文摘
物联网(物联网)技术是目前更先进的网络通信技术,和IoT-based电力调度系统可以提高电力系统的运行效率。随着用户数量的急剧增加,沟通和管理提出了更高的要求的IoT-based设备。传统网络结构的认证方法不再能适应大量的客户。IPoE身份验证方法的可靠性不足的问题,在目前的阶段,本文提出了一个模型来提高IPoE身份验证方法的可靠性。首先,一个智能调度优化方法基于SDH光传输技术设计完成的优化调度网络。减少了通信网络的延时,提高网络的可靠性。第二,建立一个在线数据收集模块完成第一通信网络的优化。最后,SDH光传输技术和设计通信网络终端集成。第二通信网络的优化是完成。经过实验测试,该模型可以智能地优化IoT-based电力调度网络。 A standardized, manageable, and secure large-scale remote dispatching solution is realized.
1。介绍
电力调度是一种有效的管理方法,确保电网的安全稳定运行,可靠的外部电源,有序的生产各种类型的权力(1- - - - - -3]。作为权力的最直接手段调度指挥和命令,调度电话要求可靠性高。不仅在正常情况下,而且在恶劣天气条件下,电力系统事故发生时,也有必要确保电话畅通。调度小号是调度电话,一个重要的部署方法。IoT-based电力调度自动化系统的功能框架主要分为支持平台,实时监控和分析应用程序层,调度规划应用程序层、调度管理应用程序层。IOT-based电力调度自动化系统的应用有利于提高准确性和自动化电力调度的效率。目前,它主要用于扩展的PCM直接调整工厂站(4]。但是技术还面临着一些问题。PCM只携带调度电话和面临过时的设备的问题,缺少备件,并从制造商技术支持不足,影响电网的安全运行在某种程度上。NGN软交换是一个新技术等技术对调度电话(5,6),必须进行基于IP网络。当前的电力调度和切换技术体系主要是电路交换网络。虽然交换技术已经发展成为IP切换技术,如软交换和IMS,由于高可靠性要求的电力调度电话、调度和切换网络基于电路交换仍将用于电力调度和切换网络。该行业在很长一段时间内发挥了重要的作用。IP软交换技术载体网络的自然的依赖导致了不可避免的网络安全隐患自成立以来。电源集成数据网络没有覆盖的发电厂和远程发电站,和数据网络的网络安全调度电话需要测试,和使用IP传输专线携带大量的MSTP端口,它是困难的对MSTP设备不同厂商之间的相互通信(7]。这个地方在IP承载网络的要求也越来越高。传统PPPoE通过以太网(点对点协议)访问控制方法不再能满足全方位服务的需求操作。的引入IPoE (IP以太网)(8- - - - - -10)访问控制方法可以弥补PPPoE方法的缺点,具有良好的发展前景。然而,仍然有一些问题在IPoE[的可靠性11),如应对一些异常情况。本文分析和讨论了可靠性IPoE系统的网络路由设备,提出的问题提出了相应的解决方案,验证解决方案的可行性。通信网络的出现满足了人们的接收和查看的信息,如图像、音频和视频,但网络延迟在当前通信已成为一个难题。SDH光传输技术是同步数字序列的缩写,有能力重新连接、十字架和传输线路。它是一个相对可靠和先进的通信技术,已被人们广泛使用。今天的通信网络差距很大,网络的实时性能差,稳定性也是一个很难解决的问题。因此,SDH光传输技术应用到通信网络(12- - - - - -15)是当今通信网络的优化方法。
针对上述问题,我们提出相应的解决方案。(1)本文使用IPoE基于SDH技术的认证方法。与PPPoE身份验证方法相比,复杂的购买力平价会话建立流程。身份验证过程使用Sec-Initiator来发起认证,所以DHCP请求数据包和IP数据包可以创建一个新的会话初始会话时被删除,当会话不删除,正常IPoE过程可以解决这个问题,用户不能上网的问题。(2)基于SDH光传输的通信网络优化技术,建立数据在线采集模块,收集通信数据网络通过网络收集效率的提高。(3)集成SDH光传输技术设计一个通信网络终端。这个终端需要实现下载速度快,一些网络延迟时间,或低延迟的速度。
2。相关工作
2.1。IPoE认证技术
在以太网IPoE是IP的缩写。IPoE特指E1链路上传输IP数据包的技术。目前,有两种主流方法:专用芯片和逻辑实现FPGA芯片实现。专用芯片通常用于对E1链路的两端,并使用专用协议封装IP数据包。通过这种方式,产品规格和港功能指标大大受限,成本很高,所以它不是一个最优解。用于实现FPGA芯片的逻辑,也使用专用的协议。一方面,传输安全保证。同时,后续协议调整相对灵活,可以实现在未来业务的扩张。这种方法也可以部署能力和港口之间实现更好的平衡成本和规模更适合实际应用。的封装定义IPoE在TR101 (DSL接入标准基于以太网),和用户界面可以称为IPoE封装。 It omits the encapsulation of PPP in PPPoE. IPoE technology is an access authentication method introduced by the DSL Forum WT-146. It is based on the conversion of the DHCP protocol into a RADIUS authentication message to realize the user access authentication method and control. In order to obtain information such as the user’s MAC address and access device port, the DHCP Option82 option is inserted into the access device, replacing the PPPoE dial-up software embedded in the user terminal, and the mechanism for obtaining the required access information is moved to the network device so that the user terminal continues to maintain its original versatility and flexibility. Therefore, compared with PPPoE, IPoE has obvious advantages in carrying services such as video and long-term online services, which provides necessary guarantees for the evolution of IP networks to multiservice bearing.
与PPPoE身份验证模式相比,IPoE身份验证模式消除了复杂PPP会话建立流程,剩下的基本上是一样的现有PPPoE身份验证过程,如图1。
首先,用户的服务终端发送一个DHCP发现消息携带相应的选项60信息;消息被传递到文胸通过第二层接入设备,和2层访问设备可以根据需要选择82插入DHCP发现提供用户线信息。胸罩接收到DHCP发现信息并提取相关信息和缓存。使用RADIUS协议启动验证RADIUS服务器获取用户的业务控制和QoS策略。身份验证过程完成后,胸罩将缓存转发DHCP发现DHCP服务器的消息。之后,DHCP服务器与用户终端进行交互完成动态IP地址分配过程中,用户终端获取IP地址,和胸罩绑定用户的服务控制和QoS策略的IP地址。当用户可以开始网上冲浪时,胸罩检测到用户流量发送一个请求到RadiusServer收费。后用户脱机时,主机发送一个DHCP发布消息。胸罩后收到它时,它发送一个停止会计要求Radius服务器和转发DHCP DHCP服务器发布消息。
在这个过程中,相应的安全检测和保护基本满足精制操作的需要。然而,IPoE仍在可靠性不足,会有客户端异常,IPoE服务异常,等等。仍然有一个需要加强处理异常在客户端和服务器端。
2.2。基于SDH光传输技术在电网调度
SDH光传输技术是同步数字序列的缩写。它有能力重新连接、交叉和传输线路。它是一个相对可靠和先进的通信技术(16,17]。SDH技术有许多优点:(1)统一的比特率和统一接口标准;(2)使用字节多路复用技术,上游和下游的信号网络中变得非常简单;(3)SDH设备可以接受各种新的;(4)丰富的开销比被安排在SDH帧结构,大大加强了操作,网络的维护和管理功能,便于集中管理。图2显示了SDH是如何工作的。
SDH保护方法分为两类:通道保护和多路复用段保护。在通道保护、服务信息在每通道的基础上保护。在正常情况下,传输服务信号也在保护部分,也就是说,双传输和选择性接收。在工业生产应用程序中,常见的通道保护机制主要包括双芯单相通道保护和双芯双向通道保护。另一种方法,倒环是基于多路复用部分节点之间的信号质量。发生故障时保护环,多路复用的服务信息部分整个节点之间是转向保护环。这样做可以节省传输带宽的服务。
3所示。本文的方法
本章主要介绍了IPoE增强方法提出了基于SDH技术的网格小号调度方法。
3.1。IPoE认证方法应用于电网调度
在日常调度电网的过程,有一个问题,客户端不能上网的异常客户端。主要是因为服务器删除会话,客户端发送的消息不能创建一个新的会话。两例异常的客户,会有两种类型的数据包,即DHCP请求数据包和IP包。只需要允许这两个包创建一个新的会话初始会话时被删除,不删除会话时正常IPoE过程解决用户无法上网的问题。DHCP消息创建会话请求消息和IP此时统称为Sec-Initiator。
3.1.1。DHCP请求触发
有两种方法来触发的创建一个会话DHCP请求消息。首先,您可以使用Mac地址作为关键字搜索现有会话列表,如果没有找到创建一个新的会话。然而,当用户会话的数量很大,这需要一定的时间来搜索一次。其次,通过总结请求数据包生成的场景,它可以发现,有三种情况下,DHCP请求数据包生成:(1)请求数据包在正常过程;(2)请求数据包更新过程;(3)Sec-Initiator请求消息。第一和第二的情况下,生成的会话信息,发现这里的请求不需要再次生成会话。第一个情况时,用户没有申请合法的IP和没有指定应用IP;即请求知识产权领域和SrcIP DHCP请求消息都是0.0.0.0。第二个病例是新的合同时,用户已经有一个合法的IP; that is, the SrcIP field is not 0.0.0.0. When the Request message in the third case is generated, because the user knows that he is disconnected, he is still in the state of no IP, but if he wants to continue to use the IP used before, he must fill in the disconnection in the Request IP field. The IP is used before the line, and the SrcIP field is still 0.0.0.0. After analysis, it can be seen that whether a new session needs to be created can be determined through the comprehensive judgment of the Request IP field and the SrcIP field in the DHCP Request message, thus saving the trouble of finding the entire Session list. The process is shown in Figure3。
3.1.2。IP触发方法
一致的概念创建一个会话请求消息,如果直接使用IP作为关键字找到一个会话,效率会很低。据分析,在正常IPoE过程,除了用户的离线自愿,DHCP租期到期,和AAA级部队用户注销,将删除会话。不能通过正常的文本。你可以每次删除一个会话缓存记录,且仅记录基本信息如IP和Mac和IP会话,然后删除它一段时间后完全。通过这种方式,由IP搜索时,只需要搜索缓存上的IP,可以大大提高效率。显然,异常断开的离线用户不按照正常流程,所以只需要删除租赁到期和AAA强制离线和记录会话的缓存的IP。受到IPoE IP包时发现在缓存中删除记录时,将会创建一个新会话和IP输入的关键字,然后向AAA服务器身份验证的过程中,但申请IP小于引发的DHCP报文。流程如图4。
3.2。IPoE认证方法可靠性方案设计
根据上述增强可靠性的设计方案,需要做出一些调整到原始IPoE系统。首先,在消息处理的过程中,添加消息的处理在Sec-Initiator阶段根据上述计划。当处理IP在Sec-Initiator阶段,删除会话的缓存列表需要使用。这个列表需要时生成原始IPoE系统删除会话,并添加和删除缓存列表的步骤添加删除会话的过程中除了用户的活动应用程序脱机。
其次,有必要存储原始会话结构分为两部分:会话用户模式和内核模式会话。会话的主存储器内容包括SessionKey AuthInfo,状态,ProfileId, OptionInfo。SessionKey,顾名思义,是一个关键的功能,可以唯一地标识一个会话信息,可由一个或多个特性。在SessionKey IPoE系统,无疑需要存储在内核和用户模式。它被定义为EDHCP_SESSION_KEY_S,包括接口索引,VlanID客户机IP, Mac客户端,客户端。AuthInfo是记录用户的用户名和密码的身份验证AAA。目前状态标识认证用户。ProfileId记录用户政策成功的身份验证之后发行的会话ID。OptionInfo Option82或Option60信息记录在DHCP包。
3.3。电网调度网络终端基于SDH光传输技术
建立一个网上信息收集模块的功能是提高通信网络的通信速度。因此,有必要突破传统的方式收集信息,不限于独立收集和凝固收集,结合两者的优点。建立一系列平行或收集,收集到的信息保存在一个相互连接的状态,并确保通信网络避免了线,可能会导致网络拥塞的过程中收集信息,和网络流量控制功能可以实现从整个通信网络。在线采集模块也需要有能力来优化通信效率。当收到信息,根据收集到的信息,它将标志着通信拥塞部分,避免或转移的通信部分,并连接到另一边的通信速度最快的。建立网上信息收集模块结合的通信服务的通信网络将不同的网络流量。网络层模块,中间一层模块,和水槽层模块连接到30 kV网络层接收机在不同操作流量,并与100千伏中间空区的震动从来么接收机通过F接口,中间空区的震动从来么接收机合并到220 kV sink-layer接收器通过G接口。根据不同的沟通形式,不同的收集流设计。增加流电压,降低网络延迟。
基于上面的信息采集模块建立了,它可以分析当前通信网络终端功能相对简单,而SDH光传输技术在传输技术由于其独特的优势重新连接线路。因此,当优化通信网络,有必要整合SDH光传输技术。传输技术,一种新型的电网调度通信网络终端,设计。
首先,使用SDH光传输技术,通信网络终端设计添加一个小型处理器的功能除了打电话的功能,看视频,和下载音频,可以沟通而不中断购买商品。SDH光传输技术可以突破的影响CPU、和通信中断的现象,由于网络延迟或网络不稳定将不再发生。其次,有必要区分信息和多媒体处理功能,通过网络和应用程序软件连接通信网络更加多样化,和网络速度和通信环境对不同通信条件改善。情报的普及,通信网络终端需要进一步优化。的基础上独立操作,应该改进交流平台让私人的交流过程。最后,基于SDH光传输技术,通过改变网络线路,可以有效地与外部通信网络终端设备,实现组件的交换功能,改善以前的通信网络终端的单身,和更智能的方向发展。
在网络核心性能的优化设计,优化破坏性的阻力和延迟是非常重要的。优化的核心性能的通信网络,通信延迟的关键因素之一是为穷人核心通信网络的性能。考虑网络刀枪不入,延迟的要求,通信网络的速度应尽可能均衡。如果有太多的点之间的通讯设备,通信速度将相对减少。尤其是经过一个相对拥挤的网络路径的信息,沟通时间增加,通信质量恶化。通信网络的延迟是消除,这不仅提高了通信网络的延迟性能也是核心通信网络的性能。为了确保优化的核心性能,有必要控制通信网络资源,同时,发送者和接收者两端的交流需要相互合作预测的通信网络路径的隐患,确保顺利应用程序的核心性能。
4所示。仿真结果和分析
4.1。IPoE增强可靠性验证方法
为了验证两个可靠性方案的有效性,Sec-Initiator包触发用户上网,和会话恢复IPoE服务异常时,在网络模型进行验证。网络模型如图5。
以下4.4.1。功能测试
首先,验证DHCP请求消息。通过Sec-DHCP输入10请求知识产权领域进行有效的IP和SrcIP字段0.0.0.0 DHCP请求消息。检查IPoE会话信息的设备,你可以看到这些10包都是网上的IP地址的IP地址进行请求的IP。然后,输入10 RequestIP SrcIP通过Sec-DHCP领域,这两个是0.0.0.0,0.0.0.0 RequestIP字段。SrcIP字段是一个DHCPRequest消息使用一个有效的IP。检查IPoE设备不产生相应的会话信息。然后,验证IP数据包。输入10个有效通过Sec-IP IP数据包,检查IPoE设备的会话信息,生成和显示10会话,都在线。最后,验证会话恢复方案在IPoE软重启。为了验证会话的复苏IPoE软重启后,有必要通过Sec-DHCP第一输入10包,和检查数据包都在网上IPoE设备。 Then, kill the IPoE process on the IPoE Device, and check that the Session information does not exist. Restart the IPoE process, and check the session information after 30 seconds. All 10 sessions have been restored and are online.
4.1.2。压力测试
为了验证该方案的可靠性,进行压力测试上述计划。通过测试人员,IPoE设备已经注射32 k的完整规范交通很长一段时间。结果表明,只有几个交易日不能上网,和其余的会议可以正常上网,和在线率可以达到98.6%。几个交易日失败的原因可能是由于路由器上网包丢失和其他原因。
4.1.3。性能测试
除了功能测试和压力测试,IPoE系统的性能在这个解决方案中还测试了。IPoE上的结果表明,装置,可以有平均每秒450会话上网,这是可以接受的。
通过上述两个可靠性方案的验证,证实了本文方案是可行的,它可以从这个方案的验证,效果较为理想,可有效提高IPoE系统的可靠性。
4.2。电网调度仿真基于SDH光传输技术
建立通信网络模型基于SDH光传输技术,连接3台设备连接到网络上有线电视、网络电缆折叠成3段,设计5 Mb / s的交通和15 Mb / s的网络电缆通过开放的软件。相同的网络设计,并进行仿真实验验证本文设计的优化方法是否可行。
在仿真实验,仿真结果如图所示6。仿真结果是网络延迟的比较图,横坐标是仿真时间,纵坐标是网络在不同的仿真时间延迟。从图可以看出6原始的通信网络是在半小时内,网络在不同仿真时间的延迟超过0.00040年代,和波动幅度相对较大,这基本上是维持在0.0070 s。本文设计的通信网络是在相同的条件下。延迟大约是0.0020秒,波动幅度很小。在电网调度的场景模拟,本文方法的整体延迟低,波动很小。因此,本文设计的通信网络是更真实。
总结仿真结果,该模型提出了实现较小的网络延迟,网络波动较小,在电网调度更实时性能。
5。结论
物联网技术(物联网)是一家专业的网络技术与强大的进步在这个阶段,及其与电力系统的联合应用可以提高电网的运行效率和提供更好的保证操作质量。在这篇文章中,一个增强模型IPoE认证方法基于SDH光传输技术提出了物联网在电网的应用。首先,基于IPoE系统的身份验证方法,提高网络的可靠性。在此基础上,SDH数据采集模块的目的是优化网络。最后,SDH技术来完成系统的优化集成,以实现减少延迟的目的。本文仿真实验是进行上述方法。实验表明,本文提出的模型可以有效地解决上述问题,提高可靠性和低功率调度网络的延迟。它可以智能地优化电力行业的能源消耗,实现标准化,管理和安全远程调度规模。模型提出了目前用于电网调度计划,这个模型的方法类似于铁路网络的调度系统。在未来,基于这一模型,进一步的研究可以在铁路调度问题,使模型具有更广泛的应用。
数据可用性
和/或使用的数据集分析在当前研究可从相应的作者在合理的请求。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。