电力通信数据网整体系统设计

对该网络进行整体设计。主要从七个方面进行设计：网络技术体制、拓 扑结构设计、路由设计及路由策略、VLAN划分、链路及带宽设计、MPLS VPN 设计、网络安全设计。

承德电力数据网络以承德电网通信传输网络为基础，采用IP over SDH 技术 实现电力数据网建设及网络的互联互通。 按照《电力二次系统安全防护总体方案》要求，电力数据网络作为专用网络， 与管理信息网络实现物理隔离[ 29];全网部署MPLS VPN，各相关业务按安全分 区原则接入相应VPN。 为了保证电力数据网技术体制的一致性，数据网在其核心节点与骨干网相应 的节点采用MP-EBGP 的方式互联。

网络结构划分原则 根据网络规模和传输链路实际情况，数据网内部可采用两层或三层网络结 构。在网络规模较小的情况下，数据网核心层节点直接与厂站接入层节点相连。 在网络规模较大或传输链路资源受限制的情况下，可在数据网核心层节点与厂 站接入层节点间增加一层汇聚节点，汇聚节点设在通信传输骨干网上的枢纽节 点，通常设在地区500 kV 变电站或枢纽220 kV 变电站(兼顾今后110 kV 电力 数据网建设)。数据网核心层按N-1 考虑，设计成双核心结构。 结构的划分把网络划分为一个个子网，使得网络节点和流量变得更容易管 理，同时也使网络的扩展更加容易，新的子网模块和新的网络技术能被更容易 地集成进整个系统中，而不破坏已存在的上层网络。

数据网络结构划分 考虑“十二五”期间站点的新增以及今后接入站点的扩展，承德电力数据网 按三层结构设计，即核心层、汇聚层、接入层。

根据调度需求和站点地理分布情况，选择承德地区调度中心(简称区调)和 集控中心作为地区接入网的核心节点。 数据网需承载各厂站端的数据业务，包括地区直接调度的220 kV 变电站以 及直接调度的电厂、风电厂、110 kV 变电站、县局调度及县局调度的厂站，站 点数目多、业务量大。因此，为分担核心层数据接入压力，承德地区应选取汇聚 层节点。汇聚层节点设置在通信枢纽点上，承德电力数据网的汇聚节点设置在周 营子站、隆城站和榆树沟站。为提高网络运行的可靠性和安全性，汇聚层与核心 层之间按双归接入方式连接。厂站端设备作为接入节点按单归方式上联。 按上述原则设计的承德电力数据网的拓扑结构，共涉及一个区调中心、一个 集控中心及11个220 kV变电站，承德数据网拓扑图如图4-1所示。

承德集控中心设置在袁庄变电站，考虑集控中心的重要性，在集控中心配置 了一套核心层设备，分别与区调2 台设备互联。根据承德地区接入站点分布情况， 结合承德电力数据网建设范围，设置3 个汇聚节点用于整个地区220 kV 以及今 后110 kV 站电力数据网业务的接入。各个站点设备配置如表4-1 所示。

承德地区电力数据网路由器采用统一的命名规则进行设计，并为每一个路由 器分配管理地址(Loopback 地址)，使网络设备在网络中拥有唯一ID，路由器 命名及设备环回地址如表4-2 所示。根据承德地区电力数据网的网络拓扑图，设 计了路由器之间的互联端口，统一分配了链路地址，设备端口及链路地址如表 4-3 所示。

根据国家电力数据网总体路由方案和原则，承德电力数据网自治域系统 (AS)内部路由协议采用OSPF 协议，同时采用BGP/MP-BGP 边界路由协议支 持VPN 路由的传递。

内部路由协议OSPF 设计 OSPF 是基于链路状态计算的最短路径优先协议， 采用最短路径算法 (Dijkstra)，可以根据网络状态(链路或者节点故障)自动调整，在较短的收 敛时间内达到路由表的稳定，并且可以很有效地防止通讯环路的出现[30]。 OSPF 采用分区设计，具有良好的网络扩展性。OSPF 将一个自治域再划分 为区，整个网络有一个主干区域，称为Area 0，所有其他的区域都必须和Area 0 毗邻。各个区域之间的边界称为边缘路由器(ABR)，ABR 至少应该有一个接 口和Area 0 相连，另一个接口和非主干的区域相连[31]。通过网络主干的可变长 子网掩码(VLSM)可以统计出网络中与所有区域连接的网络，从而可以在一个 路由表中统计多个网络的情况。

通常在一个区域中最多设置50 个路由器，这个 数值可以根据路由器接口的个数和它们的稳定性来做实际调整。当源和目的地在 同一区时，采用区内路由选择;当源和目的地在不同区时，则采用区间路由选择。 因此，减少了网络开销，提高了网络的稳定性。当一个区内的路由器出了故障时 并不影响自治域内其它区路由器的正常工作，这也给网络的管理、维护带来方便。 同时，在区域内部的路由器仅仅和本区域内的路由器交换连接状态信息，从而减 少了路由信息的广播和本地路由器的计算量，在一定程度上解决了OSPF 占用路 由器CPU 和内存资源过大的问题[32]。 承德电力数据网工程核心层和汇聚层的设备可划分进Area 0，各个厂站端 路由器作为接入区域，各接入区域按照节点规模予以整合，划分进与Area 0 相 邻的区域，Area 序号分配和OSPF 区域划分如图4-2 所示。 OSPF采用metric 对链路进行描述。对于不同的物理链路的采用不同的metric 值。其metric 值为104除以带宽(带宽以Mbit/s 为单位)，也可人为设定，来改 变网络中路由的选择。承德电力数据网的metric 值设定如表4-4 所示。