建设新一代电力数据网络
--安徽电力调度数据网项目
2002/08/16
安徽电力调度数据网是安徽省各级调度中心及电力生产运行单位和有关部门进行数据通信的基础设施，其目标是建设一个先进、统一的综合业务网络平台，并能够提供各类网络服务。调度数据网建成后，承载电度量计费系统、电力市场支撑系统、保护故障信息系统、生产计划考核与检修工作票处理系统、EMS系统、MIS系统以及RTU上网等。
本次网络建设的安徽电力调度数据网络包括安激省调、淮北地调、淮南地调、芜湖地调、安庆地调、马鞍山地调、六安地调、阜阳地调、宿州地调、蚌埠调、合肥地调、滁州地调、巢湖地调、宣城地调、铜陵地调、池州地调、黄山地调、淮北电厂、淮北二厂、宿东电厂、洛河电厂、平牙电厂、田家淹电厂、合肥电厂、合肥二厂、马鞍山电厂、马鞍山二厂、芜湖电厂、铜陵电厂、陈村电站、纪村电站、港口湾电站、肥西变、繁昌变及阜东变共计35个站点，其中包括1个省调、16个地调、12个电厂、3个水电站及3个500kV变电所。
本工程35个站点按三层结构考虑：核心层、骨干层和接入层。核心层节点为：安徽省调、淮南地调、淮北地调、芜湖地调、安庆地调和马鞍山地调6个节点，骨干层节点为阜阳地调等剩余的11个地调级节点，接入层节点为18个电厂、水电站和500kV变电站。
核心层
在安徽省调、淮南地调、淮北地调、芜湖地调、安庆地调和马鞍山地调6个节点设置华为公司的Quidway NetEngine 16 高端路由器，作为整个网络的核心。
骨干层
在阜阳地调等剩余的11个地调级节点放置华为的Quidway NetEngine 08E路由器，作为整个网络的骨干。
接入层
在18个电厂、水电站和500kV变电站放置华为公司的Quidway R2631E。
网络管理
网络管理采用Quidvire iManager N2000，用于管理华为系列路由器。
网管工作站采用SUN工作站，操作系统为UNIX。
网络核心技术的选择
IP网络的传输方案在实际应用中可采用三种技术即：IP over ATM 、IP over SDH 及IP over Optical。
IP over ATM的优点是充分利用了ATM的快速交换和完善的QOS功能，缺点是由于增加ATM技术，大大增加了网络设备费用。
IP over SDH将IP网技术介入到SDH传送平台，可以与各种不同的技术标准相兼容，实现网络互联及多媒体业务互通，该传输方案效率比ATM的高，价格相对ATM便宜。IP over SDH是城市与城市，干线数据传输中最有效的技术。
IP over Optical 是在IP over SONET/SDH基础上发展起来的，在城市内部城域主干数据网中应用的一种IP传输技术，优势是减少网络各层之间的中间冗余部分，减少SDH/SONET、ATM、IP等各层之间的功能重叠，减少设备操作、维护和管理费用。缺点是传输距离较短，适合于城市内的城域网建设。
根据安徽省电力系统的现状，采用IP OVER SDH是一种比较可行的方法。
在目前，网络采用2Mbit/s带宽组网，并平滑过渡到光纤传输（SDH提供的10/100M自适应以太网口）
本项目全部采用华为公司Quidway NetEngine 系列路由器构建。Quidway? NetEngine 系列路由器是由华为公司自主开发的面向电信级运营网络以及企业级核心网络的高端网络产品, 在可靠性、处理能力、模块化端口、业务能力等方面均有突出的表现。
Quidway? NetEngine 系列路由器共有4款产品--NetEngine 16E、NetEngine 08E、NetEngine05和目前最高端的千兆级路由器NetEngine 80，NE16E/08E/05路由器还采用了华为公司自主开发的硬件平台，整机结构合理，外形更加美观、实用。
在组网方面，NE16E/08E/05路由器提供强大的处理能力，可作为企业网的核心路由器，用于企业核心网络和宽带城域网的建设；除此之外，NE16E/08E/05路由器提供多种接口类型和丰富的接入业务，具有高带宽、高接入密度的特点，可用在运营商的网络汇聚层，提供各种接入服务。NE05路由器更以其体积小，安装灵活的优势，可方便地用作VPN网关，MPLS VPN的PE设备等。
使用 Quidway NetEngine 系列路由器组建安徽电力调度数据网的主要技术优势如下：
核心设备及骨干设备优势
核心设备及骨干设备优势如表1所示
表1 华为公司Quidway NetEngine路由器特征
强大的协议支持
华为公司在Quidway系列路由器的开发过程中，深刻意识到系列化的数据通讯产品开发必须拥有完整统一的数据通讯软件平台。华为融合和发展Quidway系列路由器的软、硬件开发成果，汇集成VRP（Versatile Route Platform）软件平台，包括了VOS（Virtual Operating System）、TCP/IP协议栈、QoS支持、丰富的路由协议集、VPN、MPLS、策略、网络安全等特性，作为后续系列化产品开发的基础。
Quidway NetEngine系列路由器提供了良好的、可平滑扩容的宽带交换能力。利用Quidway NetEngine作为硬件交换平台，在此基础上开发Fast Ethernet/Gigabit Ethernet/POS/ATM/E1等帧接口板，集成华为已有的VRP软件环境，使Quidway NetEngine具有高速路由器的能力.
Quidway NetEngine全面集成了VRP平台的丰富的路由、网络安全等特性。当前可以提供的路由协议有：
单播路由协议支持：
Static route、IGRP、RIP、OSPF、EIGRP、BGP v4、BGP v4扩展(支持MPLS)
组播路由协议支持：
DVMRP、PIM、IGMP（Distance-Vector Multicast Routing Protocol、Internet Group-Membership Protocol、Protocol-Independent Multicast）
Quidway NetEngine支持的链路层协议类型有：
X25协议：IETF、SVC交换、PVC交换、Cisco兼容、X.25 facility；
LAPB协议；
帧中继：Q922标准，Cisco兼容，ANSI标准，LMI的Cisco类型；
PPP协议：PAP，CHAP验证，MD5加密,callback 功能、Ipcp DNS协商；
SLIP；
HDLC；
Multilink PPP
可靠的QOS保证
Quidway NetEngine系列路由器具有内在的QOS，运用多种周密的优先级业务控制机制，设有逐段流量和链路差错控制来保证网络安全，采用不同的路由技术和不同优先级队列来实现多种业务的QOS保证。话音、图像业务采用面向连接的路由系统来支持；对于数据业务使用面向无连接技术、负载均衡和迂回路由等机制满足数据业务的高吞吐量和低误码率。多优先级的传送机制从物理链路队列上满足了各类用户业务对中继使用的不同需求，业务量控制功能可根据客户的特定需求履行相关的约定，传送的信息进入网络后通过业务量整形、队列、网管和拥塞控制等多种技术保证业务流按用户申请的服务质量等级在网络中无拥塞地传送，确保了时延要求和重要业务的传递以及网络的安全认证计费。
处理能力强、端口种类多、速率高
NE路由器支持丰富的接口类型，如串口、E1、POS、ATM、FE、GE等接口，在满足用户对多种网络接口类型需求的基础上，接口密度达到同类产品的领先水平。
NE路由器可以提供的物理接口类型有：
1端口 快速以太网电接口
1端口快速以太网单模光接口
1 端口快速以太网多模光接口
1端口 OC-3 POS单模光接口模块
1端口 OC-3 POS长距离单模光接口模块
1端口 OC-3 POS多模模光接口模块
1端口 OC-3 ATM单模光接口模块
1端口 OC-3 ATM长距离单模光接口模块
1端口 OC-3 ATM多模光接口模块
4端口同步串口模块
4端口CE1接口模块
8端口CE1接口模块
1端口E3/CE3接口模块
8端口CT1接口模块
1端口千兆以太网多模接口
1端口千兆以太网单模接口
网络组织与规划
1、采用IP Over SDH和微波技术，组建安徽省电力调度数据网，覆盖全网各级调度中心和各生产单位，实现数据的传输和交换能力；
2、网络的外围采用以下方式实现数据的传输及交换，利用采用网络设备所提供的技术优势实现网络QoS保证，保证电力系统调度等业务的高可靠性需求：
1) 核心层节点之间的带宽容量为： 2Mbit/s+10/100BaseT
2) 骨干层节点与核心层节点之间的带宽容量为：
阜阳一淮南 2Mbit/s+10/100BaseT
阜阳一淮北 2Mbit／s
宿州一淮北 2Mbit/s+10/100BaseT
宿州一淮南 2Mbit／s
蚌埠一淮南 2Mbit/s+10/100BaseT
蚌埠一淮北 2Mbit／s
合肥一省调 2Mbit/s+10/100BaseT
六安一省调 2Mbit/s+10/100BaseT
六安一支庆 2Mbit／s
巢湖一省调 2Mbit/s+10/100BaseT
巢湖一芜湖 2Mbit／s
滁州一马鞍山 2Mbit/s+10/100BaseT
滁州一省调 2Mbit／s
池州一安庆 2Mbit/s+10/100BaseT
池州一芜湖 2Mbit／s
铜陵一芜湖 2Mbit/s+10/100BaseT
铜陵一安庆 2Mbit／s
黄山一安庆 2Mbit/s+10/100BaseT
宣城一芜湖 2Mbit/s+10/100BaseT
3) 接入层节点与骨干层节点及接入层节点与核心层节点之间的带宽容量为： 2Mbit／s
华为公司全面提供支持各层面建设的技术和设备。
网络结构设计
在安徽电力调度数据网的整体设计上，将网络分为三个层次进行考虑。
在安徽省调、淮南地调、淮北地调、芜湖地调、安庆地调和马鞍山地调6个节点作为整个网络的核心。
阜阳地调等剩余的11个地调级节点作为整个网络的骨干。
接入层节点为18个电厂、水电站和500kV变电站作为整个网络的接入。
核心层
在省调配置一台华为公司Quidway NetEngine 16E路由器，在另外的5个节点（淮南、准北、安庆、芜湖、马鞍山）也各配置一台Quidway NetEngine 16E路由器组成核心层，整个核心层网络为环形结构，利用环形网络拓朴结构的优点，来实现网络的容错；并且NetEngine(简称NE)16E采用双主控，双可靠单元，三电源配置，设备的高可靠性与网络的容错拓朴结构，充分保证安徽省电力数据网有一个可靠的核心。采用环形网络拓朴结构，对于安徽省电力调度数据网的整体可靠性具有相当重要的意义。假如不采用环形结构而采用星形结构，各地调到省调只有唯一的出口，一旦由于意外情况，导致这条唯一的通道遭到破坏，则地调下的所有节点与其它地调的网络通信必然中断。NE16E具有高达4G的背板总线带宽交换能力，共17槽机箱结构，最大可以配置12个通用接口单元（VIU），每个通用接口单元上可以插2个网络接口模块。整个安徽省电力调度数据网的核心层将具有很强的交换能力和扩展能力。同时，NE16E采用分布式处理系统，具有比一般路由器更为强大的路由功能。
核心层路由设备根据各节点的接入数量配置数量不等的E1接口和10/100Base接口，对于省调路由器NE16E还配置了2块千兆端口与局域网相连。各核心层节点采用主用10/100M，备用为2M方式互连。
骨干层
阜阳地调等剩余的11个地调级节点构成骨干层，目前由于光纤传输网还未到位，采用微波2M方式上连到核心网，为了保证网络设备的扩展能力和处理能力，全部选择华为公司11个槽位的Quidway? NetEngine 08E，采用双主控和双高可靠单元及双电源配置，增强骨干网络的可靠性，再加上SDH光环所具有的自愈能力，和主备用线路技术，安徽省电力调度数据网的骨干网将达到电信运营级的网络可靠性标准，为今后网络承载电力系统的一些关键应用提供的坚实的保障。
采用2M方式或2M+10/100M方式接入核心网。
接入层
18个电厂、水电站和500kV变电站构成接入层：配置华为公司Quidway R2631E，将根据属地原则直接接入安徽电力调度数据网的骨干层及核心层Quidway NE系列路由器，减少中间环节，即可以保证传输质量，又可以节省中心路由器的投资。
采用2M方式上连到骨干层。
网络体系结构特点
6个节点的NE系列路由器采用环形拓朴结构组成安徽省电力调度数据网的核心，核心层单节点的损坏，将不会破坏其它节点的的互通性。
其余地调的NE系列路由器共同组成骨干层，整个骨干网，具有高带宽，高可靠，支持多种业务的特点。骨干网上任一节点的损坏将不会对其余节点的正常工作造成影响。
网络拓扑结构图
安徽电力数据网络建成之后，将为安徽电力调度系统建设一个具有高性能、高可靠性、可管理的新一代数据网络，本工程建成后，该网络将承载电度量计费系统、电力市场支撑系统、保护故障信息系统、生产计划考核与检修工作票处理系统、EMS系统、MIS系统以及RTU上网等。使安徽电力调度数据更安全、可靠、实时地传送，以确保安徽电网高效、安全、可靠、稳定、经济的运行。
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