网络安全 -577- 基于业务特征和节点可靠性的 电力通信网故障恢复算法 国网河南省电力公司信息通信公司，党芳芳、杨莹、梁慧超、刘晗、宋一凡 摘 要：为解决故障恢复时为电力业务分配可靠性较低的网络资源导致被恢复的业务再次发生故障的问题，本文提 出了 SDN 环境下基于业务特征和节点可靠性的电力通信网故障恢复算法，该算法包括基于业务特征对待恢复业务进行降 序排列、基于节点的可替代概率计算节点可靠性并降序排列、从待恢复业务排列集合中依次恢复待恢复业务三个步骤。 在仿真实验部分，通过与传统算法进行比较，验证了本文算法提升了故障恢复率和电力通信网收益，具有较大的实际应 用价值。 关键词：电力通信网；SDN；故障恢复；节点可靠性；业务特征 随着人工智能和大数据技术的快速发展，智能 电网业务得到了快速发展和应用，对电力通信网的 建设和运营提出了更高的要求。在此背景下，电力 通 信 网 的 规 模 和 范 围 也 快 速 增 加 。 由 于 SDN （software defined network，软件定义网络）技 术实现了网络转发和控制分离、网络可编程，方便 了电力维护人员对智能电网业务的部署和运营，提 升了电力通信网的服务质量和管理效率。为了确保 智能电网业务的服务质量，在底层网络发生故障时， 如何快速恢复受影响的智能电网业务，已成为一个 重要的研究内容。 文献[2-3]分析了大规模灾害导致的业务中断 损失及其对数据中心运营带来的挑战，并重点分析 了光网络构成的数据中心可生存性面临的问题，提 出了网络生存性和可靠性的评价方法，对于大规模 灾害的网络可靠性评价研究具有一定的研究价值。 文献[4]针对光数据中心的业务恢复问题进行研究， 以链路故障对业务的正常使用产生影响进行分析， 基于业务不可用情况对受影响的业务进行了排列； 通过计算每个受影响业务恢复时需要产生的链路资 源开销和使用时长开销，依次恢复了开销最小的受 影响业务。文献[5]针对 SDN 环境下能源互联网数据 中心生存性问题进行了研究，分析了分布在多个地 点的数据中心的业务恢复问题，提出了多个数据中 心进行联合分析的业务恢复策略，通过仿真实验验 证了提出的恢复策略具有较好的响应速度和动态恢 复能力。文献[6]针对 WDM 光网络中出现故障时业务 恢复策略存在恢复能力较低的问题，分析了蚁群算 法和免疫算法的优缺点，提出了基于免疫的蚁群路 由选路算法，获得了全局最优的业务恢复路径，提 升了 WDM 光网络中业务恢复的能力。文献[7]从预留 备份带宽的视角研究了传输路径的可用性问题，以 提高传输资源利用率为目标，构建了备份路径选取 策略的数据模型；采取渐进优化的研究思路，逐步 选择了备份链路和工作链路；通过仿真实验，验证 了提出的备份路由策略在保障故障恢复率的前提 下，较好的提高了传输资源的利用率。文献[8]针对 多域网络环境下的业务故障恢复问题进行了研究， 分析了跨多个域的业务特点，基于双重权重机制提 出了高可用性的业务故障恢复机制，在仿真实验部 分，验证了该机制可以在多域业务故障恢复时，降