電力通信數據網規劃應用研究
[摘要]:隨著信息技術的發展,計算機和通信技術的應用在電力生產和管理有了很大的發展。電網管理水平的提高,電力企業信息化建設的展開及電力市場改革的深入,電力系統通信業務特點也發生了變化。文章僅就電力通
[摘要]:隨著信息技術的發展,計算機和通信技術的應用在電力生產和管理有了很大的發展。電網管理水平的提高,電力企業信息化建設的展開及電力市場改革的深入,電力系統通信業務特點也發生了變化。文章僅就電力通信數據網需求分析、路由規劃、IP地址規劃、VPN站點的精細、粗略劃分法進行了分析。
[關鍵詞]:電力通信數據網;路由規劃;VPN劃分;
一、需求分析
傳統語音、視頻等業務是基于點對點的實時的窄帶傳輸,種類單一、帶寬利用率低。目前,除傳統業務外大量的基于TCP/IP協議的IP寬帶信息交換業務,如OA系統(辦公自動化系統)、內部郵件系統、內部網站、視頻會議系統等。今后許多應用都是基于TCP/IP協議開發的,如IP會議電話、電視。而且,IP業務增長較快,在所有業務中所占的比率也越來越大。這些IP業務均要求在數據網絡上實現資源共享、實現快速的傳輸和交換。
對電力信息化的需求日益增強,對數據的即時性、準確性和各公司實際生產運行以及經濟運行相關性將有更高的要求。江西省電力公司已經開發的財務系統、人力資源系統、生產管理系統、電力營銷系統、物質設備管理系統、電力負荷管理系統、安全監督管理系統、計劃統計和綜合指標系統等業務系統需要整合,提高信息資源共享水平,建立起一個適應現代化市場化環境的電力企業信息系統,為電力公司的產業提升和經營管理服務。另一方面還需要加強企業信息網絡安全建設,確保企業穩定安全發展。要把信息系統的防災系統、數據異地備份和雙機備份、遠程備份等安全理念引入信息網安全系統中,建立企業的應急處理系統。現有的廣域網絡的帶寬、性能和覆蓋率還不能滿足電力市場化運行的需要,企業信息系統的實用化程度有待提高。加快建設通信數據網,特別是建成以光纖為主的高速寬帶數據網,構建電力高速通信數據網絡平臺,是目前面臨的迫切需要。
根據業務流量預測計算,當江西省電力通信數據網延伸至縣公司后,原骨干匯聚層至核心層的帶寬明顯不能滿足業務需求,需對原一期網絡進行改造,為了滿足業務的發展,需要將骨干層核心路由器NE80E(省公司)進行鏈路擴容,將路由器NE80E路由器由原622M鏈路擴容至2.5G鏈路。本次操作是將省公司NE80E路由器擴容單板,將與骨干層核心路由器NE80E(贛西)之間的互連鏈路由622M擴容至2.5G,將與骨干層核心路由器NE80E(鷹潭)之間的互連鏈路由622M擴容至2.5G,操作不中斷業務,不會影響現網業務。
二、網絡規劃
1、現網絡拓撲圖
江西省電力通信數據網一期(省地級骨干網)工程的網絡拓撲圖見下圖。
網絡現狀如圖,由圖可知其包含兩層結構:核心層為省公司及贛西供電公司、鷹潭供電公司,骨干匯聚層為其余各地市公司。省公司2臺NE80E核心路由器通過622M POS鏈路成口字型與贛西2臺NE80E核心路由器互連,省公司2臺NE80E核心路由器通過622M POS鏈路成口字型與鷹潭2臺NE80E核心路由器互連,贛西2臺NE80E核心路由器通過155M POS鏈路成口字型與鷹潭2臺NE80E核心路由器互連。核心層2臺NE80E核心路由器、贛西2臺NE80E路由器、鷹潭2臺NE80E核心路由器分別通過萬兆鏈路進行互連。
12個地區供電公司都配置2臺骨干匯聚路由器NE80,其中南昌直接用GE光口與省公司核心路由器互聯,九江以155M POS口與省公司核心路由器互聯,贛西和鷹潭供電公司配置的骨干匯聚路由器通過GE電口與在其公司配置的核心路由器互聯,景德鎮、贛東北、上饒、撫州通過155M POS口與鷹潭公司核心路由器互聯,萍鄉、宜春、吉安、贛州通過155M POS口與贛西公司核心路由器互聯。12個地區供電公司的2臺骨干匯聚路由器之間都是通過1*GE鏈路進行互聯。
2、目標網絡拓撲圖
拓撲結構與一期組網結構保持一致。核心層為省公司、贛西公司、鷹潭公司(雙機雙引擎配置),骨干層:12個地市公司(雙機單引擎配置)。各公司的電路端口連接及容量見下拓撲圖所示。
原核心層省公司1臺NE80E核心路由器(NE80E-1)、贛西1臺NE80E核心路由器(NE80E-1)、鷹潭1臺NE80E核心路由器(NE80E-1)上分別增加2塊2端口2.5G POS板,這樣核心層省公司、贛西供電公司、鷹潭供電公司其中1臺路由器之間由原622M POS連接改造升級成2.5G POS連接;核心層省公司NE80E核心路由器(NE80E-2)、贛西供電公司NE80E核心路由器(NE80E-2)、鷹潭供電公司NE80E核心路由器(NE80E-2)之間還是通過622M POS鏈路互連。
原核心層贛西和鷹潭其中1臺NE80E路由器(傳輸電路承載在烽火10G ASON設備上)上各增加1塊4端口622M POS板,原骨干層各地市公司(除南昌)每臺NE80路由器上各增加1塊2端口622M POS板,這樣把原骨干匯聚層各地市供電公司至核心層由原155M POS連接改造升級成622M POS連接,在原省公司NE80E上配置1塊4端口622M POS板的端口直接改對九江方向,原贛西NE80E配置的1塊4端口622M POS板的端口可改對贛州方向。12個地區供電公司都配置骨干匯聚路由器,其中南昌直接用GE光口與省公司核心路由器互聯,九江分別通過622M POS和155M POS口與省公司核心路由器互聯,贛西和鷹潭供電公司配置的骨干匯聚路由器通過GE電口與在其公司配置的核心路由器互聯,景德鎮、贛東北、上饒、撫州分別通過622M POS和155M POS口與鷹潭公司核心路由器互聯,萍鄉、宜春、吉安、贛州分別通過622M POS和155M POS口與贛西公司核心路由器互聯。
骨干匯聚層地市供電公司的每臺NE80路由器配置相應數量的4端口155M POS板用于對接所轄縣(區)公司在江西電網所轄97個縣(區)公司,每站配置2臺接入路由器和2臺三層業務交換機。每臺接入路由器至少配置1塊155M POS板和1塊GE電口板,通過155M POS端口與管轄本縣(區)的地市供電公司骨干匯聚路由器互聯。
3、現網路由規劃
路由規劃如圖,由于只是將鏈路擴容,不涉及到路由協議的更改,所以路由協議規劃和割接前現網路由協議規劃一致,各個地市匯聚層路由器和骨干層路由器運行OSPF路由協議和BGP路由協議,建立OSPF鄰居、MPLS LDP鄰居、IBGP鄰居、MP-IBGP鄰居。
IGP協議規劃:
IGP路由協議為OSPF動態路由協議,核心層(省公司2臺NE80E核心路由器、贛西供電公司2臺NE80E核心路由器、鷹潭供電公司2臺NE80E核心路由器)和地市匯聚層(2臺NE80路由器)OSPF路由協議運行區域號為0,進程號為1。各地市匯聚路由器(2臺NE80)和地市交換機OSPF路由協議運行區域號為1-12,進程號為1—12。骨干層(NE80E)和匯聚層路由器(NE80)建立OSPF鄰居,提供BGP路由可達。另外核心層路由器運行OSPF多實例,發布和學習相應的VPN路由,對相應的業務進行隔離。
BGP路由協議:
骨干層(省公司2臺NE80E核心路由器、贛西供電公司2臺NE80E核心路由器、鷹潭供電公司2臺NE80E核心路由器)和地市匯聚層(2臺NE80路由器)運行BGP路由協議,AS號為30036,建立IBGP和MP-IBGP鄰居關系。骨干層核心路由器(省公司2臺NE80E核心路由器、贛西2臺NE80E核心路由器)為路由反射器RR,匯聚層骨干路由器(各個地市2臺NE80路由器)為客戶端,客戶端將路由發送給路由反射器RR,路由反射器RR將路由反射給各個客戶端和非客戶端。
三、IP地址規劃
各業務系統IP地址應統一規劃,建議采用“三維編制”,業務系統優先、作為為第一維,地域為第二維目前許多業務系統已經運行很久,再大面積的整改比較困難,新上馬的業務要遵循集團公司的統一規范,有地址重疊的業務系統應該整改,避免使用NAT帶來的復雜性。
四、VPN站點劃分
1、精細劃分法
這種劃分方法是完全按照業務互訪模型得出來的結果
優點一是站點劃分清晰,業務互訪可完全利用MPLS/VPN自身的技術來實現
優點二是PE設備每個站點內的路由數量減至最低,因為每個站點可以精確地保存它要訪問的其它站點的路由
優點三是互訪需求變更時,整網可以快速、安全地實現
不足之處是實施難度大,尤其是要把各業務終端分到不同站點的工作量很大,可能要涉及到現網中很多設備的配置更改
2、粗略劃分法
通過往辦公人員所在站點注入Internet的一條缺省路由,使他們能夠上網
通過在地市營帳系統站點與企業信息化系統站點之間互相導入路由以實現兩者之間的互訪
本方案的優點是簡單,割接非常便利
不足之處是站點內的路由數量不是最少,如企業信息化站點內也具有營業廳普通營業員的路由,如果禁止她們訪問企業信息化系統,只能依靠業務前端的防火墻來實現
另外一個不足之處是某些互訪條件變更時,對整網的邏輯結構影響可能較大
五、結論
參考文獻:
[1] 彭清卿,向力,盧長燕,鄒國輝,孫煒.國家電力調度數據網組網研究[J].中國電力教育,2009(10):47-50.
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責任編輯:葉雨田
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