吳 銘 侯 峰 管國盛 藍(lán) 煒

（國網(wǎng)慶元縣供電公司，浙江 麗水323800）

1 概述

電網(wǎng)由于其行業(yè)特殊性，及數(shù)據(jù)重要性，因此使用的是專網(wǎng)，與外界網(wǎng)絡(luò)從物理上隔斷，有效地防止了網(wǎng)絡(luò)上的病毒攻擊，確保了電網(wǎng)正常穩(wěn)定運(yùn)行。但目前，在電網(wǎng)營業(yè)廳及辦公大樓，均留有一些網(wǎng)絡(luò)端口，用以連接內(nèi)網(wǎng)設(shè)備，如廣告機(jī)、自助設(shè)備或電腦[1]。尤其電網(wǎng)營業(yè)廳，作為對外開放場所，人口流動頻繁，一些不速之客通過網(wǎng)線連接這個(gè)端口，從而進(jìn)入內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行破壞，給電網(wǎng)的正常運(yùn)行帶來了重大影響。去年電網(wǎng)特別針對這一現(xiàn)象，進(jìn)行了專門護(hù)網(wǎng)行動，為所有營業(yè)廳的網(wǎng)絡(luò)端口裝上了密封盒，防止了網(wǎng)線插拔，從而避免通過網(wǎng)絡(luò)端口入侵電網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)，但這種方法一是不夠智能化，二是不夠美觀，同時(shí)給網(wǎng)絡(luò)端口的維護(hù)帶來巨大的麻煩[2]。隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，在不改變外觀的提前下，有必要研究一種可控制上網(wǎng)權(quán)限的網(wǎng)絡(luò)面板盒[3]。

2 現(xiàn)有技術(shù)

現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)86 盒，是RJ45 接口直接連接到路由器/交換機(jī)上面，在路由器/交換機(jī)正常通網(wǎng)的情況下，終端設(shè)備（類如PC 機(jī)）網(wǎng)線直接插到網(wǎng)絡(luò)86 盒上，PC 機(jī)配置IP 或是自動獲取IP，即可上網(wǎng)，類如下面圖這種：

圖1 普通網(wǎng)絡(luò)86 盒

市面上還有一種墻體網(wǎng)絡(luò)86 盒，帶wifi 或是路由器功能的，這種產(chǎn)品是提供無線網(wǎng)絡(luò)，還可以提供插拔網(wǎng)絡(luò)RJ45 接口。POE 供電，按鈕用來開啟和關(guān)閉路由功能，類如下面圖這種：

圖2 帶路由器/交換機(jī)功能的86 盒

上述產(chǎn)品的缺陷是，只要服務(wù)站到網(wǎng)絡(luò)86 盒的網(wǎng)絡(luò)是通的，PC 機(jī)網(wǎng)線插好即可上網(wǎng)。沒有權(quán)限連網(wǎng)的設(shè)備，不能有效的阻止。當(dāng)網(wǎng)線拔出后，不能自動關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)86 盒內(nèi)部的物理連接從而把86 盒網(wǎng)絡(luò)關(guān)閉，使網(wǎng)絡(luò)安全存在隱患。

3 裝置設(shè)計(jì)

為防止沒有權(quán)限的人即插即用，或是在公共場合他人隨意連專網(wǎng)。該裝置是在墻壁上面的網(wǎng)絡(luò)86 盒設(shè)置了通道開關(guān)，用網(wǎng)終端設(shè)備連網(wǎng)的時(shí)候需要在面板上輸入正確的密碼，密碼正確，86 盒上網(wǎng)控制器與路由器/交換機(jī)在物理上連通，否則終端設(shè)備不能連上路由器/交換機(jī)。成功連接之后，當(dāng)網(wǎng)線拔出，網(wǎng)絡(luò)86 盒自動關(guān)閉，終端設(shè)備網(wǎng)線再次插入網(wǎng)線，需要再次輸入密碼，方可上網(wǎng)。本產(chǎn)品檢測的技術(shù)方法是：通過檢測RJ45網(wǎng)口的物理開關(guān)，物理開關(guān)由關(guān)閉變成打開，認(rèn)為網(wǎng)線拔出，自動關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)86 盒里面的通道，實(shí)現(xiàn)斷網(wǎng)功能。

圖3 86 盒上網(wǎng)控制器的組網(wǎng)方式

該裝置是在網(wǎng)絡(luò)86 盒的基礎(chǔ)上面增加密碼按鍵，密碼操作正確連網(wǎng)，網(wǎng)線拔出自動斷網(wǎng)的一款產(chǎn)品，涉及的工作原理如下：

在原有的網(wǎng)絡(luò)86 盒的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)按鍵，這個(gè)按鍵是用于密碼輸入。86 盒面板蓋里面采用的是ST 公司的ARM主控芯片，用于檢測按鈕輸入，控制網(wǎng)絡(luò)通道開關(guān)芯片TSL110PW。檢測斷網(wǎng)的方法：通過RJ45 的物理開關(guān)電平輸入到ST 公司的ARM主控芯片，判斷網(wǎng)線是否拔出。電源供電方面采用POE 供電，路由器/交換機(jī)輸出的RJ45 網(wǎng)線接到該產(chǎn)品的輸入端RJ45，提取AC48V 的電，用DC-DC 芯片MAX5987AE 降壓輸出3.3V 供給主控芯片、網(wǎng)絡(luò)通道開關(guān)芯片和運(yùn)放芯片。

密碼輸入模塊，采用輕觸按鈕，檢測外部手動按下的次數(shù)，當(dāng)按下的次數(shù)等于設(shè)定的次數(shù)時(shí)，由STM32 ARM芯片采集到，去打開網(wǎng)絡(luò)通道。

主控芯片，采用ST 公司的高速32 BIT ARM，檢測外部按鍵輸入，檢測網(wǎng)線插入和拔出的物理開關(guān)，控制網(wǎng)絡(luò)通道的開啟和關(guān)閉。3.3V 供電，8MHZ 晶振工作。

網(wǎng)口通道模擬開關(guān)芯片，采用TI 公司的高速開關(guān)芯片TSL110PW，內(nèi)阻小，開關(guān)速度快，多通道，可以同時(shí)關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)的TXD+/TXD- 和RXD+/RXD-。

PoE 供電，本產(chǎn)品不需要外部供電，直接獲取交換機(jī)/路由器提供的48V 供電，轉(zhuǎn)換成芯片需要的3.3V 供電。

網(wǎng)絡(luò)輸入接口，提取交換機(jī)/路由器的PoE 供電，用整流器把交流AC48V 轉(zhuǎn)換成DC48V 直流電，交給MAX5987 轉(zhuǎn)換成需要的3.3V。搭載網(wǎng)絡(luò)變壓器，用于提取PoE，在把TXD+/TXD-和RXD+/RXD- 過濾后送給通道芯片。

輸出網(wǎng)絡(luò)接口，在輸出的接口通道上增加了網(wǎng)絡(luò)變壓器，防止干擾。在輸出RJ45 底部PCB 上面安裝了物理檢測，可以檢測到網(wǎng)線的插入和拔出。

4 結(jié)論

為防止沒有權(quán)限的人即插即用，或是在公共場合他人隨意連專網(wǎng)，本文設(shè)計(jì)了一款基于信息安全的智能網(wǎng)絡(luò)面板盒，該裝置是在墻壁上面的網(wǎng)絡(luò)86 盒設(shè)置了通道開關(guān)，通過密碼進(jìn)行驗(yàn)證；同時(shí)智能監(jiān)測網(wǎng)線拔出，實(shí)現(xiàn)自動斷網(wǎng)，有效提升信息安全管控。