電力通信網(wǎng)絡(luò)是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)化和電網(wǎng)管理信息化的基礎(chǔ)，是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段。目前電力傳輸網(wǎng)絡(luò)日漸龐大復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)管理日益重要。利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)高效可靠地管理網(wǎng)絡(luò)具有極其重要的意義。

一、梅州地區(qū)電力通信網(wǎng)NEC設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)介紹

梅州地區(qū)電力通信網(wǎng)NEC SDH系統(tǒng)共設(shè)備123套，包括11套U-NODE、110套V-NODE、1套C-NODE和1套600V。覆蓋了梅州地區(qū)所有局調(diào)度中心、220kV變電站、110kV變電站和部分35kV變電站。優(yōu)化前NEC SDH網(wǎng)管系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

NEC SDH系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)元與網(wǎng)元之間的帶內(nèi)網(wǎng)管通道(Dcc通道)采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通訊。網(wǎng)元通過動(dòng)態(tài)路由信息協(xié)議版本1(Routing Information Protocol versinon1，RIPV1)來完成網(wǎng)管通道的建立和連接。NEC SDH網(wǎng)元和Dcc通道的IP地址使用151.151.0.0/16的網(wǎng)段地址;網(wǎng)管服務(wù)器使用134.102.16.0/24網(wǎng)段，用于網(wǎng)管服務(wù)器與網(wǎng)管工作站之間的通信。即NEC SDH上所有網(wǎng)元與網(wǎng)管服務(wù)器之間通過RIPv1協(xié)議實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，網(wǎng)管服務(wù)器與每個(gè)網(wǎng)元都可以獲取全網(wǎng)所有IP地址段的路由(包括網(wǎng)元IP地址段以及網(wǎng)元之間DCC互聯(lián)的IP地址段)。

二、目前傳輸網(wǎng)絡(luò)存在的問題和原因分析

2.1存在問題

隨著梅州地區(qū)電力通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大，網(wǎng)元設(shè)備數(shù)量劇增。維護(hù)人員在日常維護(hù)和故障處理中發(fā)現(xiàn)因網(wǎng)絡(luò)引起的問題逐漸增多，主要由以下幾個(gè)問題：

1)網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴容易導(dǎo)致部分網(wǎng)元脫管，特別對(duì)于路由表承載信息量較小的600V設(shè)備，經(jīng)常性的發(fā)生脫管的現(xiàn)象;

2)遠(yuǎn)程軟件加載效率低，網(wǎng)管系統(tǒng)讀取網(wǎng)元配置信息、告警信息時(shí)耗時(shí)比較長(zhǎng);

3)主機(jī)頻繁復(fù)位，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響保護(hù)倒換;

4)通道堵塞，指示告警丟失或延遲上報(bào)，嚴(yán)重時(shí)影響業(yè)務(wù)配置和下載;5)網(wǎng)絡(luò)管理層次不清晰，導(dǎo)致安全隱患。

2.2原因分析

在網(wǎng)絡(luò)建成后，每個(gè)網(wǎng)元將學(xué)習(xí)到所有存在在的IP地址，并保存到路由表中，每個(gè)IP地址對(duì)應(yīng)一條路由。隨著網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容，這個(gè)路由表中的路由數(shù)量也越來越多，當(dāng)路由表變得龐大后，一旦網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變動(dòng)(如斷纜、割接、擴(kuò)容等)，設(shè)備重新尋找路由的過程中會(huì)有大量的廣播包在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中傳播，甚至造成短暫地網(wǎng)管通道路由信息交換堵塞。

1)告警、性能等信息的傳遞，會(huì)造成管理信息數(shù)據(jù)流量增大，從而造成管理網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵鏈路出現(xiàn)擁塞。

2)路由廣播信息不斷在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中廣播，可能造成路由不斷重算，每個(gè)網(wǎng)元的路由表收斂時(shí)間不同，有的收斂時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致管理網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溟L(zhǎng)時(shí)間不穩(wěn)定。

3)當(dāng)網(wǎng)元不可達(dá)時(shí)，路由信息會(huì)廣播到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，讓所有網(wǎng)元都知道該網(wǎng)元已經(jīng)不可達(dá)。這一路由信息的擴(kuò)散是需要一定的時(shí)間的，有可能在此期間，該網(wǎng)元又變?yōu)榭蛇_(dá)，或者有其它網(wǎng)元又脫網(wǎng)了，這樣就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不停的震蕩，產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴。

4)傳輸網(wǎng)絡(luò)路由表刷新、接收到的數(shù)據(jù)包流量過大導(dǎo)致內(nèi)存不夠，產(chǎn)生的中斷過于頻繁，可能導(dǎo)致主機(jī)產(chǎn)生異常復(fù)位，影響復(fù)用段保護(hù)倒換、影響SNCP(子網(wǎng)連接保護(hù))保護(hù)倒換、影響TPS(支路保護(hù)倒換)倒換、影響配置下發(fā)或網(wǎng)元數(shù)據(jù)下載。

三、優(yōu)化思路

針對(duì)目前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝闆r，要解決上述所存在的問題，需要重新規(guī)劃網(wǎng)管通道路由和IP地址分配策略，通過更改網(wǎng)元現(xiàn)有IP地址的方式，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)較平均的分割為兩個(gè)廣播域，每個(gè)域內(nèi)的IP地址同樣設(shè)計(jì)成可以用一個(gè)大的IP網(wǎng)段進(jìn)行匯聚的方式。

兩個(gè)廣播域在對(duì)方看來，都匯聚為一條路由，大大地減小了路由表并隔離了廣播包。在每個(gè)區(qū)域內(nèi)，由于網(wǎng)絡(luò)本身已經(jīng)是網(wǎng)格型結(jié)構(gòu)，每個(gè)網(wǎng)元都存在兩條或多條物理路徑將網(wǎng)管信息送回到服務(wù)器，就天然地形成了網(wǎng)管通道的迂回路由。同時(shí)梅州局U1和梅州局U2分別作為兩個(gè)區(qū)域的匯聚節(jié)點(diǎn)，分擔(dān)了全網(wǎng)的路由負(fù)荷并且互為保護(hù)，從而極大的增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性，示意圖見下圖2。

四、網(wǎng)絡(luò)分割規(guī)劃

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞奶攸c(diǎn)，并結(jié)合分割后要保證每個(gè)網(wǎng)元都具備帶內(nèi)網(wǎng)管通道迂回保護(hù)的綜合考慮。

以地區(qū)歸屬原則將原傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淦骄鶆澐譃閮蓚€(gè)廣播域，以梅州局U1和梅州局U2作為兩個(gè)域的網(wǎng)管通道接入點(diǎn)。連接興寧片-梅州局U1和梅州局2-梅縣片 這兩端的網(wǎng)管通道，使兩個(gè)廣播域均形成骨干環(huán)+支路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

五、對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的影響

網(wǎng)元的控制層面與承載用戶業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)層面是完全分離的，前者對(duì)后者沒有任何影響，控制層面占用的是SDH系統(tǒng)中開銷通道的一部分。網(wǎng)管優(yōu)化主要涉及的工作即是修改網(wǎng)元控制層面上的IP地址，在修改網(wǎng)元IP地址的過程中不會(huì)對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)照成任何影響。

六、結(jié)語(yǔ)

優(yōu)化改造結(jié)束后歷經(jīng)將近一年的，到目前為止，NEC網(wǎng)管系統(tǒng)未出現(xiàn)因網(wǎng)絡(luò)阻塞和廣播風(fēng)暴引起的網(wǎng)元脫管現(xiàn)象，未發(fā)生通道阻塞，指示告警丟失或延遲上報(bào)，影響業(yè)務(wù)配置和下載的情況。

且經(jīng)定期應(yīng)急演練測(cè)試，作為廣播域1和廣播域2匯聚點(diǎn)的梅州局U1和梅州局U2互為網(wǎng)管通道迂回保護(hù)的效果良好，驗(yàn)證了優(yōu)化方案的有效性。隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不斷增大，對(duì)網(wǎng)管系統(tǒng)的優(yōu)化工作還要持續(xù)開展。