烏魯木齊地區電力調度數據網設計

摘 要：烏魯木齊地區電力調度數據網采用IP over SDH技術體制，在高可靠性的光纖傳輸通道上建立了高帶寬、高性能的數據通信網絡，可滿足本地區電力調度生產相關業務的數據傳輸需要。本文對烏魯木齊地區電力調度數據網的組網結構、路由策略、VPN、IP地址規劃、網絡安全等方面進行了詳細闡述。

關鍵詞：網絡拓撲 路由策略 網絡安全

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0119-01

烏魯木齊地區電網調度自動化已建立了比較完善的能量管理系統（EMS）、調度員培訓模擬（DTS）系統等，在應用層面取得了實效，但在數據傳輸網絡化方面，仍然是局部的、不完整的和初級的。隨著電網及電網調度技術的不斷發展，以及數字化變電站、智能電網建設的不斷推進，電網事故信息和繼電保護信息開始向數據網絡轉移，同時對電力信息傳輸通道的接入能力、高帶寬、高速率等都提出了更高要求。

1 地區電力調度數據網設計原則

1.1 總體原則

地區調度數據網包括骨干網I、II平面地調節點和地區接入網兩部分。地區接入網分別與骨干網I、II平面地調節點連接，骨干網地調節點與省調節點連接。根據新疆地區電力調度數據網絡設計方案要求，烏魯木齊地區接入網總體上以本地區電力調度通信傳輸網絡為基礎，基于IP over SDH技術體制，全網部署MPLS/VPN，各相關業務按照安全分區原則接入相應VPN。

1.2 技術原則

地區電力調度數據網的承載業務的屬性決定了網絡建設的可靠性、實時性方面的相應要求。

1.2.1 N-1的可靠性原則

為保證可靠性，在網絡拓撲設計中遵循N-1的電路可靠性和N-1的節點可靠性原則。即任何1條單一電路或單一節點設備故障，不影響網絡的連通性。

1.2.2 實時性

為保證調度實時信息的有效傳輸，網絡結構設計應確保網絡中任意一個節點到其調度端的跳數在3～4跳之內。

1.2.3 雙點接入

任意一個節點應通過2個匯聚節點接入。

2 地區電力調度數據網網絡設計

2.1 網絡拓撲

綜合考慮本地區電網發展趨勢及網絡可擴展性，根據地區電力通信傳輸網網絡規模和傳輸鏈路實際情況，烏魯木齊地調接入網采用層次化設計，網絡分為三層：核心層、匯聚層和接入層。核心層負責整個網絡的數據交換，設在烏魯木齊地區調度中心，核心節點設主備雙路由器，采用H3C SR8808。上行鏈路采用GE電口連接至骨干I、II平面地調節點，下行鏈路采用155MPOS連接至匯聚節點，橫向采用GE電口實現主備互聯。核心層不負責接入任何數據業務，只負責各變電站之間以及變電站與地調、省調之間的數據交互。

匯聚層負責整個網絡的數據匯聚，包括220集控匯聚、六道灣匯聚、北京路匯聚，這三個節點均處于電力通信SDH傳輸骨干2.5 G核心環上，該環為復用段保護環。匯聚層設備均采用雙機部署方式，雙星型連接至核心節點，采用H3C SR6608。上行鏈路采用155MPOS連接至核心節點，下行鏈路采用155MCPOS實現各接入節點的匯聚，橫向采用GE光口實現主備互聯。接入層負責本地區調管范圍內35 kV及以上變電站業務的接入。

2.2 路由規劃設計

烏魯木齊地區調度數據網總體路由設計基于開放性、可擴展性的原則，AS內部IGP采用OSPF路由協議，BGP采用MP-BGP協議，骨干網與接入網間互聯協議采用BGP-4。對于骨干層MPLS域，需要某種IGP協議與MBGP結合應用，其中MBGP主要完成私網路由標簽分配、各私網路由在“公網”傳遞等作用，沒有其他的協議可以替代。CE之間的VPN路由的傳遞、VPN路由標簽的分發，都是通過骨干區域MP-BGP協議的擴展屬性實現的。

2.2.1 BGP設計

（1）路由反射器。所有路由器運行在同一個BGP的AS中，按照BGP協議的要求，所有這些路由器必須保證是全連通的，這樣會導致N平方問題。即：任意兩臺路由器之間都必須配置鄰居關系。這種IBGP全連接會增加系統CPU和網絡傳輸開銷，降低系統性能。解決IBGP的全連接問題有兩種方式：路由反射器和自治域聯盟，由于前者的可擴展性和簡單性都好于后者，因此在烏魯木齊地區調度數據網中采用路由反射器（Route Reflector， RR）的方式，由于烏魯木齊地區調度數據網接入網采用三層結構，因此將路由反射規劃為兩級：一級路由反射器為接入網核心節點兩臺路由器SR8808-1、2，客戶為接入網匯聚節點6臺路由器SR6608-1、2；二級路由反射器規劃為接入網匯聚節點6臺路由器SR6608-1、2，客戶為接入網接入節點。（2）路由控制。接入網到骨干網跨域MPLS-VPN互聯方案采用單跳MP-EBGP方式。跨域時，只有ASBR間接口地址互通，此段地址不引入任何動態路由協議中。公網BGP不傳遞任何路由，在ASBR上設到對端聚合公網網段的靜態路由，并將此靜態路由導入本AS的OSPF路由中，在本AS內擴散。骨干網和接入網作對等操作。

2.2.2 OSPE設計

在MPLS骨干區域內的IGP采用動態的、基于鏈路狀態的OSPF協議。由于整個烏魯木齊電業局調度數據網設備數量較多，為了保證整網的性能，采用OSPF的分域規劃，考慮到烏魯木齊電業局調度數據網的實際情況和未來擴容的需要，采用每個匯聚節點分配一個子域的原則。（1）區域劃分。接入網的OSPF推薦采用分區設計，OSPF的區域概念是基于路由器接口的，因此可以將接入網的骨干、匯聚節點互聯和設備loopback接口劃為Area0，匯聚節點下聯接入層的接口及下帶的路由器設備地址分別劃分到非0 區域。（2）OSPF COST值規劃。正常情況下接入節點業務主要用上行至匯聚節點主機的鏈路，接入節點至匯聚節點備機的鏈路作為備用鏈路，對主用鏈路進行備份。當網絡出現異常，數據需要繞行至其他鏈路時，優先考慮從匯聚節點繞行，盡量避免從核心節點繞行。

3 結語

烏魯木齊地區電力調度數據網絡的設計是建立在對其承載業務分析的基礎上的，電力調度業務的實時性、準確性和安全性是關鍵屬性，保證業務關鍵屬性是數據網絡設計的出發點。網絡的安全性設計是電力調度數據網的重點，MPLS VPN是網絡安全設計的關鍵

參考文獻

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