电力通信数据网整体系统设计

将承德区调的两台路由器(M20)和袁庄集控中心的M20 作为BGP RR，所 有汇聚层路由器作为PE 均与三台BGP RR 之间建立IBGP 关系。同时，这三台 M20 需要作为与其他AS 对接的EBGP 邻居存在，与其他AS 建立EBGP 关系。 路由反射 接入网按照层次结构确定路由反射规划。两层结构的接入网采用一级路由反 射规划，即路由反射器为核心节点，客户为接入节点[33]。三层结构的接入网采用 两级路由反射规划，即一级路由反射器为核心节点，客户为汇聚节点;二级路由 反射器为汇聚节点，客户为接入节点。按照上述原则设计，承德电力数据网路由 反射设计如表4-5 所示。 路由控制 接入网到骨干网跨域MPLS-VPN 互联方案的设计是采用单跳MP-EBGP 方 式[34]。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 入网做对等操作。

接入网核心设备只向骨干网发送本AS 始发的路由。在骨干网对接设备上向 接入网发布路由时指定接收者不向其他AS 传播路由，并且只接收接入网中只经 过一个AS 的路由。 接入网在ASBR 处对私网路由聚合后发送给远端。 接入网对骨干网同一平面存在双出口的情况下，接入网中ASBR 节点通过设 置本地路由优先(local preference，LP)来确定优先使用的出口路由器。

静态路由协议配置简单，效率高，但灵活性不够，在大型网络中很少应用[ 35]。 根据本数据网建设需要，可以在局部情况下如MPLS PE 和CE 路由器的连接选 择静态路由协议。

VLAN 是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网 段从而实现虚拟工作组的技术。任何交换口都可以属于某一VLAN，IP 包、广 播包及组播包均可以发送或广播给在此VLAN 内的最终用户[36 ]。每一个VLAN 均可看成是一个逻辑网络。VLAN 的优势在于VLAN 内部的广播和单播流量不 会被转发到其他VLAN 中，从而有助于控制网络流量，减少设备投资，简化网 络管理，提高网络安全性。VLAN 常常与IP 子网相联系，同一IP 子网属于同一 VLAN[37]。

为满足电力数据网各业务的接入，考虑业务间的隔离，承德电力数据网内各 业务接入交换机划分不同的VLAN。根据第二章统计的业务需求情况，每一种业 务划分一个VLAN，通过设置相同的网关和子网掩码来实现。 例如：将广域相量测量系统(WAMS)划分为VLAN 1，在周营子站 NCZYZB-M7i-01 路由器上，设置VLAN 1 的网段为10.10.110.8，子网掩码为 255.255.255.252，网关为10.10.110.10。将GPS 变电站统一时钟系统数据划分 为VLAN 5，在周营子站NCZYZB-M7i-01 路由器上，设置VLAN 5 的网段为 10.10.110.104，子网掩码为255.255.255.252，网关为10.10.110.106。

链路及带宽设计原则 1)采用电力专用通信网，优先选用光通信电路。 2)使用SDH 专线组建，在物理上实现与其他网络的隔离。 3)承德区调和汇聚节点之间采用155 Mbit/s 通道，接入点和汇聚节点之间 原则上以2x2 Mbit/s 链路为主，有条件的可采用更高带宽的链路。 4)冗余链路设计原则上应保证物理路由不重合，同时也保证华北电网调度 (简称网调)接入网的路由与电力数据骨干网的路由不重复。

链路带宽需求和选择 电力数据网各业务中实时业务对带宽及时延要求较高，而非实时业务多为有 需要时或事故时上传业务，对带宽和时延无特别要求。因此电力数据网的带宽需 求主要以实时业务为主。 下面分别对接入网典型节点实时业务做预测分析。 220 kV接入节点的实时业务如表4-6所示，非实时业务如表4-7所示。

220 kV站上传至网调业务包括：变电站远动业务40 kbit/s，广域相量系统数 据400 kbit/s，实时电力市场10 kbit/s, 电力系统动态测量及控制数据10 kbit/s， 稳定控制系统10 kbit/s，调度操作票、检修票等10 kbit/s，电能量计量计费信息 10 kbit/s，故障录波、保护和安全自动装置有关管理数据10 kbit/s，电力市场申 报数据和交易计划数据10 kbit/s，业务量合计510 kbit/s。 220 kV站上传至区调业务包括：变电站远动业务40 kbit/s，实时电力市场辅 助控制信息10 kbit/s, 电力系统动态测量及控制数据10 kbit/s，稳定控制系统10kbit/s，调度操作票、检修票等10 kbit/s，电能量计量计费信息10 kbit/s，故障录 波、保护和安全自动装置有关管理数据10 kbit/s，电力市场申报数据和交易计划 数据10 kbit/s，业务量合计110 kbit/s。 220 kV站上传集控中心业务：变电站远动业务40 kbit/s，五防系统10 kbit/s， 调度操作票、检修票等10 kbit/s，业务量合计60 kbit/s。 一个220 kV站总业务流量是 480 kbit/s + 50 kbit/s = 530 kbit/s，考虑一定的 冗余度，按600 kbit/s设计。考虑到故障时所有业务由一台路由器转发，业务流 量会有所增加，因此可按700 kbit/s设计。 考虑传输网的实际带宽，本数据网网络带宽应为：n×2 Mbit/s。考虑传输业 务通道的主备用方式，按2×2 Mbit/s设计。 考虑现有汇聚节点和以后新增节点，按可汇聚50 个节点计算，流量可达750 kbit/s × 50=37500 kbit/s，即37.5 Mbit/s。因此考虑传输网络的带宽，汇聚层向 骨干层传输带宽按155 Mbit/s 设计。

MPLS VPN设计主要包括下述几个方面： 1.PE和CE之间的路由协议：承德电力数据网工程中所有路由器设置为PE， 交换机设置为CE。PE和CE之间的路由器协议可以为静态、OSPF、ISIS、BGP等。 2.PE和P路由器之间的内部网关协议(IGP)设计：承德电力数据网采用OSPF 作为IGP协议。 3.BGP部署：承德区调的两台M20路由器和袁庄集控站的M20路由器作为 BGP RR，所有的PE与三台BGP RR之间建立IBGP连接;BGP RR之间建立IBGP 连接。 4.VPN信令选择：考虑到未来和其他厂商互通和配置简便，采用LDP信令 作为VPN信令。 5.RD、RT配置，下面将详细描述。 6. 跨域VPN的选择。

对承德电力数据网进行了整体设计。完成的主要设计工作包括：1)以 承德电网通信传输网络为基础，采用IP over SDH 技术体制实现电力数据网建设 及网络的互联互通。2)综合考虑站点的扩展性和现有的站点地理位置、电力输 电网络以及通信传输网络，设计了承德电力数据网网络拓扑结构，对路由器设备 地址和链路地址进行了分配。3)根据组网的技术体制，选择OSPF 路由协议， 同时采用BGP/MP-BGP 边界路由协议支持VPN 路由的传递。4)为满足各种业 务的接入，考虑了业务间的隔离，设计了不用的VLAN。5)根据接入网典型节 点实时业务的预测分析，对网络的链路和带宽进行了设计。6)划分了VPN，给 出了VPN 配置实例，选择了跨域VPN 的解决方案。7)从技术和管理两个方面 考虑，对网络的安全进行了设计。