[發明專利]面向航空機場運行信息系統(AOIS)的彈性災難恢復方法

在審

• 申請號: 201710788894.9
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107562574A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 吳志軍;徐新然
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14;G06F11/20;G06F11/30;H04L12/24;H04L12/26;H04L29/06
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技術領域：

本發明涉及一種計算機網絡安全技術，尤其是面向AOIS(Airpot Operational Information System)航空機場運行信息系統的災難恢復方法，可以快速的恢復業務服務及相關數據。

技術背景：

航班延誤已經成為社會的焦點問題，據中國民航局發布的《2014年全國民航航班運行效率報告》數據，2014年航班正常率僅為68.37％。造成航班延誤的因素很多，從技術層面上，航空機場運行信息系統AOIS系統故障和安全事件是導致航班延誤的主要因素之一。國際上，航空機場運行信息系統或者涉及機場的空中交通管理系統計算機系統故障和安全事件的情況時有發生，導致航班運行的信息中斷，形成大面積、長時間的航班延誤甚至取消，造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。

航空機場運行信息系統AOIS是由計算機系統和網絡組成的智能化系統，包括：空中交通管理計算機系統、離港系統、行李分揀系統等等，它們是航空機場安全高效運行的基礎保障系統。AOIS保障航空飛行數據的安全、有效和及時地共享和交換，實現民航協同決策CDM (Collaborative Decision Making)。目前，航空機場實現共享數據的類型有：①基本數據。包括：a.航班計劃、航班執行、進離場信息、航跡等航班對象數據；b.一次雷達、二次雷達、場監雷達、ADS-B等監視數據；c.飛行流量、空域容量、流量控制等流量數據；d.航路(航線)、管制區、飛行情報區、終端區等空域結構數據；②擴展數據。包括：a.航行情報數據； b.航空氣象數據。這些信息數據關系到航空交通運輸的安全高效運行，一旦AOIS出現系統故障或遭受到惡意攻擊，就會導致航班延誤和取消。

目前，在災難恢復研究方面，針對類似AOIS這樣的大規模系統和網絡，國際上已有相關的研究成果。美國麻省理工大學的Hyang-Won Lee等針對網絡多發概率的相關失效問題，提出了多路由路徑的方法，研究了最小失效概率下的多路由算法，確保網絡的快速恢復；美國新墨西哥大學的Diaz，Oscar等研究了在多發概率失效情況下網絡的可生存性，針對網絡在多個相關失效后網絡業務快速恢復的核心問題，提出了新型的路徑保護方法，將網絡的安全風險降到最低；Alcatel-Lucent公司的Krock，R.E.研究了應急響應快速災難恢復計劃，分析了網絡通信快速恢復的重要性，并指出了災難恢復的重要措施，對網絡在災難情況下的快速恢復具有指導意義；美國AT&T公司的Chi-Ming Chen和Lucent公司的Anil Macwan等研究了網路災難恢復NDR(Network disaster Recovery)的問題，指出了國家基礎和行業重點網絡必須配備災難恢復和措施，保證業務在災難后的快速恢復和業務的連續性；美國佛羅里達國際大學的研究團隊研究了用于災難信息管理的數據挖掘方法，并給出了如何利用管理信息進行災難預防和災后恢復的建議；日本國立情報學研究所的Kien Nguyen和Quang Tran Minh等研究了利用軟件定義的組網SDN(Software-Defined Networking)方法，設計彈性的災難無線局域網，利用網絡彈性技術實現災難恢復技術，提出了彈性災難恢復訪問網絡DRANs(Resilient Disaster Recovery Access Networks)，應對可能出現的各種網絡災難情況。在國內，關于大規模信息網絡系統的災難恢復的研究工作也已經取得了一些成果。由李星教授和段海新教授領導的清華大學信息網絡工程技術研究中心應急響應小組已經在中國教育和科研計算機網絡 CERNET平臺上開發了應急響應和災難恢復系統。國家計算機安全管理中心中國應急響應小組CNCRET的研究人員等在災難恢復方面有較深的研究。北京郵電大學信息安全中心的楊義先教授帶領的課題組建立了教育部災備重點實驗室，在關鍵系統的生存性方面進行了研究。清華大學信息計算研究院的汪東升教授領導的研究團隊研究了基于多云的災難恢復服務方法，采用云資源進行網絡災難快速恢復，提出了基于多云災難恢復的模型DR-Cloud，使得云計算服務供應商與災難恢復供應商可以協同應對可能出現的災難情況；上海交通大學軟件學院鄒恒明教授長期在國外從事軟件可靠性方面的研究，取得了很多的研究成果。他在信息系統安全自備份數據存儲系統、虛擬機信息攻防戰和信息盾技術的研究具有一定的造詣，撰寫了信息系統災難應對的專著，對網絡災難恢復有一定的指導意義；工業和信息化部電信研究院通信信息研究所副總工程師楊然研究了汶川大地震后對網絡災難恢復的建議和措施，他分析了2005年倫敦大爆炸和“9.11”事件后通信網絡的重要性，并給出了建設通信災難備份和恢復系統的改進建議；西安交通大學MOE智能網絡和網絡安全的胡成臣教授研究了在網絡中斷情況下通過域間路由的多樣性，快速恢復失效的路由路徑，以應對不同的緊急情況造成的 Internet中斷，對利用域間路由的多樣性進行網絡的快速恢復具有指導意義；北京科技大學的張東巖與中國信息安全測評中心的張滔研究了采用P2P流實現多通道實時災難恢復備份的方法，設計了傳輸模型和備份算法，形成自適應帶寬的多通道系統。