省级电力数据通信网优化方案研究

摘 要：省级电力数据网通信网的网络结构阻碍了电力数据通信网骨干网的延伸覆盖，该文针对某省电力数据通信网存在的问题，从网络结构、IP地址、路由协议、流量策略等方面提出了网络优化方案，为电力数据通信网骨干网覆盖至地市提供支撑。

关键词：数据通信网 路由协议 流量策略

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

随着电力营销、电力市场等业务越来越广泛地开展，信息系统已经融入到了电力企业经营的各个部分，为电力系统正常高效运行提供有力支撑 [1]。数据通信网整体效能的发挥有赖于全网一体化的网络架构与运维管理，而数据通信网络以往主要采用各省分散建设、分级管理的管理模式，各级单位数据通信网络技术体制、层次结构、配置标准、运行策略、协议参数、设备类型、维护模式等存在明显差异。因此，有必要结合当前及未来业务发展与网络演进的实际需求，推进省级数据通信网络优化整合改造工作。

1省级电力数据通信网现状

以某省电力数据通信网为例，网络采用分层的拓扑结构，分为1个核心层节点（省公司本部）、数个骨干层节点（地市级公司及直属单位）。省公司核心节点配置2台核心路由器，每个地市骨干层节点配置2台骨干路由器，采用“双星形”网络拓扑结构互联，网络拓扑如图1所示。

省级数据通信网采用单自治域，自治域内采用OSPF路由协议，域间路由使用MBGP，结合MPLS VPN技术实现内外网业务强逻辑分离且共用物理通道。

地市公司各配置2台硬件防火墙、2台核心交换机与地市节点的2台骨干路由器之间互连，实现地市公司与省公司之间业务的交互。

图1 省级电力数据通信网网络拓扑现状图

2存在问题分析

省级数据通信网络在技术路线选择和参数标准制定等方面与国网公司数据骨干网的技术标准有明显的差异。这些差异将对数据通信骨干网的覆盖至地市带来较大的挑战。存在的问题如下：（1）网络结构方面，目前，省级电力数据通信网络采用单自治域MPLS VPN架构，数据网VPN信息只下发到各地市公司广域网边界PE，而未延伸到各地市县公司，地市公司未启用BGP AS域。（2）网络特性方面，省级电力数据通信网络部署了MPLS，采用单自治域MPLS VPN架构，未启用流量工程，未部署QoS等技术。

3优化改造方案研究

省级电力数据通信网的目标网络架构包括两个主要网络层次，省公司网络原广域网骨干区域形成的数据通信骨干网，以及整合之后地市公司级别网络形成的地市接入网。全网分成数据通信骨干网和数据通信接入网二级网络结构。改造后的网络结构如图2所示。

图2 改造后省级电力数据通信网拓扑结构

3.1优化基础网络

目前省公司已具备两台高性能路由器，能够实现完整PE功能、并已作为省公司核心PE设备，负责接入各地市PE设备。考虑到目前省公司两台骨干路由器即做PE设备，又担当MBGP RR角色，为保障MBGP协议工作的稳定性，需要新增两台高性能路由器作为独立的RR，骨干网内所有PE作为该RR的客户端。省公司第二汇聚节点应新增1台PE设备，能够实现完整PE功能、并已作为省公司第二汇聚点下联各地市PE设备。每个地市公司应设置4台路由器设备，其中2台用于省电力数据通信网骨干PE，2台用于地市公司汇聚下属各级单位的核心路由器，兼做路由反射器（RR）。

3.2规范IP地址

目前省级电力数据通信网内已实现网络地址与业务地址分离，但网络地址并不符合国网规范要求，需要重新划分。划分原则是：保持网络地址与业务地址相分离的前提下，启用符合国网要求的新IP地址段重新划分。网络地址划分为两部分，分别是设备Loopback接口地址与互联接口地址。在划分过程中要做到这两种地址空间互相不重叠，同一类地址处于连续的空间内，方便路由汇聚。

3.3 优化IGP路由协议

本方案将省级数据通信网的IGP协议由OSPF变更为ISIS。ISIS协议部署原则为：所有骨干网络设备均只运行一个ISIS进程，且同处于Level 2.所有路由器ISIS区域号均相同。

ISIS协议部署要点如下：（1）各地市内所有P/PE设定为一个网络层级，应都在同一个IS-IS路由LEVEL 2层内；（2）省内所有P/PE之间互连的接口都运行L2-Only IS-IS；（3）将所有P/PE的Loopback 0端口设置为被动（Passive）模式；（4）其他端口，例如连接CE的端口一概不运行IS-IS，也不作为被动端口，以保持IGP路由信息的精简。

3.4 优化BGP路由协议

省级电力数据通信网骨干网络内BGP协议需要全部重新规划调整。调整内容为：根据国网规范修改骨干网内设备的BGP AS编号、地市接入网汇聚路由器的BGP AS编号，做到骨干通信网与地市接入网AS编号分离，实现VPN路由跨域传递。修改BGP协议的router-id值，取值为设备自身loopback接口地址。

3.5 流量策略部署

各个地市公司的两台骨干网路由器设备采用“口”字型方式连接到省公司主节点PE2和第二汇聚点PE3，正常状态下，业务由地市PE上传至省主节点PE2。

当到省公司主节点的链路中断或者省公司主节点设备故障时，地市公司所有业务可以自动切换到与省第二汇聚点PE设备互联的链路上。

地市公司各个业务CE与PE之间的路由协议可以保持现状，通过路由策略使一类、二类业务分别流向不同的地市PE设备，并实现路由互备。

4 结语

该方案对现有省级电力数据通信网网架构进行优化调整，给出数据网架构建议。一方面能够为支撑当前及未来电力各级业务应用的承载需求，增强数据通信网络的优质服务水平，推动电力信息化新技术和新业务的部署和落地；另一方面能够实现全国电力数据通信骨干网向地市供电公司技术标准延伸和网络架构延伸。

参考文献

[1] 高文涛.电力综合数据网运维管理探讨[J].中国高新技术企业，2012（5）：96-98.

[2] 田永平.专用铁路综合数据通信网建设方案探讨[J].铁道通信信号，2012，48（9）：54-57.