MPLS技術在地區電力通信數據網中的應用

【摘要】 本文主要介紹MPLS主要特征及電力數據通信網的業務需求，并結合莆田電力數據通信網實際運行情況，對MPLS技術在電力通信數據網中的應用進行了詳細的探討，MPLS技術運用在電力通信數據網中，極大地提升電力通信的安全性、高效性和可靠性。

【關鍵字】 MPLS 電力通信 數據網

目前電力通信網由傳統的傳輸網絡向多業務數據網絡演變，同時也融入了越來越復雜的網絡服務，需要對多種業務進行隔離，因此對通信網絡的安全保障、服務質量、交換技術、可擴展性、流量監控等方面提出了更加嚴格的要求，因此對電力通信網的應用探討分析是具有重要意義。

就莆田地區電力通信服務目前狀況而言，其網絡通信服務并未形成一個整體模塊，分散業務較多，許多變電站、供電所還未建立ATM網絡服務點，其數據傳輸仍采用SHD光纖為傳輸工具，但SHD在進行信息傳送方面存在許多缺點，例如無法高效實用寬帶網絡，出現丟包等現象。同時，缺乏嚴格的安全防護措施，建立一個以以太網為基礎的網絡服務平臺，能夠讓通信網絡具備更加強大的擴充性和安全性，能節省網絡資源，避免潛在的安全風險和網絡漏洞。

目前莆田地區220KV及部分110KV變電站一期的數據通信網設備已投入運行，其運行狀況良好。其他110KV及以下變電站及供電所二期工程正在建設中，其網絡使用全新的IP/MPLS通信技術，采用高速路由器，綜合各項網絡服務業務構建了一個整體的通信服務網絡，同時使用MPLS VPN技術，建立高度安全可靠的防護措施。

一、MPLS技術介紹

隨著信息技術的發展，更多用戶要求將IP路由信息與ATM信息進行實時交換，而MPLS的出現，則完美的解決了上述兩者信息交換技術的兼容性問題，賦予了新一代寬帶路由器更加完美的擴充性和高效性。

MPLS的工作關鍵部分包括標簽邊緣交換路由器（LER）、標簽交換路由器（LSR）。而這兩者的信息交換則是通過標簽分發協議（LDP）進行。另一方面，網絡路由信息由統一的路由協議支持，例如邊界網關協議（BGP）。而交換路徑就是根據上述路由信息來加以確定的。當信息組進入LER時，LER根據不同分組頭查詢路由器，從而確定其交換路徑。

二、MPLS技術的特點

MPLS是IP和ATM融合的技術，它在IP中引入了ATM的技術和概念，同時擁有IP和ATM的優點和技術特征。在電力數據通信網中使用MPLS技術是電力通信網絡的發展方向，其具備下列特點：

（1）MPLS主要工作對象是IP網，其介于二三層標簽交換技術之間，能夠快速高效率的將二三層標簽交換技術的特點相結合，使IP網速更加快捷高效。

（2）MPLS的轉發過程簡便快捷，其分組轉發能夠嚴格按照定長標簽進行匹配。使用技術成熟的ATM交換技術。

（3）能夠靈活運用原IP路由并進行修改，使其網絡更具快捷性。

（4）MPLS其具備面向連接的特點，其數據傳輸不影響路由計算，并且提供高效的QoS保障。

（5）MPLS支持多類型網絡層，例如ATM、PPP等等，其能夠保障不同網絡之間通暢的通訊服務。而不同網絡傳輸方式都能在這一個平臺上使用。

（6）MPLS能夠進行大規模流量傳輸，CoS、QoS等大規模的專用網。

三、MPLS技術在電力通信中的應用

MPLS技術得到廣泛認可和使用的原因在于其具備開放的結構和面向連接的特點，例如莆田電力通信數據網就是使用虛擬專網，采用核心層、骨干層和接入層MPLSVPN技術。

MPLS 虛擬專用網的簡單模型如圖2所示：

P：核心路由器，無VPN路由。

PE：網絡接入點路由器，擁有VPN路由。

CE：用戶邊緣路由器，能夠使用傳統路由方式接入網絡。

C：用戶內部路由器，不一定支持MPLS。也可使用傳統路由方式接入網絡。

以MPLS為基礎建立的VPN由兩部分構成，其一PE路由器，其二P路由器。

PE作為邊緣LSR具備的主要特點是能夠直連VPN信息，并且實施進行維護，同時負責給VPN和IGP打標簽。

PE路由器以MP-IBGP為交換協議交換VPN信息，其原因在與MPLS VPN必須使用多種地址家族。

PE與CE間的信息連接可使用OSPF路徑，其具備路徑短和高度開放性，也可使用中間系統（IS-IS）、靜態路由等。

為了保障信息安全，在PE和CE的信息交換中，必須設定一定訪問權限控制，從而保障PE無法遠程登錄到CE上，相反也可以保護CE也不會遠程登錄PE.這極大的保護了兩者信息的安全性和可靠性，避免了信息泄露的發生。交換機能夠支持MILTI-vrF CE功能，其主要作用就是能夠實現MILTI-vrF CE、PE路由器與VPN路由表進行信息交換，從而完美的解決了MPLS VPN端-端服務，實現了在本地VPN被隔離的情況下，全網同一VPN客戶仍然能夠進行信息交換的功能。這項功能在電力數據傳輸中是具有重大作用的，假設使用的交換機無MULTI-vrf功能，即便其支持三層信息交換，也無法做到端-端隔離，產生安全風險，威脅信息安全。

莆田地區數據通信網1期工程在莆田地區8個110kV變電站、5個35kV變電站、13個供電所配置路由器26臺，I型13臺、II型13臺，及26臺二層交換機。莆田地區數據通信網具體設備網絡結構如圖3所示：

四、結束語

綜上所述，MPLS技術在當今的電力通信中具備極大的潛力，其能夠將不同的網絡整合為一個整體，為各部門提供一個統一的MPLS網絡平臺。從目前電力通信網絡的發展趨勢來看，使用MPLS能實行IP與ATM的兼容，能滿足電力通信各種業務的要求。因此在電力通信數據網中使用MPLS技術能夠極大地提升電力系統通信網絡的安全性、高效性和可靠性，是電力系統通信網絡發展的必然趨勢。

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