電力通信網傳輸網絡優化

李旺

【摘要】 隨著電力通信網日益龐大和復雜，網管系統的性能維護和安全尤顯重要。文章結合梅州電力通信網絡中的NEC設備網管情況，制定網管系統優化方案。利用網絡分割原理，將網絡劃分為不同的子網，減少路由表條目，避免因DCC（數據通信通道）引發的網絡故障影響日常設備維護和網絡運行的穩定。

【關鍵詞】 DCC NEC 網絡優化 網管

電力通信網絡是電網調度自動化、電網運營市場化和電網管理信息化的基礎，是確保電網安全、穩定、經濟運行的重要手段。目前電力傳輸網絡日漸龐大復雜，網絡管理日益重要。利用網絡優化手段實現實現高效可靠地管理網絡具有極其重要的意義。

一、梅州地區電力通信網NEC設備網管系統介紹

梅州地區電力通信網NEC SDH系統共設備123套，包括11套U-NODE、110套V-NODE、1套C-NODE和1套600V。覆蓋了梅州地區所有局調度中心、220kV變電站、110kV變電站和部分35kV變電站。優化前NEC SDH網管系統示意圖如圖1所示。

NEC SDH系統內部網絡中，網元與網元之間的帶內網管通道（Dcc通道）采用TCP/IP協議進行通訊。網元通過動態路由信息協議版本1（Routing Information Protocol versinon1，RIPV1）來完成網管通道的建立和連接。NEC SDH網元和Dcc通道的IP地址使用151.151.0.0/16的網段地址；網管服務器使用134.102.16.0/24網段，用于網管服務器與網管工作站之間的通信。即NEC SDH上所有網元與網管服務器之間通過RIPv1協議實現互聯互通，網管服務器與每個網元都可以獲取全網所有IP地址段的路由（包括網元IP地址段以及網元之間DCC互聯的IP地址段）。

圖1 梅州地區電力通信網NEC SDH網管系統示意圖

二、目前傳輸網絡存在的問題和原因分析

2.1存在問題

隨著梅州地區電力通信網絡的發展，網絡規模越來越大，網元設備數量劇增。維護人員在日常維護和故障處理中發現因網絡引起的問題逐漸增多，主要由以下幾個問題：

1）網絡廣播風暴容易導致部分網元脫管，特別對于路由表承載信息量較小的600V設備，經常性的發生脫管的現象；2）遠程軟件加載效率低，網管系統讀取網元配置信息、告警信息時耗時比較長；3）主機頻繁復位，嚴重時會影響保護倒換；4）通道堵塞，指示告警丟失或延遲上報，嚴重時影響業務配置和下載；5）網絡管理層次不清晰，導致安全隱患。

2.2原因分析

在網絡建成后，每個網元將學習到所有存在在的IP地址，并保存到路由表中，每個IP地址對應一條路由。隨著網絡的擴容，這個路由表中的路由數量也越來越多，當路由表變得龐大后，一旦網絡發生變動（如斷纜、割接、擴容等），設備重新尋找路由的過程中會有大量的廣播包在整個網絡中傳播，甚至造成短暫地網管通道路由信息交換堵塞。

1）告警、性能等信息的傳遞，會造成管理信息數據流量增大，從而造成管理網絡中的關鍵鏈路出現擁塞。

2）路由廣播信息不斷在整個網絡中廣播，可能造成路由不斷重算，每個網元的路由表收斂時間不同，有的收斂時間較長，導致管理網絡的拓撲長時間不穩定。

3）當網元不可達時，路由信息會廣播到整個網絡，讓所有網元都知道該網元已經不可達。這一路由信息的擴散是需要一定的時間的，有可能在此期間，該網元又變為可達，或者有其它網元又脫網了，這樣就會導致整個網絡不停的震蕩，產生網絡風暴。

4）傳輸網絡路由表刷新、接收到的數據包流量過大導致內存不夠，產生的中斷過于頻繁，可能導致主機產生異常復位，影響復用段保護倒換、影響SNCP（子網連接保護）保護倒換、影響TPS（支路保護倒換）倒換、影響配置下發或網元數據下載。

三、優化思路

針對目前的網絡拓撲情況，要解決上述所存在的問題，需要重新規劃網管通道路由和IP地址分配策略，通過更改網元現有IP地址的方式，將整個網絡較平均的分割為兩個廣播域，每個域內的IP地址同樣設計成可以用一個大的IP網段進行匯聚的方式。

兩個廣播域在對方看來，都匯聚為一條路由，大大地減小了路由表并隔離了廣播包。在每個區域內，由于網絡本身已經是網格型結構，每個網元都存在兩條或多條物理路徑將網管信息送回到服務器，就天然地形成了網管通道的迂回路由。同時梅州局U1和梅州局U2分別作為兩個區域的匯聚節點，分擔了全網的路由負荷并且互為保護，從而極大的增強了網絡的安全性，示意圖見下圖2。

四、網絡分割規劃

根據網絡拓撲的特點，并結合分割后要保證每個網元都具備帶內網管通道迂回保護的綜合考慮。

以地區歸屬原則將原傳輸網網絡拓撲平均劃分為兩個廣播域，以梅州局U1和梅州局U2作為兩個域的網管通道接入點。連接興寧片-梅州局U1和梅州局2-梅縣片 這兩端的網管通道，使兩個廣播域均形成骨干環+支路的拓撲結構。

五、對現網的影響

網元的控制層面與承載用戶業務的數據層面是完全分離的，前者對后者沒有任何影響，控制層面占用的是SDH系統中開銷通道的一部分。網管優化主要涉及的工作即是修改網元控制層面上的IP地址，在修改網元IP地址的過程中不會對現有業務照成任何影響。

六、結語

優化改造結束后歷經將近一年的，到目前為止，NEC網管系統未出現因網絡阻塞和廣播風暴引起的網元脫管現象，未發生通道阻塞，指示告警丟失或延遲上報，影響業務配置和下載的情況。

且經定期應急演練測試，作為廣播域1和廣播域2匯聚點的梅州局U1和梅州局U2互為網管通道迂回保護的效果良好，驗證了優化方案的有效性。隨著網絡結構的不斷增大，對網管系統的優化工作還要持續開展。

參 考 文 獻

[1]郭慶.基于SDH傳輸網ECC局網分割的研究[J].科技導報，2008（36）：14-15.

[2]韋樂平.SDH 原理[M].人民郵電出版社.2006 年第二版.

[3] 紀越峰. 現代通信技術[M]. 北京： 北京郵電大學出版社， 2005.