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论网络技术背景下的工业网络安全防护

发布日期:2026-09-14 16:23浏览次数:

  

论网络技术背景下的工业网络安全防护(图1)

  1.2系统具有很高的稳定性与可靠性 尽管工业现场的环境极为恶劣, 但本身又要求系统具有极高 的稳定性和可靠性, 满足实时性以及设买球官方网站备的不间断运行。 一般表 现在两个方面的设计特点, 首先是专用工业级的网络应用设备的 高性能, 比如工业交换机相对于一般使用的交换机, 具有更高的 适应环境能力, 很高的温度适应范围, 具备冗余电源保证供电系 统的稳定, 以适应极端的工作环境。 其次是网络结构的设计要有 充分的冗余,一般通过是环网设计、链路聚合,一个节点或是一 段网络通信线缆出现问题后不影响整体的网络的运行。 尤其是在 煤矿井下的恶劣环境中更要考虑线缆传输的安全稳定。 再者是设 备的可维护性强, 现在的设备一般采用模块化安装, 转换接口模 块化,模块要有充分的备用,有问题能够及时得到处理,保证系 统的稳定性和可靠性。

  工业网络不同于一般的应用网络, 少许的延迟、 丢包等问题 不会太影响用户的感受, 也不会造成什么大的损失, 而工业控制 网络则不同, 有些应用系统的控制需要很频繁的定时刷新现场的 设备控制参数, 如果网络延迟、 丢包等会给工业网络的控制系统

  造成巨大的隐患, 可能引起很大的事故, 传统的以太网络性能不 能满足工业控制网络的需求, 所以传统的工业控制还是以总线现 场控制为多。 但是快速以太网络的发展, 为工业网的发展带来了 新的契机, 也奠定的目前工业网络快速发展的基础, 快速以太网 的发展主要有以下几个方面:(1)交换机性能的大幅提升和光 纤通信的普遍应用,以太网的传输速度逐步发展到目前的100M、

  盘的使用, 相应的内网电脑都要设置足够复杂的开机密码和屏保 密码。二是加强人员的管理,机房建立访问登记制度,处理故障 使用专用的笔记本等,避免出现通过存储介质引入病毒的情况。

  (4)存在工业控制系统被有意或无意控制的风险问题。如 果对工业控制系统的操作行为没有监控和响应措施, 工业控制系 统中的异常行为或人为行为会给工业控制系统带来很大的风险。

  2工业网络的安全防护问题 工业网络的应用广度和深度都达到了前所未有的高度, 提高 了工厂企业的运作效率, 提高了企业的经济效益, 但是依赖网络 的系统运行也存在一定的风险,如果不能够很好的避免和防护, 同样也会给企业造成很大的损失, 工业网络面临的安全风险问题 主要有以下几个方面。

  (1)硬件网络设备风险,首先是交换机,端口模块等,工 业网络需要的是24小时不间断的运行, 而且部分环境及其恶劣, 高温高湿度, 尽管设备有很好的性能, 但还是不可避免的会遇到 设备损坏问题,这个问题要在建网之初,充分考虑做好预案。

  1000M 10G甚至更高,加之路由多功能应用,数据包分别转发, 避免数据的碰撞, 使得网络信号传输效率更高, 完全满足工业网 对实时性的要求;(2)工业网中使用的交换机都有数据存储、 转发的功能,通过划分VLAN使得工业网络中传输的数据根据 不同的网段传输, 避免数据的相互干扰, 也提高了系统中数据传 输的稳定性, 这一特点也为工业网的广泛应用提供基础。 一个网 络可以接入不同的控制系统和应用系统, 系统之间互不干扰, 以 目前我矿工业网的运行为例则接入了视频系统,人员定位系统、 电力监控系统等; (3)网络中的设备端口大都支持全双工通讯, 数据在发送的时候能够接收数据, 使得网络系统通讯的时效性大 大提高,而且目前使用的交换机、 光纤接口等部件为模块化设计, 出现问题能够及时的进行恢复和处理, 也提高了系统运行的时效 性和可维护性。

  (2)操作系统和杀毒软件的更新问题。工业网络一般是内 部网络, 为安全起见一般和外部网络隔离, 这样就造成内部网络 的计算机操作系统和杀毒软件无法升级,为系统安全留下隐患。

  针对这样的问题要有专门的维护人员定期进行系统和杀毒 关键的升级, 升级有两种方式一是经过防火墙、 网闸防毒墙等安 全设备直接连接到外部网络进行升级, 二是通过专用的存储工具 下载升级包在内网计算机上升级, 升级前做好系统的备份, 出现 不兼容等问题时能够及时恢复。

  如做好设备冗余、热备、电源冗余,故障检测手段等,保证 工业网络所运行的设备能够不间断的运行。 再者是数据传输线路 的问题, 网络信号的传输现在大都是通过光纤传输, 线路的维护 在运行中同样重要, 尤其是在煤矿井下, 这一点就显得极为重要, 井下铺设的光缆通信线路一般是依附巷帮而铺设, 如果遇到巷道 帮来压没有及时发现就有可能造成通讯中断问题。

  随着信息网络技术的发展,网络传输速率、稳定性、可靠性 等有了很大的进步, 技术的进步促进了以太网络向工业网络的延 伸。工业网的应用是对传统以太网络技术的延伸, 是工业网络协 议和以太网络协议的结合。 而现实的技术发展满足了工业网络应 用的几个关键需求,首先,以太网满足了工业网实时性的要求, 快速交换机和光纤通讯的普遍应用,建设1000M 10G的内部工

  (3)使用U盘、光盘、笔记本接入导致的病毒传播问题。 内网设备在运行中, 会不可避免的使用到U盘、光盘等进行资料 的转移和处理, 这就给整个内部工业网络的运行造成了一个很大 的隐患, 因为一旦出现病毒感染, 可能对整个内网的设备是致命 的,会给企业造成无法挽回的损失, 这个问题通过两个方面做好 这工作,一是可以通过系统的安全设置禁止系统的UBS接口和光

  业网成为普遍, 满足了工业控制对实时性的要求, 其次满足了工 业网稳定性的要求, 技术的不断进步对于网络设备的性能大为提 升,专用的工业网络交换机能够在很宽的温度范围内正常工作, 能够适应严酷的工业生产环境, 保证了工业网络的稳定性, 这是 工业网络得以应用推广的关键因素, 使得工业网能够实现实时控 制、实时监控、实时响应、远程系统监视等。工业自动化网络的 应用广度和深度都达到了前所未有的高度, 也为企业带来了可观 的经济效益和社会效益。

  因此要完善工业控制系统的监控和管理措施, 做到各部分操 作有记录可查,责任到人。

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