省級電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)優(yōu)化方案研究

亓琦++曹盛

摘 要：省級電力數(shù)據(jù)網(wǎng)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)阻礙了電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)骨干網(wǎng)的延伸覆蓋，該文針對某省電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)存在的問題，從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、IP地址、路由協(xié)議、流量策略等方面提出了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案，為電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)骨干網(wǎng)覆蓋至地市提供支撐。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 路由協(xié)議 流量策略

中圖分類號：TN915 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

隨著電力營銷、電力市場等業(yè)務(wù)越來越廣泛地開展，信息系統(tǒng)已經(jīng)融入到了電力企業(yè)經(jīng)營的各個(gè)部分，為電力系統(tǒng)正常高效運(yùn)行提供有力支撐 [1]。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)整體效能的發(fā)揮有賴于全網(wǎng)一體化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與運(yùn)維管理，而數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)以往主要采用各省分散建設(shè)、分級管理的管理模式，各級單位數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制、層次結(jié)構(gòu)、配置標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行策略、協(xié)議參數(shù)、設(shè)備類型、維護(hù)模式等存在明顯差異。因此，有必要結(jié)合當(dāng)前及未來業(yè)務(wù)發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的實(shí)際需求，推進(jìn)省級數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化整合改造工作。

1省級電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)現(xiàn)狀

以某省電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)為例，網(wǎng)絡(luò)采用分層的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分為1個(gè)核心層節(jié)點(diǎn)（省公司本部）、數(shù)個(gè)骨干層節(jié)點(diǎn)（地市級公司及直屬單位）。省公司核心節(jié)點(diǎn)配置2臺核心路由器，每個(gè)地市骨干層節(jié)點(diǎn)配置2臺骨干路由器，采用“雙星形”網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)互聯(lián)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1所示。

省級數(shù)據(jù)通信網(wǎng)采用單自治域，自治域內(nèi)采用OSPF路由協(xié)議，域間路由使用MBGP，結(jié)合MPLS VPN技術(shù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)業(yè)務(wù)強(qiáng)邏輯分離且共用物理通道。

地市公司各配置2臺硬件防火墻、2臺核心交換機(jī)與地市節(jié)點(diǎn)的2臺骨干路由器之間互連，實(shí)現(xiàn)地市公司與省公司之間業(yè)務(wù)的交互。

圖1 省級電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洮F(xiàn)狀圖

2存在問題分析

省級數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)路線選擇和參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定等方面與國網(wǎng)公司數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有明顯的差異。這些差異將對數(shù)據(jù)通信骨干網(wǎng)的覆蓋至地市帶來較大的挑戰(zhàn)。存在的問題如下：（1）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面，目前，省級電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)采用單自治域MPLS VPN架構(gòu)，數(shù)據(jù)網(wǎng)VPN信息只下發(fā)到各地市公司廣域網(wǎng)邊界PE，而未延伸到各地市縣公司，地市公司未啟用BGP AS域。（2）網(wǎng)絡(luò)特性方面，省級電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)部署了MPLS，采用單自治域MPLS VPN架構(gòu)，未啟用流量工程，未部署QoS等技術(shù)。

3優(yōu)化改造方案研究

省級電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括兩個(gè)主要網(wǎng)絡(luò)層次，省公司網(wǎng)絡(luò)原廣域網(wǎng)骨干區(qū)域形成的數(shù)據(jù)通信骨干網(wǎng)，以及整合之后地市公司級別網(wǎng)絡(luò)形成的地市接入網(wǎng)。全網(wǎng)分成數(shù)據(jù)通信骨干網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信接入網(wǎng)二級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。改造后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 改造后省級電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

3.1優(yōu)化基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)

目前省公司已具備兩臺高性能路由器，能夠?qū)崿F(xiàn)完整PE功能、并已作為省公司核心PE設(shè)備，負(fù)責(zé)接入各地市PE設(shè)備。考慮到目前省公司兩臺骨干路由器即做PE設(shè)備，又擔(dān)當(dāng)MBGP RR角色，為保障MBGP協(xié)議工作的穩(wěn)定性，需要新增兩臺高性能路由器作為獨(dú)立的RR，骨干網(wǎng)內(nèi)所有PE作為該RR的客戶端。省公司第二匯聚節(jié)點(diǎn)應(yīng)新增1臺PE設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)完整PE功能、并已作為省公司第二匯聚點(diǎn)下聯(lián)各地市PE設(shè)備。每個(gè)地市公司應(yīng)設(shè)置4臺路由器設(shè)備，其中2臺用于省電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)骨干PE，2臺用于地市公司匯聚下屬各級單位的核心路由器，兼做路由反射器（RR）。

3.2規(guī)范IP地址

目前省級電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地址與業(yè)務(wù)地址分離，但網(wǎng)絡(luò)地址并不符合國網(wǎng)規(guī)范要求，需要重新劃分。劃分原則是：保持網(wǎng)絡(luò)地址與業(yè)務(wù)地址相分離的前提下，啟用符合國網(wǎng)要求的新IP地址段重新劃分。網(wǎng)絡(luò)地址劃分為兩部分，分別是設(shè)備Loopback接口地址與互聯(lián)接口地址。在劃分過程中要做到這兩種地址空間互相不重疊，同一類地址處于連續(xù)的空間內(nèi)，方便路由匯聚。

3.3 優(yōu)化IGP路由協(xié)議

本方案將省級數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的IGP協(xié)議由OSPF變更為ISIS。ISIS協(xié)議部署原則為：所有骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均只運(yùn)行一個(gè)ISIS進(jìn)程，且同處于Level 2.所有路由器ISIS區(qū)域號均相同。

ISIS協(xié)議部署要點(diǎn)如下：（1）各地市內(nèi)所有P/PE設(shè)定為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層級，應(yīng)都在同一個(gè)IS-IS路由LEVEL 2層內(nèi)；（2）省內(nèi)所有P/PE之間互連的接口都運(yùn)行L2-Only IS-IS；（3）將所有P/PE的Loopback 0端口設(shè)置為被動(dòng)（Passive）模式；（4）其他端口，例如連接CE的端口一概不運(yùn)行IS-IS，也不作為被動(dòng)端口，以保持IGP路由信息的精簡。

3.4 優(yōu)化BGP路由協(xié)議

省級電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò)內(nèi)BGP協(xié)議需要全部重新規(guī)劃調(diào)整。調(diào)整內(nèi)容為：根據(jù)國網(wǎng)規(guī)范修改骨干網(wǎng)內(nèi)設(shè)備的BGP AS編號、地市接入網(wǎng)匯聚路由器的BGP AS編號，做到骨干通信網(wǎng)與地市接入網(wǎng)AS編號分離，實(shí)現(xiàn)VPN路由跨域傳遞。修改BGP協(xié)議的router-id值，取值為設(shè)備自身loopback接口地址。

3.5 流量策略部署

各個(gè)地市公司的兩臺骨干網(wǎng)路由器設(shè)備采用“口”字型方式連接到省公司主節(jié)點(diǎn)PE2和第二匯聚點(diǎn)PE3，正常狀態(tài)下，業(yè)務(wù)由地市PE上傳至省主節(jié)點(diǎn)PE2。

當(dāng)?shù)绞」局鞴?jié)點(diǎn)的鏈路中斷或者省公司主節(jié)點(diǎn)設(shè)備故障時(shí)，地市公司所有業(yè)務(wù)可以自動(dòng)切換到與省第二匯聚點(diǎn)PE設(shè)備互聯(lián)的鏈路上。

地市公司各個(gè)業(yè)務(wù)CE與PE之間的路由協(xié)議可以保持現(xiàn)狀，通過路由策略使一類、二類業(yè)務(wù)分別流向不同的地市PE設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)路由互備。

4 結(jié)語

該方案對現(xiàn)有省級電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)網(wǎng)架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，給出數(shù)據(jù)網(wǎng)架構(gòu)建議。一方面能夠?yàn)橹萎?dāng)前及未來電力各級業(yè)務(wù)應(yīng)用的承載需求，增強(qiáng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平，推動(dòng)電力信息化新技術(shù)和新業(yè)務(wù)的部署和落地；另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)全國電力數(shù)據(jù)通信骨干網(wǎng)向地市供電公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)延伸和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)延伸。

參考文獻(xiàn)

[1] 高文濤.電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)運(yùn)維管理探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012（5）：96-98.

[2] 田永平.專用鐵路綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)建設(shè)方案探討[J].鐵道通信信號，2012，48（9）：54-57.