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        區(qū)塊鏈技術(shù)在電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理中的應(yīng)用

        2021-11-10 09:12:24洵,衛(wèi)薇,龍
        江西電力 2021年10期

        李 洵,衛(wèi) 薇,龍 娜

        (貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司信息中心,貴州 貴陽 550002)

        0 引言

        信息技術(shù)的快速發(fā)展,使得人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、云計算以及大數(shù)據(jù)等具有代表性的新興信息技術(shù)在人們的生產(chǎn)和生活中得到了更加廣泛的應(yīng)用,同時也為社會帶來了巨大的改變[1]。在現(xiàn)代化的管理體系中,區(qū)塊鏈技術(shù)已成為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的依托,其業(yè)務(wù)主體之間的交易活動也由傳統(tǒng)的商務(wù)模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐跃W(wǎng)絡(luò)為交易環(huán)境的電子商務(wù)交易過程,并對其相關(guān)的信息、資金進(jìn)行管理和控制。電力企業(yè)現(xiàn)有的電網(wǎng)云存儲在實(shí)際應(yīng)用過程中具有集中部署、分布式應(yīng)用等特征,因此對于電力企業(yè)的核心網(wǎng)絡(luò)而言,其數(shù)據(jù)信息的傳輸會對網(wǎng)絡(luò)造成巨大的壓力,進(jìn)而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)終端的數(shù)據(jù)存儲時間不斷增加。并且,隨著數(shù)據(jù)量的增加延時更加明顯,無法實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的高速傳輸。文中基于區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢對其在電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

        1 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理

        區(qū)塊鏈技術(shù)是“互聯(lián)網(wǎng)+”思維的延伸,可以將其技術(shù)優(yōu)勢應(yīng)用到智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺的各個方面。電網(wǎng)數(shù)據(jù)對其平臺框架的安全性、可靠性要求較高,管理平臺要在數(shù)據(jù)采集存儲的過程中對其進(jìn)行處理分析。區(qū)塊鏈技術(shù)是一種去中心化的數(shù)據(jù)處理技術(shù),具有分布式存儲、信息可追溯、不易篡改等優(yōu)點(diǎn),將該項技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)框架,能夠有效解決電網(wǎng)數(shù)據(jù)的多源異構(gòu)、信息存儲等問題。若實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈技術(shù)與智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺的無縫對接,首先要論證二者之間的兼容性。

        1.1 電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理整體架構(gòu)

        根據(jù)區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢,構(gòu)建電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理的整體架構(gòu),在網(wǎng)絡(luò)邊緣區(qū)域利用可支持軟件定義網(wǎng)絡(luò)的控制器,提供網(wǎng)絡(luò)的拓展性,從而滿足電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不斷增長的存儲需要[2]。再采用云計算的延伸技術(shù)—霧計算技術(shù)將電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲模式改變?yōu)榉謱哟鎯ΑMㄟ^在電網(wǎng)中設(shè)置大量的霧節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對本地存儲設(shè)備和終端存儲設(shè)備的實(shí)時管理,降低電網(wǎng)核心網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量,提高對數(shù)據(jù)存儲和讀取的速度。圖1為電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理整體結(jié)構(gòu)。

        圖1 電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理整體結(jié)構(gòu)

        電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理整體架構(gòu)共分為三層,分別為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集層、基于區(qū)塊鏈的霧節(jié)點(diǎn)層以及核心云存儲層[3]。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集層主要分布在電網(wǎng)業(yè)務(wù)邊緣,用于對各類智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)服務(wù)設(shè)備產(chǎn)生的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,同時也負(fù)責(zé)對用戶終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,再將本地形成的完整業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)過濾,最終發(fā)送代入計算層當(dāng)中,并通過請求完成數(shù)據(jù)存儲服務(wù)[4]?;趨^(qū)塊鏈的霧節(jié)點(diǎn)層中,包含設(shè)備層中過濾獲取的原始業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),霧節(jié)點(diǎn)層的組成主要為分布式軟件定義網(wǎng)絡(luò)的控制器。當(dāng)存儲層需要將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲時,霧節(jié)點(diǎn)層立即將處理后的數(shù)據(jù)輸出到核心存儲層中。同時,霧節(jié)點(diǎn)層還可為電網(wǎng)業(yè)務(wù)提供定位服務(wù),并由云存儲層提供對電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的監(jiān)控,通過相應(yīng)的算法對大規(guī)模電網(wǎng)事件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和行為分析等[5]。核心云存儲層中,文中基于區(qū)塊鏈技術(shù)的安全性和低成本優(yōu)勢,構(gòu)建按需訪問的核心云存儲架構(gòu),通過霧節(jié)點(diǎn)層搜索、查詢、采集到的所有電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都可以存儲在核心云存儲層當(dāng)中。由于霧節(jié)點(diǎn)層和云存儲層均采用區(qū)塊鏈技術(shù),兩層中均包含分布式軟件定義網(wǎng)絡(luò)控制器,因此選用分布式連接方式連接。

        根據(jù)分布式數(shù)據(jù)的類型,將電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)劃分為五種,分別為CFH、CFHL、DID、SDIR、DIDI,其中第一種類型當(dāng)中包含了分布式電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容信息;第二種類型當(dāng)中包含了分布式電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的長度數(shù)值;第三種類型當(dāng)中包含了分布式電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)化處理后,獲取到的源數(shù)據(jù)及記錄信息;第四種類型當(dāng)中包含了分布式電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在存儲當(dāng)中的具體結(jié)構(gòu)特征;第五種類型當(dāng)中包含了分布式電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的自動增長標(biāo)識。將各類分布式電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),再利用壓縮技術(shù),將存儲數(shù)據(jù)的磁盤占用空間進(jìn)一步縮小,有利于提高電網(wǎng)全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男???衫脡嚎s技術(shù)壓縮的數(shù)據(jù)主要包括數(shù)據(jù)記錄數(shù)量、數(shù)據(jù)長度集合等。

        在電網(wǎng)邊緣部署配備分布式軟件定義網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)多接口基站,多接口基站作為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)管聚合從本地智能電網(wǎng)設(shè)備及用戶終端的所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流。基于區(qū)塊鏈技術(shù)的霧節(jié)點(diǎn)中存在的分布式控制器還可以為電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理人員提供可以編程的網(wǎng)絡(luò)接口,從而提供更多的網(wǎng)絡(luò)功能。通過霧節(jié)點(diǎn)對電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲進(jìn)行訪問,完成對數(shù)據(jù)存儲服務(wù)的部署。當(dāng)霧節(jié)點(diǎn)層中沒有充足的計算和資源對電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理時,可以將霧節(jié)點(diǎn)層中的存儲負(fù)載通過分布式接口轉(zhuǎn)移到核心云存儲層當(dāng)中,對電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時處理。在網(wǎng)絡(luò)分布式云存儲環(huán)境的邊緣位置,還需要部署配有軟件定義網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的多接口基站。軟件定義網(wǎng)絡(luò)控制器采用區(qū)塊鏈技術(shù)形成分布式連接模式,并在每個軟件定義網(wǎng)絡(luò)控制器當(dāng)中利用分析功能以及分組遷移功能對其進(jìn)行授權(quán)處理,從而達(dá)到在飽和攻擊期間對電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的保護(hù)。利用多接口基站實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的聚合,并從電力企業(yè)本地智能電力網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中發(fā)出所有原始數(shù)據(jù)流。霧節(jié)點(diǎn)中特有的軟件定義網(wǎng)絡(luò)控制器還可以為分布式云存儲環(huán)境提供編程接口,以提供各類基本的網(wǎng)絡(luò)操作功能。同時,霧節(jié)點(diǎn)還可通過電力企業(yè)的通信網(wǎng)絡(luò)訪問分布式電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),從而使數(shù)據(jù)存儲服務(wù)的部署更加靈活。當(dāng)霧節(jié)點(diǎn)中沒有足夠的算法以及電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時,霧節(jié)點(diǎn)還可將分布式云存儲環(huán)境中的存儲負(fù)載轉(zhuǎn)移到核心云存儲當(dāng)中,減輕對電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲負(fù)擔(dān)。

        1.2 建立基于區(qū)塊鏈技術(shù)的管理機(jī)制

        采用工作量證明作為文中基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理的管理機(jī)制,保障在區(qū)塊鏈之間發(fā)生的所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交換能夠被大量加密節(jié)點(diǎn)通過。傳統(tǒng)區(qū)塊鏈技術(shù)中通常采用工作量證明的方式建立一種單跳協(xié)議,利用該協(xié)議保證在存儲管理過程中各個區(qū)塊鏈之間發(fā)生的令牌交換會大量被加密處理的節(jié)點(diǎn)所批準(zhǔn)。在文中基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理方法中,除利用區(qū)塊鏈之外還需要更多的處理操作,例如存儲性能、文件傳輸以及數(shù)據(jù)采集等,上述處理操作都會造成成員之間的令牌發(fā)生交換,因此還需要另一種協(xié)議對區(qū)塊鏈的令牌交換進(jìn)行證明,并準(zhǔn)確判斷其正確性。同時在區(qū)塊鏈以外還要對云存儲性能、文件傳輸以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的采集等均涵蓋在管理機(jī)制當(dāng)中[6]。因此,還需要另一種機(jī)制保證管理機(jī)制的準(zhǔn)確性評估,并證明區(qū)塊鏈之間電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確交換。選擇權(quán)益證明和工作量證明兩種構(gòu)成完整的管理機(jī)制,圖2是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的管理機(jī)制示意圖。

        圖2 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的管理機(jī)制示意圖

        圖2中N-1和N0表示為成熟區(qū)塊鏈;N1、N2、N3、N4表示為工作證明協(xié)議的塊鏈;M1、M2、M3表示為權(quán)益證明協(xié)議的塊鏈。虛線部分表示第一個躍點(diǎn),實(shí)線部分表示第二個躍點(diǎn)。所有N區(qū)塊都是由第一個躍點(diǎn)中的工作證明協(xié)議節(jié)點(diǎn)生成,而所有M區(qū)塊都是由第二個躍點(diǎn)中的權(quán)益證明協(xié)議節(jié)點(diǎn)生成[7]。由圖2中各個區(qū)塊的連接方式可以看出,工作證明協(xié)議與權(quán)益證明協(xié)議在每個時間步驟中自動編排成由,并且工作證明協(xié)議與權(quán)益證明協(xié)議之間的區(qū)塊鏈?zhǔn)墙惶鏀U(kuò)展的。為了使各個區(qū)塊鏈之間的編織更加緊密,在圖2的基礎(chǔ)上,對每個工作證明協(xié)議區(qū)塊映射一個權(quán)益證明協(xié)議,保證兩個協(xié)議之間的關(guān)聯(lián)性。通過這種映射方式可以使所有有效的工作證明協(xié)議鏈具備與其對應(yīng)的權(quán)益證明協(xié)議鏈的相同長度,實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲的有效管理。

        對于動態(tài)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲機(jī)制可采用多級訪問控制的方式,為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息在相鄰實(shí)體之間提供動態(tài)修改,圖3為動態(tài)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)對應(yīng)的所有權(quán)轉(zhuǎn)移過程。

        圖3 動態(tài)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)對應(yīng)的所有權(quán)轉(zhuǎn)移過程

        圖3中PKn表示為各層實(shí)體生成的密鑰,可用于相鄰層之間的溝通,并允許相鄰實(shí)體間溝通[8]。以實(shí)體n層和實(shí)體n+1層為例,實(shí)體n作為發(fā)送方,實(shí)體n+1作為接收方,設(shè)置實(shí)體n的動態(tài)數(shù)據(jù)編碼為Xn。當(dāng)對完整的電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名時,雙方可能會出現(xiàn)存儲完整信息量大或非對稱加密技術(shù)造成計算量大,處理速度減緩的現(xiàn)象,因此,當(dāng)相鄰層實(shí)體在通信的過程中采用文中提出的動態(tài)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲機(jī)制——二次分散迭代機(jī)制,將發(fā)送方的公鑰與消息同時作為動態(tài)數(shù)據(jù)輸入,并通過獲取到的運(yùn)算消息認(rèn)證碼完成對動態(tài)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲的管理。

        基于區(qū)塊鏈技術(shù)對電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲負(fù)載層面分析,引入Redis技術(shù),依照分布式存儲搭建模式,將統(tǒng)一格式處理后的數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)管理方式對電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理流程進(jìn)行設(shè)計,傳統(tǒng)管理模式采用中央處理器或內(nèi)存的使用評估代價,但存在管理不夠全面的問題[9]。因此,文中基于區(qū)塊鏈技術(shù)的管理機(jī)制中還需要增加負(fù)載代價思路,將響應(yīng)時間作為評估管理效率的關(guān)鍵依據(jù),從多個角度對電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理精準(zhǔn)化進(jìn)行定位和分析。在文中機(jī)制實(shí)際運(yùn)用過程中,完成對多類電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲效果的實(shí)時統(tǒng)計。當(dāng)完成對執(zhí)行處理任務(wù)管理質(zhì)量評價后,再將結(jié)果作為基礎(chǔ),確定各個影響數(shù)據(jù)管理有效性的影響因素,通過基于區(qū)塊鏈技術(shù)的管理機(jī)制,實(shí)現(xiàn)對分布式電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理監(jiān)督。

        1.3 分布式存儲管理安全策略

        文中基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理在區(qū)塊鏈中使用匹配算法,并根據(jù)存儲的電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)請求將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)請求鏈接到存儲資源上,為其提供節(jié)點(diǎn)。在核心云存儲層中,匹配算法可以保證為存儲的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)提供基本要素,當(dāng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲出現(xiàn)問題時可通過相應(yīng)的安全策略實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全管理。為了保證精準(zhǔn)識別到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲時的異常行為,首先要對每個電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲,為了使配置終端的節(jié)點(diǎn)之間相互連接,文中設(shè)置受信任的控制器使用流量模型消息指導(dǎo)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,攻擊者使用網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議控制消息的子集[10]。利用數(shù)據(jù)包解析設(shè)備對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在傳輸過程中進(jìn)行實(shí)時的動態(tài)監(jiān)測,并將檢測結(jié)果傳輸?shù)綌?shù)據(jù)包中。

        解析后的數(shù)據(jù)包以構(gòu)建或修改連接的方式接入到電網(wǎng)當(dāng)中,再將拓?fù)浣粨Q元數(shù)據(jù)的改寫過程對應(yīng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容與安全策略中的攻擊區(qū)域劃分。分布式軟件定義網(wǎng)絡(luò)域中包含的三個元素可以對電網(wǎng)中每個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)概述。

        其次在電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲前還需對其進(jìn)行驗證。驗證步驟分為兩步:離線生成路徑、在線生成匹配規(guī)則。離線生成路徑是利用傳統(tǒng)的符號算法對可能存在的路徑進(jìn)行導(dǎo)航,并采集所有符合條件的路徑信息。為了防止在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲過程中增加對存儲系統(tǒng)的開銷,因此選用離線生成[11]。在線生成匹配規(guī)則用于對全局變量進(jìn)行監(jiān)督,并根據(jù)當(dāng)前數(shù)值對不同狀態(tài)的路徑分配,在已生成的路徑條件中,輸入變量并將變量符號化,使其能夠在匹配數(shù)據(jù)規(guī)則時完成對每個狀態(tài)路徑的解析。

        根據(jù)不同的存儲問題,設(shè)置遷移代理。當(dāng)接收到報警信息時,遷移代理可以快速識別攻擊類型并做出正確的決策。當(dāng)攻擊期間出現(xiàn)飽和時,遷移代理可觸發(fā)解析設(shè)備中的舊規(guī)則并生成新的規(guī)則,當(dāng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處于緩存狀態(tài)時,遷移代理還可以將數(shù)據(jù)包中丟失的數(shù)據(jù)找回。在數(shù)據(jù)新規(guī)則生成的過程中,遷移代理將所有缺失的數(shù)據(jù)遷移到數(shù)據(jù)包中并對數(shù)據(jù)緩存,保證數(shù)據(jù)包不會被其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)淹沒或造成存儲系統(tǒng)出現(xiàn)過載現(xiàn)象[12]。

        在分布式云存儲環(huán)境當(dāng)中,通過調(diào)度策略可將一組電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)任務(wù)分配到存儲資源上運(yùn)行。由于存儲管理方法的性能主要取決于其效率大小,因此對于任何一種分布式存儲方式而言,調(diào)度策略都是十分關(guān)鍵的分布式存儲管理安全策略。在調(diào)度策略當(dāng)中,主要包含用于調(diào)度電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲任務(wù)以及選擇需要進(jìn)行存儲資源的若干策略計算方法。例如,當(dāng)用戶端希望獲取最佳的存儲性能時,會造成存儲的成本增加,但用戶端還希望在最佳存儲性能的同時,保證成本的最小化[13]。因此,文中提出的基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理方法,結(jié)合CLOUDRB技術(shù),可以有效實(shí)現(xiàn)對云存儲環(huán)境中各項資源的高效管理以及安全調(diào)度。在實(shí)際存儲電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)調(diào)度的應(yīng)用過程中,還應(yīng)當(dāng)根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的可靠性以及資源置信度等眾多影響因素,對調(diào)度策略的偏好進(jìn)行設(shè)置,從而找出符合用戶偏好的調(diào)度策略。

        在電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分層式存儲管理框架的核心存儲層中設(shè)置數(shù)據(jù)緩沖帶,并將其作為數(shù)據(jù)的臨時存放區(qū),用于當(dāng)核心存儲層發(fā)生飽和或受到攻擊期間緩存可能丟失的數(shù)據(jù)包。當(dāng)核心存儲層出現(xiàn)泛洪攻擊或數(shù)據(jù)量突增時,通常情況,泛洪數(shù)據(jù)包或過載數(shù)據(jù)包會被轉(zhuǎn)移到定向緩存區(qū)域中[14]。當(dāng)數(shù)據(jù)緩存接收到遷移的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包時,通過對數(shù)據(jù)包的標(biāo)頭進(jìn)行解析,并使用生成設(shè)備和分類設(shè)備將其存儲在相應(yīng)的緩存區(qū)隊列中,保證存儲在核心存儲層的電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的完整性[15]。

        2 實(shí)驗論證分析

        2.1 實(shí)驗準(zhǔn)備

        針對文中提出的基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理方法,建立相同的實(shí)驗環(huán)境,將其與傳統(tǒng)管理方法進(jìn)行仿真實(shí)驗。實(shí)驗通過使用吞吐量性能指標(biāo)對兩種管理方式的仿真模擬進(jìn)行評價。為準(zhǔn)確模擬出實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行過程中,大量智能電網(wǎng)設(shè)備以及用戶輸入終端與網(wǎng)絡(luò)邊緣的連接,形成基于區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式云存儲環(huán)境,用于兩種管理方法執(zhí)行各類數(shù)據(jù)采集、傳輸以及存儲任務(wù)。文中對比實(shí)驗的實(shí)驗環(huán)境選用5臺計算機(jī)設(shè)備組成的模擬實(shí)驗環(huán)境,每臺計算機(jī)的功能及配置如表1所示。

        表1 各計算機(jī)功能及配置參數(shù)對應(yīng)表

        當(dāng)計算機(jī)運(yùn)行時使用TFN2K設(shè)備工具作為攻擊方,對電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)的攻擊。分別選用文中提出的基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理方法與傳統(tǒng)管理方法對電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲進(jìn)行管理,設(shè)文中管理方法為實(shí)驗組,傳統(tǒng)管理方法為對照組,對兩種方法的數(shù)據(jù)吞吐量進(jìn)行比較。

        2.2 實(shí)驗結(jié)果及分析

        根據(jù)上述實(shí)驗準(zhǔn)備,完成對比實(shí)驗,并將實(shí)驗過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄,繪制成如圖4所示的實(shí)驗結(jié)果對比圖。

        圖4 實(shí)驗組與對照組實(shí)驗結(jié)果對比圖

        由圖4中的實(shí)驗結(jié)果的數(shù)據(jù)對比可以看出,在完成3 000個存儲服務(wù)時,實(shí)驗組的數(shù)據(jù)吞吐量明顯高于對照組。在實(shí)驗進(jìn)行中,文中管理方法在分布式云環(huán)境中采用智能調(diào)度裝置,實(shí)現(xiàn)了對電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲的負(fù)載均衡處理,將不同的應(yīng)用程序以及相關(guān)一系列任務(wù)在最近的霧節(jié)點(diǎn)服務(wù)器當(dāng)中執(zhí)行,有效減少了核心云存儲服務(wù)器上執(zhí)行所有任務(wù)的開銷。因此,通過實(shí)驗證明,與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲管理方法相比,文中提出的基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理方法可為存儲系統(tǒng)提供更高的吞吐量,同時因為網(wǎng)絡(luò)邊緣具有服務(wù)可用性。因此,文中方法也進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了對存儲效率的提升,從業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲到網(wǎng)絡(luò)邊緣時存儲系統(tǒng)的執(zhí)行時間更短,更符合當(dāng)前電力企業(yè)的運(yùn)行模式需求。同時,文中在進(jìn)行仿真實(shí)驗的過程中還利用測量可以檢測并減輕網(wǎng)絡(luò)邊緣飽和度以及攻擊速度,對兩種管理方法進(jìn)行評估,進(jìn)一步驗證文中管理方法的準(zhǔn)確性。

        3 結(jié)語

        綜上所述,文中提出了一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲管理方法,基本上滿足了當(dāng)前電力企業(yè)中對電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲的安全性和高效性需要。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及,區(qū)塊鏈技術(shù)也將得到更廣泛的應(yīng)用,電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲管理體系也將結(jié)合云計算、物聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)等新興技術(shù),將傳統(tǒng)以業(yè)務(wù)為中心的管理模式逐漸轉(zhuǎn)向為以數(shù)據(jù)信息為中心的管理模式,從而實(shí)現(xiàn)更加高效的電網(wǎng)運(yùn)行。同時區(qū)塊鏈技術(shù)的安全性也可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)信息的安全管理,防止客戶重要信息的泄露。

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