电力通信数据网规划应用研究

 

[关键词]：电力通信数据网；路由规划；VPN划分；

 

一、需求分析

 

传统语音、视频等业务是基于点对点的实时的窄带传输，种类单一、带宽利用率低。目前，除传统业务外大量的基于TCP/IP协议的IP宽带信息交换业务，如OA系统（办公自动化系统）、内部邮件系统、内部网站、视频会议系统等。今后许多应用都是基于TCP/IP协议开发的，如IP会议电话、电视。而且，IP业务增长较快，在所有业务中所占的比率也越来越大。这些IP业务均要求在数据网络上实现资源共享、实现快速的传输和交换。

 

对电力信息化的需求日益增强，对数据的即时性、准确性和各公司实际生产运行以及经济运行相关性将有更高的要求。江西省电力公司已经开发的财务系统、人力资源系统、生产管理系统、电力营销系统、物质设备管理系统、电力负荷管理系统、安全监督管理系统、计划统计和综合指标系统等业务系统需要整合，提高信息资源共享水平，建立起一个适应现代化市场化环境的电力企业信息系统，为电力公司的产业提升和经营管理服务。另一方面还需要加强企业信息网络安全建设，确保企业稳定安全发展。要把信息系统的防灾系统、数据异地备份和双机备份、远程备份等安全理念引入信息网安全系统中，建立企业的应急处理系统。现有的广域网络的带宽、性能和覆盖率还不能满足电力市场化运行的需要，企业信息系统的实用化程度有待提高。加快建设通信数据网，特别是建成以光纤为主的高速宽带数据网，构建电力高速通信数据网络平台，是目前面临的迫切需要。

 

根据业务流量预测计算，当江西省电力通信数据网延伸至县公司后，原骨干汇聚层至核心层的带宽明显不能满足业务需求，需对原一期网络进行改造，为了满足业务的发展，需要将骨干层核心路由器NE80E（省公司）进行链路扩容，将路由器NE80E路由器由原622M链路扩容至2.5G链路。本次操作是将省公司NE80E路由器扩容单板，将与骨干层核心路由器NE80E（赣西）之间的互连链路由622M扩容至2.5G，将与骨干层核心路由器NE80E（鹰潭）之间的互连链路由622M扩容至2.5G，操作不中断业务，不会影响现网业务。

 

二、网络规划

 

1、现网络拓扑图

 

江西省电力通信数据网一期（省地级骨干网）工程的网络拓扑图见下图。

 

网络现状如图，由图可知其包含两层结构：核心层为省公司及赣西供电公司、鹰潭供电公司，骨干汇聚层为其余各地市公司。省公司2台NE80E核心路由器通过622M POS链路成口字型与赣西2台NE80E核心路由器互连，省公司2台NE80E核心路由器通过622M POS链路成口字型与鹰潭2台NE80E核心路由器互连，赣西2台NE80E核心路由器通过155M POS链路成口字型与鹰潭2台NE80E核心路由器互连。核心层2台NE80E核心路由器、赣西2台NE80E路由器、鹰潭2台NE80E核心路由器分别通过万兆链路进行互连。

 

12个地区供电公司都配置2台骨干汇聚路由器NE80，其中南昌直接用GE光口与省公司核心路由器互联，九江以155M POS口与省公司核心路由器互联，赣西和鹰潭供电公司配置的骨干汇聚路由器通过GE电口与在其公司配置的核心路由器互联，景德镇、赣东北、上饶、抚州通过155M POS口与鹰潭公司核心路由器互联，萍乡、宜春、吉安、赣州通过155M POS口与赣西公司核心路由器互联。12个地区供电公司的2台骨干汇聚路由器之间都是通过1*GE链路进行互联。

 

2、目标网络拓扑图

 

拓扑结构与一期组网结构保持一致。核心层为省公司、赣西公司、鹰潭公司(双机双引擎配置)，骨干层：12个地市公司(双机单引擎配置)。各公司的电路端口连接及容量见下拓扑图所示。

 

原核心层省公司1台NE80E核心路由器（NE80E-1）、赣西1台NE80E核心路由器（NE80E-1）、鹰潭1台NE80E核心路由器（NE80E-1）上分别增加2块2端口2.5G POS板，这样核心层省公司、赣西供电公司、鹰潭供电公司其中1台路由器之间由原622M POS连接改造升级成2.5G POS连接；核心层省公司NE80E核心路由器（NE80E-2）、赣西供电公司NE80E核心路由器（NE80E-2）、鹰潭供电公司NE80E核心路由器（NE80E-2）之间还是通过622M POS链路互连。

 

原核心层赣西和鹰潭其中1台NE80E路由器（传输电路承载在烽火10G ASON设备上）上各增加1块4端口622M POS板，原骨干层各地市公司（除南昌）每台NE80路由器上各增加1块2端口622M POS板，这样把原骨干汇聚层各地市供电公司至核心层由原155M POS连接改造升级成622M POS连接，在原省公司NE80E上配置1块4端口622M POS板的端口直接改对九江方向，原赣西NE80E配置的1块4端口622M POS板的端口可改对赣州方向。12个地区供电公司都配置骨干汇聚路由器，其中南昌直接用GE光口与省公司核心路由器互联，九江分别通过622M POS和155M POS口与省公司核心路由器互联，赣西和鹰潭供电公司配置的骨干汇聚路由器通过GE电口与在其公司配置的核心路由器互联，景德镇、赣东北、上饶、抚州分别通过622M POS和155M POS口与鹰潭公司核心路由器互联，萍乡、宜春、吉安、赣州分别通过622M POS和155M POS口与赣西公司核心路由器互联。

 

骨干汇聚层地市供电公司的每台NE80路由器配置相应数量的4端口155M POS板用于对接所辖县（区）公司在江西电网所辖97个县（区）公司，每站配置2台接入路由器和2台三层业务交换机。每台接入路由器至少配置1块155M POS板和1块GE电口板，通过155M POS端口与管辖本县（区）的地市供电公司骨干汇聚路由器互联。

 

3、现网路由规划

 

路由规划如图，由于只是将链路扩容，不涉及到路由协议的更改，所以路由协议规划和割接前现网路由协议规划一致，各个地市汇聚层路由器和骨干层路由器运行OSPF路由协议和BGP路由协议，建立OSPF邻居、MPLS LDP邻居、IBGP邻居、MP-IBGP邻居。

 

IGP协议规划：

 

IGP路由协议为OSPF动态路由协议，核心层（省公司2台NE80E核心路由器、赣西供电公司2台NE80E核心路由器、鹰潭供电公司2台NE80E核心路由器）和地市汇聚层（2台NE80路由器）OSPF路由协议运行区域号为0，进程号为1。各地市汇聚路由器（2台NE80）和地市交换机OSPF路由协议运行区域号为1-12，进程号为1—12。骨干层（NE80E）和汇聚层路由器（NE80）建立OSPF邻居，提供BGP路由可达。另外核心层路由器运行OSPF多实例，发布和学习相应的VPN路由，对相应的业务进行隔离。

 

BGP路由协议：

 

骨干层（省公司2台NE80E核心路由器、赣西供电公司2台NE80E核心路由器、鹰潭供电公司2台NE80E核心路由器）和地市汇聚层（2台NE80路由器）运行BGP路由协议，AS号为30036，建立IBGP和MP-IBGP邻居关系。骨干层核心路由器（省公司2台NE80E核心路由器、赣西2台NE80E核心路由器）为路由反射器RR，汇聚层骨干路由器（各个地市2台NE80路由器）为客户端，客户端将路由发送给路由反射器RR，路由反射器RR将路由反射给各个客户端和非客户端。

 

三、IP地址规划

 

各业务系统IP地址应统一规划，建议采用“三维编制”，业务系统优先、作为为第一维，地域为第二维目前许多业务系统已经运行很久，再大面积的整改比较困难，新上马的业务要遵循集团公司的统一规范，有地址重叠的业务系统应该整改，避免使用NAT带来的复杂性。

 

四、VPN站点划分

 

1、精细划分法

 

这种划分方法是完全按照业务互访模型得出来的结果

 

 优点一是站点划分清晰，业务互访可完全利用MPLS/VPN自身的技术来实现

 

 优点二是PE设备每个站点内的路由数量减至最低，因为每个站点可以精确地保存它要访问的其它站点的路由

 

 优点三是互访需求变更时，整网可以快速、安全地实现

 

 不足之处是实施难度大，尤其是要把各业务终端分到不同站点的工作量很大，可能要涉及到现网中很多设备的配置更改

 

2、粗略划分法

 

 通过往办公人员所在站点注入Internet的一条缺省路由，使他们能够上网

 

 通过在地市营帐系统站点与企业信息化系统站点之间互相导入路由以实现两者之间的互访

 

 本方案的优点是简单，割接非常便利

 

 不足之处是站点内的路由数量不是最少，如企业信息化站点内也具有营业厅普通营业员的路由，如果禁止她们访问企业信息化系统，只能依靠业务前端的防火墙来实现

 

 另外一个不足之处是某些互访条件变更时，对整网的逻辑结构影响可能较大

 

五、结论

 

总之，电力通信数据网络是各应用系统主要支撑平台，是电力系统安全稳定运行的重要保障。通信数据网建立，能够增强网络运行的可靠性，其建设方案总体要符合智能电网建设框架的要求，适宜智能电网的发展趋势。

 

参考文献：

 

[1] 彭清卿，向力，卢长燕，邹国辉，孙炜.国家电力调度数据网组网研究[J].中国电力教育，2009（10）：47-50.