朱新弟 (義烏市供電局,浙江義烏322000)
摘 要:首先簡要介紹了局域網的概念和組網方式,然后從應用角度論述了縣級電力系統業務流量和局域網的組網原則,最后通過實際應用的案例,探討局域網組網的有關策略。
關鍵詞:局域網;OSI模型;光纖通信網;IP OVERSDH
隨著電網的迅速發展和電網本身科技含量的增大,組建電力系統自身的網絡已是刻不容緩的當務之急,而傳統的通信設備(如PCM),只允許與低速率的數據接入,為了適應電網內部新技術的發展,就需組建內部多業務通信網絡平臺———局域網,作為企業內部互聯網的骨干。本文就縣(市)供電局有關局域網基本原理與集成方案作一初步探討。
1局域網的總體組網要求
網絡工程的第一步是網絡方案的設計。目前許多網絡設計者或廠商在制定網絡方案時比較草率,或追求新潮,片面強調先進技術;或一味從簡,低檔配置,以求得較高的工程利潤。由此引起的網絡方案的不完善將給以后的網絡實施以及維護工作帶來很多問題。甚至造成巨大的資源浪費和經濟損失。
因此要建立一個網絡,首先應考慮采用哪種網絡體系結構來進行建網。網絡體系結構是指計算機通訊系統的整體設計,它為網絡軟件、硬件及網絡通訊協議、數據存取控制和拓撲結構提供標準。網絡設計可以按照以下的順序進行:邏輯結構設計———功能設計——性能設計———施工設計——經費估算———進度計劃。另外,還應當根據企業自身特點,充分利用原有資源優化系統設計,使其具有較高的性價比。
在網絡設計時,往往不能確定如何使用交換技術和路由選擇技術的最優組合來建造局域網,以合理的成本取得較高的處理能力。在局域網中交換與路由選擇最顯著的差異在于:信息包經過路由器要比經過交換機需要復雜得多的處理。因此,在取得同一性能水平的前提下,路由器的花費要比交換機的花費多許多,而且,一個包經過交換機要比經過路由器花費的時間少一些,從而交換機提供了更短的延遲;但另一方面,可以用路由器的處理能力來提供比交換機更大程度的控制,局域網交換機有點象網橋,通常它們互連同種類型的局域網段,如都是以太網段或都是令牌環網段的情形。路由器被設計成具有把任何類型的網絡信息包傳送到任何其他類型網絡的能力,它們對端站是不透明的。在路由選擇中涉及到的協議和過程是復雜的,需要進行大量的計算,并且占用內存。因此,我們認為從目前縣(市)供電局的需求出發采用交換技術作為主導技術,而路由選擇技術作為重要的局部較小范圍的局域網能最好地符合設計目標。在這個混合中高比例的交換技術通常是令人滿意的,因為交換技術比路由選擇技術更能以較低的成本提供更大的通信處理能力,而且交換機更易于安裝、配置和管理。
網絡結構確定后,需要對網絡的軟硬件資源的分布狀況、結構布局等有一個清楚的了解,分析出所建網絡內部信息流量和流向。對信息流量和流向的估計是很重要的,它不僅關系到網絡硬件類型的選擇,而且對網絡管理工作也起著指導作用。
2縣(市)級電力系統的信息流
縣市級電力系統主要信息流有:
(1)調度自動化業務(包括調度自動化信息、EMS和DNS系統信息、電網地理結線系統信息、電能量計費及結算信息等)。
(2)配網自動化系統。
(3)電力市場數據業務。
(4)繼電保護業務(包括繼電保護信息、系統安全自動裝置信息、繼電保護管理網信息)。
(5)電力系統多媒體業務(包括會議電視系統業務、遠程教育系統業務、變電所圖像監視系統業務等)。
(6)企業辦公自動化。實現公文傳送和審批的自動化,同時透過新聞討論群、廣告欄或群組討論軟件,促進內部討論溝通,建立企業內部社區。
(7)企業內部信息發布。各部門可把通知、情況介紹、政策法規、規章制度、工作流程、重大事件、生產服務信息等及時發布出去,充分利用In-tranet,減少企業內部員工查找信息所耗費的時間和精力,提高企業運作的透明度。
(8)綜合查詢業務。基于各個應用軟件管理系統,如用電管理、財務管理、人事管理、運行管理、SCADA系統等,實現綜合信息查詢。
(9)電子函件,職工有自己的電子信箱,方便對內和對外交流。
(10)支撐業務。如同步網業務(如PDH和SDH設備、ATM設備、程控交換設備、會議電視設備和網管系統統一于一個時鐘源)、通信監控網業務等。
(11)對外宣傳:企業建立自己的Internet上的Web服務器,在國際互聯網上宣傳企業概貌、企業文化、業務范圍、行業特點等企業(包括第三產業)廣告信息。
(12)遠程訪問需求:企業的員工在其工作過程中不論是在公司內還是出差在外,隨時隨地都可以通過撥號訪問獲取公司的有關信息。
對于縣(市)級電力系統的局域網承載業務的種類及帶寬的要求應根據電力工業信息化的要求及計算機聯網業務和多媒體業務呈迅速增長的趨勢考慮,除網絡容量應留有裕度外,還應考慮行業的統一規范要求。在保障電網調度、生產、運營的同時,盡可能滿足電力企業內部職工對通信的需求,
在條件成熟時考慮對外提供服務,充分發揮局域網的效益。目前數據通信的內涵已經超出了傳送數據字符的范疇,而實際上,以文件形式傳遞的圖像、文本和數表等成為日常信息交換的主體內容。局域網總的組網原則是靈活地支持多業務、多協議,具有比較強的可管理性、可控制性及安全保密性。同時考慮IP、ATM等新技術在電力局域網的作用,根據業務的特性和應用選擇合適的數據通信網絡的物理層、鏈路層、網絡層協議和組網技術。
網絡服務平臺為網絡用戶提供各種各樣的信息服務。目前可能的信息服務種類有信息點播、信息廣播、Internet服務、遠程計算及其他服務類型,其中Internet服務是Internet網絡建設中的重點考慮對象,它包括Web服務、E-mail服務、FTP、News、Telnet、消息查詢和信息檢索等。
網絡安全平臺對于企業內部Internet網絡系統非常重要。Internet的安全性,既包含網絡設施本身的安全,也包含信息的安全。這涉及OSI模型的每一層,從物理層、數據鏈路層、網絡層一直至應用層,均需充分進行考慮,通過分析并提出相應的解決方案。我們在設計網絡方案時,主要的目標是解決數據鏈路層、網絡層及傳輸層的安全問題;而應用層的安全需要操作系統、數據庫和各種各樣的應用子系統上來解決并考慮。目前常用的安全措施主要有:分組過濾、防火墻、代理技術、加密認證技術、網絡監測和病毒檢測。
電力網絡采用SDH專網,不依賴其它網絡服務提供商,相對來說具有一定的安全性,因此可以不使用鏈路級的安全設備。
3義烏市供電局的局域網建設
義烏市供電局現有220 kV變電所一座、110kV變電所5座、35 kV變電所5座、營業區所12個,全部采用光纖通信,組成南、北兩個PDH/34自愈光纖通信環網和一個SDH/622自愈光纖通信環網,光纜采用六芯層絞式結構。如果計算機網絡全部采用星型結構,則光纖芯數不夠;如果全部采用環型結構,則環內將不能收斂而引發廣播風暴。因此,從利用原有設備資源和滿足帶寬要求出發,考慮網絡的可用性和先進性,設計了如圖1所示的方案。
主體網絡可提供寬帶綜合業務,可處理數據類型、圖形圖像類型、語音類型、視頻類型業務。其主網絡交換機(Cisco6509)與南環、北環和電力大廈各樓層網絡交換機之間采用光纖傳輸,組成千兆以太網。各用戶端以10/100 Mbit/s自適應速率接入局域網。移動用戶、臨時用戶和未聯網用戶通過Cisco 2620設備所組成的撥號系統接入局域網。配置CisoWorks2000網絡管理系統,實行有效的配置管理、失效管理、安全管理、計費管理和性能管理。 PDH/34光纖網上節點的分交換機通過南環和北環上的空余二芯光纖采用交換技術和環網技術直接互聯, SDH/622光纖網上節點的分交換機則采用IPover SDH技術,直接在SDH上構建IP網,從而滿足工作組和桌面設備對10/100 Mbit/s的要求。 IPover SDH技術可以兼容各種不同的技術和標準,實現網絡互連,從而為IP技術適用于多媒體業務平臺提供堅實的傳輸基礎,同時省略了不必要的ATM層,簡化了網絡結構,降低了運行費用。但是,IPover SDH技術一般可以進行業務分級(CoS),卻不能像IPover ATM技術那樣提供服務縣級電力系統局域網的建設應遵循統一規劃、分步實施、分級管理的原則,做到遠近結合、層次分明、結構合理、目標明確,局部規劃服從整體規劃。
應用局域網將建立高性能的網絡中心,實現網絡運行中心(NOC)和網絡信息中心(NIC)功能。同時建立基于高性能的QoS多媒體信息系統和以信息交換、信息發布和查詢應用為主的計算機網絡應用基礎環境,為領導決策、生產、管理提供先進的技術支持,使供電企業的管理達到一個新的水平。
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