MPLS-VPN技术在电力调度数据网中的应用

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　　摘要：近年来，我国电力行业发展非常迅速。为满足经济与社会发展需要，近年来我国电力领域建设取得了较为喜人的成果，各类新型技术在电力系统中的应用便属于其中典型.
　　关键词：MPLS-VPN技术;电力调度数据网;应用
　　引言
　　科技的发展使我国电力行业有了新的发展空间。电力系统的调度数据网是一种基于MPLS-VPN技术统一建设的IP网络平台，MPLS-VPN技术实现了对带宽的灵活分配和合理分配，使得信息传输通道的资源可以充分共享。
　　1 MPLS基本概念
　　MPLS（Multi-ProtocolLabelSwitching）多协议标签交换技术是一种在开发的通信网上利用标签引导数据高速、高效传送的技术。该技术属于第三代网络架构，是新一代的IP高速骨干网络交换标准。MPLS具有二层快速转发数据报分组的技术，同帧中继、ATM类似，MPLS给通过MPLS网络的数据包分发标签，整个网络采用标签交换机制，对一个目标网络分组，从出发点到终点的路径上的MPLS域中所有路由器上都会给它分配一个本地标签，标签告诉交换路径中的所用路由器如何去处理数据分组。
　　2 MPLS-VPN技術
　　MPLS-VPN技术是一种承载于公网之上的加密通讯技术，其中的MPLS指的是下一代IP骨干网络交换标准。相较于传统的IP转发技术，MPLS-VPN技术能够通过事先计算好的MPLS隧道进行转发，因此技术具备天然的业务隔离优势，并可以划归现代VPN技术分类。VPN路由转发实例、路由区分符、路由目标属于MPLS-VPN技术的重要组件。
　　2.1网络拓扑技术设计
　　在网络拓扑技术设计中，层次化设计要求的遵循必须得到重视，当地变电站分布、实际电力调度网络地调情况也需要得到重视，以此选择网路拓扑结构，如总线、环形、星形、网状，电力调度系统网络的安装难度、操作和维护难度均直接受到拓扑结构的影响。
　　2.2路由协议的选择
　　在电力系统调度数据网络的选择上，要充分考虑MPLS-VPN技术所需要的协议支持以及其网络拓扑结构，调度数据网络一般选择OSPF和MP-BGP作为主要的路由协议选择。OSPF就是链路状态下的路由协议，是链路状态基础上可以计算出最短路径的路由选择，OSPF链路状态下的路由协议是全局的路由协议，形成全局路由信息网，并且对网络区域进行划分。OSPF区域主要分为主干区和两个子区域的，主干区域包括核心层节点之间的链路以及核心层节点到汇聚层节点的链路，汇聚层节点到接入层节点之间的链路是子区域。MP-BGP是BGP路由协议的一种类型，是多协议拓展后的BGP协议，MP-BGP路由协议不仅可以支持传统的IPv4的地址，可以区分不同的VPN用户的路由并且还可以进行信息的交换，实现用户之间信息的传输。
　　2.3 VPN技术规划
　　对于电力调度数据网来说，其调度业务类型可分为准时性VPN、实时性VPN两类。准时性VPN承载的计算主要有电力市场交易数据、电量计算数据、DTS交互数据，实时性VPN承载计算则主要包括实时数据监控（变电站自动化系统、RTU、EMS等）、AVC电压控制数据、发电曲线下载数据、电力系统动态测量数据。值得注意的是，实时性VPN对实时性及带宽存在较高要求，且能够承载自动化调度控制命令，这必须在MPLS-VPN技术的应用中得到重点关注。
　　3 MPLS-VPN技术在电力系统调度系统的实施应用
　　3.1调度数据网业务实际应用
　　MPLS-VPN技术在使用上更加细化了其应用，类似于使用专用的网络传输渠道，自定义不同的VPN和IP地址，提高其应用的安全性以及服务性。由于电力调度数据网业务数据的集中性以及专用性的特点，因此在实时业务控制和非实时控制业务规划上，将其分为两个安全的VPN。实时性的控制业务具有较高的安全性以及可靠性，并且其在数据控制操作时，其调度业务不能如果出现中断，其对服务质量的要求也很高。主要包括SCADA以及RTU和变电站系统自动化的实时数据监控，EMS之间的数据交换要保证其实时性，发电曲线下载，AVC无功电压控制数据以及继电保护及故障信息管理数据都应该保证其实时性;非实时性的业务主要包括了DTS数据传输交互，电力市场的数据之间的交换，以及其继电保护和故障管理维修和安全稳定控制系统等业务的优先级较低，其传输频度是按分钟级的。在实际电力调度数据网结构的具有应用中，不同业务类型应该对应不同的VPN，可以实现不同类型的VLAN端口对应边缘的LSR的连接端口，这样就可以在很大程度上满足用户对特殊网络配置的VPN的需求。用户可以根据电网调度的实时性和非实时性导入两个不同的VPN，接入交换机前应该划分好VLAN端口，利用交换机的四元绑定功能，最终使其实现数据的传输和连接。根据MPLS-VPN技术在我公司调度数据网的应用效果来看，由于我公司变电站数量较少，MPLS-VPN在带宽分配及信道资源共享方面并未体验出明显优势，但标签交换的特性充分保障了业务的安全传输，是电力系统二次安防中“网络专用”的最好实现方式。
　　3.2 QOS策略
　　为了保证重要的业务在网络拥塞情况下得到优先的转发保证，需采用QOS技术提供带宽的合理分配和队列调度，降低网络拥塞对业务运营的影响。因此，在市级接入网中QOS采用DiffServ机制，在调度主站PE路由器完成信息分类、流量控制和MPLSEXP标记，在主干网络实现队列调度和拥塞控制。网络业务分类按VPN划分，确保安全区I（控制区）中的业务优先传输。根据业务的重要性不同，将不同业务在调度主站PE设备入接口匹配为不同QOS等级。实时业务：DSCP=AF4，并保证60%接口带宽。非实时业务：DSCP=AF3，并保证30%接口带宽。根据业务的重要性不同，将不同业务在调度主站PE设备出接口根据重要性程度按权重比例轮询调度。
　　3.3 MPLS-VPN总体规划
　　考虑到每个VPN成员之间关系、路由规则的相互对应、VRF和VPN路由转发表之间的关系，MPLS-VPN总体规划需结合电力调度数据网的业务规划内容为实时VPN创建VRF表RT-VPN，NRT-VPN、全局路由表的创建同样需要得到重视，具体创建需建立在PE基础上，同时还需要为准时性VPN创建VRF表。RD路由区分符号需附加在IPv4地址前，IPv4可由此从全局非唯一转化为VPN-IPv4地质（全局唯一），VPN中IPv4地址的路由功能实现可由此得到保障，具体格式应为XX号：VPNID，某地区网络自治域号为XX号，为区分不同的VPN号码，需自定义VPNID。路由的最终目标为RT技术，VPN路由信息发布的控制应由RT负责，为获得更多的VPN网络拓扑结构，RT的设置必须得到重视，如星状拓扑结构、网状拓扑结构、总线型拓扑结构。
　　结语
　　综上所述，MPLS-VPN技术能够较好服务于电力调度数据网建设，在此基础上，本文涉及的任务关联形式与VPN划分、Multi-VPN接入等内容，则直观展示了MPLS-VPN技术的实际应用，而为了更好发挥该技术优势，现代计算机、网络技术发展带来的影响必须得到重视。
　　参考文献
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　　[3]秦海波.MPLSVPN技术在电力调度数据网中的应用[J].信息技术与信息化，2015（10）：53-55.
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