最新 电力系统数据通信网IP地址规划分析-精品

电力系统数据通信网IP地址规划分析

针对各省数据通信网业务承载需求增大,IP地址规划直接影响网络运行效率及收敛速度的现状,国家电网公司对IP地址进行了规范.下面是小编搜集整理的相关内容的论文，欢迎大家阅读参考。

摘要:针对各省电力数据通信网业务承载需求增大，IP地址规划直接影响网络运行效率及收敛速度的现状，国家电网公司对IP地址进行了规范。结合IP地址的应用需求，介绍了数据通信网网架结构、IP地址规划原则及划分方式选择，对省内IP地址规划实例进行了分析。

关键词:数据通信网;网架结构;IP地址;规划

国家电网公司为使数据通信网发挥整体效用，促进支撑当前及未来各级业务应用系统的承载需求，增强数据通信网的优质服务水平，在数据通信网优化整合总体设计中对网络层次及网络结构进行了优化，提出了虚拟专用网络(VPN)的部署要求和服务质量(QoS)整体部署方案，对IP地址进行了规范。但是，该IP地址规范只是针对省级网络进行了大号段的划分，对省内IP地址没有详细的规划。为有效利用地址空间，体现网络的可扩展性、灵活性和层次性，便于网络路由聚合，减小路由表的长度，减少对路由器CPU、内存的消耗，提高路由算法效率，加快路由变化的收敛速度，各省电力公司有必要进行与网络拓扑结构相适应的、更加细化的IP地址规划。以下根据数据通信网的网架结构，结合电力系统IP地址需求，提出IP地址的规划原则、划分方法以及规划方案，并辅以规划实例。

一、数据通信网网架结构

1.1数据通信骨干网网络架构a.网络层次划分。省级数据通信骨干网分为核心层、汇聚层、骨干层3个层次。核心层位于省公司和省第2汇聚节点的2台服务商(P)路由器，参与国网公司数据通信骨干网核心区域组网。汇聚层位于省公司2台服务商边缘(PE)路由器和省第2汇聚节点1台PE路由器，作为省级广域网汇聚设备。骨干层位于地市公司和地市第2汇聚节点各1台PE路由器，以及省公司本部2台PE路由器，作为自治域(AS)64600域的边界设备。b.网络拓扑结构。省级数据通信骨干网形成以省公司、省第2汇聚节点汇聚层PE设备为根节点的双星型拓扑结构。核心P设备与汇聚PE设备之间一跳直连，汇聚PE设备与骨干PE设备之间一跳直连。此外为满足边界网关协议(BGP)和多协议标签交换(MPLS)VPN的路由需要，在省公司和省第2汇聚节点设置路由器反射器(RR)设备，作为国网数据通信骨干网的2级RR，负责反射省级数据通信网络的全球的(Global)路由和业务VPN路由，并作为下辖各地市的VPN业务路由反射服务器。省级数据通信网骨干网络架构见图1。

1.2数据通信接入网网络架构a.数据通信接入网也分为核心层、汇聚层、接入层3个层次。核心层位于地市公司和地市第2汇聚节点的2台PE路由器以及省公司本部2台PE路由器，与AS64600跨域。汇聚层位于县公司、重要直属

单位、500kV变电站、重要220kV变电站、枢纽66kV变电站。接入层由末端220kV变电站、一般66kV变电站、供电所、营业厅、一般直属单位构成。b.接入网核心层采用PE路由器、接入层采用交换机已成共识，但汇聚层采用何种方式还存在异议。汇聚层可以采用路由器做PE起VPN功能，可以采用3层交换机做多实例用户边界设备(MCE)起VPN的业务接入功能，网络规模不大的情况下也可以采用2层交换机做业务汇聚和接入。3种方式各有优缺点，本文按照汇聚层采用路由器做PE方式进行IP地址规划。c.数据通信接入网形成以地市公司、地市第2汇聚节点PE设备为根节点的双星型拓扑结构。接入网核心PE设备与骨干网边界PE设备之间一跳直连，并与接入网汇聚层PE设备之间一跳直连。接入层设备优先采用树形结构上联至汇聚层PE设备。数据通信接入网网络架构示意图见图2。

二、IP地址规划原则

a.可扩展性:充分考虑网络未来发展的需求，坚持统一规划、长远考虑、分片分区的原则，在规划深度要求的每一个级别均留有余量。

b.连续性:充分利用无类别域间路由(CIDR)技术，连续地址在层次结构网络中进行有效的路由聚合，减小路由表大小，加快收敛速度，提高路由计算的效率。

c.高效性:采用可变长子网掩码(VLSM)技术，使得有限的IP地址资源发挥最大的功能，确保IP 地址的高效利用[1]。

d.实意性:好的IP地址规划会使每个IP地址具有具体的含义，可以大致判断出该地址所属设备的属性。

e.除在不同VPN中业务IP地址可以重复使用外，设备互联地址必须唯一，不可重复。

三、IP地址分类、地址需求分析及划分方式选择

3.1地址分类数据通信网IP地址主要分为管理IP、设备IP、互联IP、业务IP等几类地址。a.管理IP即网元的网管IP，是设备能够被网管系统监控的必要条件，管理IP地址不仅在网关网元与网管通信时使用，而且是数据通信网络(DCN)中采用路由协议的基础。b.设备IP即本地环回地址(Loopback)，是应用最广泛的一种虚接口，通常的数据网建设过程中将该地址作为管理IP地址使用。c.互联IP用于网元之间互联的地址，要求本端与对端设备端口的IP配置在同一网段，但同一台设备的不同端口不能分配相同网段的IP地址，否则会导致路由器不同端口对应一个网段而使路由表存储错误。d.业务IP指链接在网络上的各种服务器、主机等设备所使用的地址。上述IP地址可以归为两大类，一类是网络设备地址，包含管理地址、设备地址以及互联地址，另一类是业务地址。

3.2IP地址需求分析a.管理及设备IP地址。为了简化管理和维护便利起见，通常将管理和设备IP地址合设，并作为路由器的ID号，用作该路由器在自治域内的唯一标识。由于此类接口没有与对端互联互通的需求，为了节约资源，该地址通常采用32位掩码[2]。管理及设备IP地址规模与设备配置数量和网络架构、网络技术路线相关，在数据通信网的网络架构下，每台PE路由器需要2个Loopback地址，分别用于IPv4和VPNv4的BGP通信源地址，而一般接入交换机设备需要一个管理维护地址。b.互联IP地址。为了节约资源，设备互联IP地址通常采用30位掩码，考虑到一个30位掩码的地址段会浪费掉2个