MPLS VPN技术在电力调度数据网络中的应用价值.doc

1、MPLS VPN 技术在电力调度数据网络中的应用价值摘 要随着电力系统的快速发展，电力调度系统的种类也越来越多，对传输通道的可靠性、及时性和安全性等方面都提出了更高的要求。本文主要阐述了调度数据网总体网络设计、调度数据网的 MPLS VPN 设计和 MPLS VPN 技术的实施应用，实现了网络资源的充分共享和业务之间的安全隔离，确保了电力数据网络安全可靠的运行。 关键词电力调度数据 VPN MPLS 中图分类号：tb623 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0294-01 随着我国经济的高速发展，社会各行各业的数量也随之增长，对电量的需求也是逐年增加，电力供应发生缺

2、口的现象越来越严重，因此电力行业为也直接面临更多的问题和挑战。为了解决这些难题，合理分配电量，充分发挥电力调度的各种功能。对此，需要建立安全稳定的电力调度数据网络，利用 MPLS VPN 技术对数据网络进行研究并合理实施应用。1、调度数据网总体网络设计 1.1 网络拓扑设计 根据层次化网络设计的原则，结合具体电网地调和变电站的分布情况，可采用网状、星形、总线、环形和树形拓扑结构。其中网状拓扑结构图可以使网络易于安装、操作和维护，是比较常用的一种拓扑结构，分为核心层、汇聚层和接入层。 1.2 路由协议的选择 考虑到 MPLS VPN 所需要的协议支持和网络拓扑结构，调度数据网络一般选择 OSPF

3、 和 MP-BGP 作为主要的路由协议选择。OSPF 即为链路状态路由协议，是基于链路状态计算的最短路径的路由选择，它作为全局的路由协议，形成了全局路由信息，并对网络划分区域。整个 OSPF 区域可以分为两个层次，一是主干区域和两个子区域，其中核心层节点间的链路和核心层节点至汇聚层节点的链路属于主干区域，汇聚层节点至接入层节点的链路属于子区域。MP-BGP 是多协议扩展的 BGP 协议，既可以支持传统的 IPv4 地址族，又可以支持 VPN-IPv4 地址族，能够区分不同的VPN 用户路由，交换 VPN 路由信息，实现 MPLS VPN 用户间的通信。MPLS VPN 的是实现要求网络必须运行

4、 MP-BGP 协议，按照 MP-BGP 协议的要求，所有路由器都必须是连通的，即其中任意两台路由器之间都必须建立 MP-BGP 协议。 1.3 通信链路设计 调度数据网采用光纤通信道和 SDH 传输通道作为传输的链路，并且传输链路上都采用冗余的备份设计，任意一个汇聚节点都会有两条不同的链路链接到核心节点，任意一个接入节点的都会有两条不同的链路上联到汇聚节点上。当其中一条链路发生故障的时候，通过路由收敛选择另一条路传输，可以让传输过程中中断时间控制在最小值。 2、调度数据网的 MPLS VPN 设计 2.1 VPN 规划 调度数据网按调度业务的类型可以划分为实时 VPN 和准时 VPN，这样是

5、为了有效隔离不同类型的业务。实时 VPN 对宽带要求和实时性要求很高，并且承载调度自动化的控制命令，主要包含了 EMS 和 RTU 或变电站自动化系统的实时数据、中调与地调 EMS 之间的实时数据，电力系统动态测量数据、发电曲线下载数据、AVC 电压控制数据等；准时 VPN 承载电量的计算，主要包括 DTS 交互数据、电量计算数据、电力市场交易数据等。 2.2 MPLS VPN 规划 VPF-VPN 路由转发表，与每个 VPN 的成员关系和路由规则相对应。根据调度数据网业务的规划，在 PE 上为实时 VPN 创建 VRF 表 TR-VPN，为准时 VPN 创建 VRF 表 NRT-VPN。 R

6、D 路由区分符是附加在 IPv4 地址前面，使全局非唯一的 IPv4 地址转换为全局唯一的 VPN IPv4 地址，以便在 VPN 中正确实现路由的功能。具体的格式有XX 号：VPN ID，其中 XX 号为地区网的自治域号，VPN ID为自定义的区分不同 VPN 的号码。 RT 是路由的目标，用来控制 VPN 的路由发布信息。通过 RT 的设置可以获得很多种 VON 的拓扑结构，比如网状拓扑结构、星状拓扑结构、总线型拓扑结构等。除此，通过设置 RT 的 EXPORT、IMPORT 等属性控制路由器信息的导入和导出，实现了 VPN 的访问控制策略。 3、MPLS VPN 技术的实施应用价值 3.

7、1 实施方案 为了实现网络端到端的 MPLS VPN 链接，可以对调度数据网的两个功能进行划分，其 MPLS VPN 实现的步骤是：（1）核心层路由器和汇聚层共同构成 MPLS 的域，通过 OSPF 协议保证 MPLS 域的内节点的连通性并计算 MPLS 转发的路径；（2）启用 MPLS 的功能并运行 LDP 协议；（3）启用 MPLS 的功能并运行 LDP 协议，并且和核心层路由器一起维护 LSP，为每一个 VPN 创建一个子接口，将子接口与 VRF 进行绑定，配置 MP-BGP 协议，在 PE 之间交换 VPN 路由器的信息，实现了 VPN 的连通。 线路的链接方式有两种：一是光缆尾纤，核

8、心层设备需要采用 POS 622M 或 GE 互联的方式，汇聚层设备采用 POS15M 上联到核心层设备，然后通过网络传输设备上的光口实现链路；另一种方式是通过 2M 的同轴电缆，接入层节点通过 2 个 E1 分别上联到就近的汇聚层节点。 两种接入方式都可以充分利用网络进行传输，通过使用不同的速率的设备和不同规格的光缆都保证了网络的安全性，除去了路由的冗余。 3.2 业务应用价值 MPLS VPN 技术的使用更加细化了应用，就像使用专用的网络进行传输一样，为它们定义不同的 VPN，这样的应用得到了很高的安全性和服务质量。由于调度业务数据的集中性和专用性，所以应该根据实时控制业务和非实时控制业务

9、划分为两个 VPN 的安全区。实时控制业务要求很高的稳定性和可靠性，调度业务不能被中断，对服务质量也有很高的要求，主要包括 SCADA 与 RTU 或变电站系统自动化的实时数据，EMS 之间的数据交换是实时的，还有发电曲线下载，AVC 无功电压控制数据，保护及故障信息管理数据，电力市场实时信息交换，通信检测系统信息等业务的优先级很高，传输频度是秒级的；非实时业务主要包括 DTS 交互数据，电力市场数据交换，继电保护和故障管理信息，安全稳定控制系统数据等业务的优先级比较低，传输频度是分钟级的。在实施的具体做法中，不同的业务对应不同的 VPN，可以实现不同的 VLAN 端口对应边缘 LSR 的连接

10、端口，这样实现了用户对特殊网络配置 VPN 的需求。用户可以根据电网调度的实时和非实时导入两个 VPN，接入交换机事先划分好的 VLAN 端口就可以实现数据传输。 4、总结 本文通过阐述了调度数据网总体网络设计、调度数据网的 MPLS VPN设计和 MPLS VPN 技术的实施应用，实现了网络资源的充分共享和业务之间的安全隔离，确保了电力数据网络安全可靠的运行。电力调度数据网络是在电力通信资源的基础上构建的网络平台，通过调度数据网采用MPLS VPN 技术，满足了网络的可靠性、安全性、可扩展性和实时性等需求，也可以实现调度数据网的合理分配，通道资源的充分共享，大大提高电力调度自动化的水平，并且为电力调度数据网络的建设积累了丰富的经验。 参考文献 1 何璐茜.MPLS VPN 技术研究及应用J.现代电子技术，2011，34（15） 2 苏雪娟，黄?h，孙宇等.MPLS VPN 技术在电力企业广域网中的应用J.电子科技，2013，26（3） 3 李虹霏.MPLS/VPN 技术在电力综合数据网中的应用J.现代商贸工业，2011，23（21） 。