乌鲁木齐地区电力调度数据网设计

摘 要：乌鲁木齐地区电力调度数据网采用IP over SDH技术体制，在高可靠性的光纤传输通道上建立了高带宽、高性能的数据通信网络，可满足本地区电力调度生产相关业务的数据传输需要。本文对乌鲁木齐地区电力调度数据网的组网结构、路由策略、VPN、IP地址规划、网络安全等方面进行了详细阐述。

关键词：网络拓扑 路由策略 网络安全

中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（a）-0119-01

乌鲁木齐地区电网调度自动化已建立了比较完善的能量管理系统（EMS）、调度员培训模拟（DTS）系统等，在应用层面取得了实效，但在数据传输网络化方面，仍然是局部的、不完整的和初级的。随着电网及电网调度技术的不断发展，以及数字化变电站、智能电网建设的不断推进，电网事故信息和继电保护信息开始向数据网络转移，同时对电力信息传输通道的接入能力、高带宽、高速率等都提出了更高要求。

1 地区电力调度数据网设计原则

1.1 总体原则

地区调度数据网包括骨干网I、II平面地调节点和地区接入网两部分。地区接入网分别与骨干网I、II平面地调节点连接，骨干网地调节点与省调节点连接。根据新疆地区电力调度数据网络设计方案要求，乌鲁木齐地区接入网总体上以本地区电力调度通信传输网络为基础，基于IP over SDH技术体制，全网部署MPLS/VPN，各相关业务按照安全分区原则接入相应VPN。

1.2 技术原则

地区电力调度数据网的承载业务的属性决定了网络建设的可靠性、实时性方面的相应要求。

1.2.1 N-1的可靠性原则

为保证可靠性，在网络拓扑设计中遵循N-1的电路可靠性和N-1的节点可靠性原则。即任何1条单一电路或单一节点设备故障，不影响网络的连通性。

1.2.2 实时性

为保证调度实时信息的有效传输，网络结构设计应确保网络中任意一个节点到其调度端的跳数在3～4跳之内。

1.2.3 双点接入

任意一个节点应通过2个汇聚节点接入。

2 地区电力调度数据网网络设计

2.1 网络拓扑

综合考虑本地区电网发展趋势及网络可扩展性，根据地区电力通信传输网网络规模和传输链路实际情况，乌鲁木齐地调接入网采用层次化设计，网络分为三层：核心层、汇聚层和接入层。核心层负责整个网络的数据交换，设在乌鲁木齐地区调度中心，核心节点设主备双路由器，采用H3C SR8808。上行链路采用GE电口连接至骨干I、II平面地调节点，下行链路采用155MPOS连接至汇聚节点，横向采用GE电口实现主备互联。核心层不负责接入任何数据业务，只负责各变电站之间以及变电站与地调、省调之间的数据交互。

汇聚层负责整个网络的数据汇聚，包括220集控汇聚、六道湾汇聚、北京路汇聚，这三个节点均处于电力通信SDH传输骨干2.5 G核心环上，该环为复用段保护环。汇聚层设备均采用双机部署方式，双星型连接至核心节点，采用H3C SR6608。上行链路采用155MPOS连接至核心节点，下行链路采用155MCPOS实现各接入节点的汇聚，横向采用GE光口实现主备互联。接入层负责本地区调管范围内35 kV及以上变电站业务的接入。

2.2 路由规划设计

乌鲁木齐地区调度数据网总体路由设计基于开放性、可扩展性的原则，AS内部IGP采用OSPF路由协议，BGP采用MP-BGP协议，骨干网与接入网间互联协议采用BGP-4。对于骨干层MPLS域，需要某种IGP协议与MBGP结合应用，其中MBGP主要完成私网路由标签分配、各私网路由在“公网”传递等作用，没有其他的协议可以替代。CE之间的VPN路由的传递、VPN路由标签的分发，都是通过骨干区域MP-BGP协议的扩展属性实现的。

2.2.1 BGP设计

（1）路由反射器。所有路由器运行在同一个BGP的AS中，按照BGP协议的要求，所有这些路由器必须保证是全连通的，这样会导致N平方问题。即：任意两台路由器之间都必须配置邻居关系。这种IBGP全连接会增加系统CPU和网络传输开销，降低系统性能。解决IBGP的全连接问题有两种方式：路由反射器和自治域联盟，由于前者的可扩展性和简单性都好于后者，因此在乌鲁木齐地区调度数据网中采用路由反射器（Route Reflector， RR）的方式，由于乌鲁木齐地区调度数据网接入网采用三层结构，因此将路由反射规划为两级：一级路由反射器为接入网核心节点两台路由器SR8808-1、2，客户为接入网汇聚节点6台路由器SR6608-1、2；二级路由反射器规划为接入网汇聚节点6台路由器SR6608-1、2，客户为接入网接入节点。（2）路由控制。接入网到骨干网跨域MPLS-VPN互联方案采用单跳MP-EBGP方式。跨域时，只有ASBR间接口地址互通，此段地址不引入任何动态路由协议中。公网BGP不传递任何路由，在ASBR上设到对端聚合公网网段的静态路由，并将此静态路由导入本AS的OSPF路由中，在本AS内扩散。骨干网和接入网作对等操作。

2.2.2 OSPE设计

在MPLS骨干区域内的IGP采用动态的、基于链路状态的OSPF协议。由于整个乌鲁木齐电业局调度数据网设备数量较多，为了保证整网的性能，采用OSPF的分域规划，考虑到乌鲁木齐电业局调度数据网的实际情况和未来扩容的需要，采用每个汇聚节点分配一个子域的原则。（1）区域划分。接入网的OSPF推荐采用分区设计，OSPF的区域概念是基于路由器接口的，因此可以将接入网的骨干、汇聚节点互联和设备loopback接口划为Area0，汇聚节点下联接入层的接口及下带的路由器设备地址分别划分到非0 区域。（2）OSPF COST值规划。正常情况下接入节点业务主要用上行至汇聚节点主机的链路，接入节点至汇聚节点备机的链路作为备用链路，对主用链路进行备份。当网络出现异常，数据需要绕行至其他链路时，优先考虑从汇聚节点绕行，尽量避免从核心节点绕行。

3 结语

乌鲁木齐地区电力调度数据网络的设计是建立在对其承载业务分析的基础上的，电力调度业务的实时性、准确性和安全性是关键属性，保证业务关键属性是数据网络设计的出发点。网络的安全性设计是电力调度数据网的重点，MPLS VPN是网络安全设计的关键

参考文献

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