调度数据网和专线的区别

       随着电力系统的迅猛发展，电力调度系统的种类越来越多，对传输通道的可靠性、安全性及实时性等方面提出了新的要求。传统的电力调度业务传输采用专线或拨号的方式，各级调度之间的通道未能实现资源共享带宽利用率低，已不能满足调度业务日益增长的需求。因此，设计和建设统一的调度数据网是十分必要的调度数据网是在电力专用通信网上建立起来的承载电力调度数据的高可靠、高性能、高带宽的数据通信网络。网络专为电力调度生产服务，是调度中心之间及调度中心与变电站、电广之间实时数据与准实时教据传输的基础网络平台。
1 .  调度数据网的必要性分析
      传统的调度教据传输采用专线方式及电话拨号接入网络的方式组网，传输带宽小，网络资源利用率差，已经不能满足各种业务日益增长对通道的需求。调度数据网则不同于传统的专线网，它基于数据网络技术，具有网络部署灵活简便、一次性投资小、管理和维护成本低的优势，满足业务的一体化传输需求。接下来在组网、技术和经济等方面将调度数据网与专线网进行对比分析调度数据网的必要性.

1.1 组网分析
     目前调度数据传输多数采用专线方式组网，将数字通道模拟使用，使传输速率和质量大大降低。同时，SCADA/EMS系统、电能计量和保信等系统分别建设各自的通道进行组网，缺少统一的规划，导致网络资源分散。有的承载网的带宽利用率极低而有的承载网的带宽却不能满足业务需求，通道资源末能实现共享，容易造成重复投资和通道资源紧缺。
    调度数据网采用IP技术进行组网，可以同时承载多种业务，对带宽进行灵活、合理分配，使通道资源可以充分共享。新的调度数据网建成后，传统的SCADA/EMS系统的专线101规约的数据采集方式逐渐过渡到基于104规约的网络数据采集方式，电能计量等业务也将逐渐过渡到网络通道，满足了各种业务日益增长对网络通道的需求。
1.2 技术分析
    1）可靠性:
         专线网的可靠性主要靠通道的几余度得以实现。由于SCADA/EMS系统前置机用由口进行通信，专线采用PCM(脉冲编码调制)技术复用在SDH传输通道上，可以依靠SDH环网提供线路保护，但无法摆脱PCM设备故障时带来的单点故障。
调度教据网通过多节点、多路由及传输的逻辑链路来保证网络的可靠性。当任一链路中断时，网络依靠路由协议的收敛迂回到其他链路上，这一过程对用户完全透明，因此不存在单点故障.
    2）可扩展性: 

         专线网是由物理链路构成的覆盖型网络，因此在实现节点间的全网状( full mesh )通信时，会存在N平方扩展性问题，调度数据网具有很强的扩展性。节点间基于路由协议交换路由信息，任何节点可以与其他节点建立IP逻辑链路进行通信。
    3）灵活性:

         由于是点对点连接，传统专线网的物理拓扑调整起来相对比较复杂，维护工作量较大.调度数据网通过链路的调整，可以很容易地实现星型、全网状以及其他任何形式的逻辑拓扑
1.3 经济分析
    1）专线技术标准由于历史原因非常复杂，不同厂家标准之间互不兼容，用户每一次网络升级都要投入大量的资金进行设备的更新换代。且每增加一个业务系统，都需要新建一个专线网络，会造成投资重复，管理维护不易的局面。
    2）而调度数据网采用标准的TCP/P协议，能够做到网络的平滑升级，为用户节省了包括设备、链路带宽、维护等方面的大量费用。尤其在站点多、电网规模大的情况下，更具有成本优势。
综上所述，调度数据网是基于分组交换的数据网络，大大减小了网络的复杂性，提供传统专网无法提供的功能，又能灵活地满足各种业务的需求，提供高度的可扩展性，以适应调度业务的需求。调度业务采用调度数据网传输是未来的发展趋势。
2 .  组网需求分析
      调度数据网是专门为电力调度生产服务的，因此对网络平台、网络可靠性、可扩展性、服务质量、安全性等关键性能提出了很高的需求。
2.1  统一的数据网络平台
      随着调度自动化的发展，调度业务也日益增多，在节省投资、统一管理规划和资源整合的基础上建立统一的数据网络平台是最佳的选择。统一建设可以实现一张网络承载多人调度业务，避免承载网络的重复建设
2.2 可靠性
      可靠性是网络系统正常运行的基础。由于承载的调度业务的重要性，要求调度数据网具有很高的可靠性。可靠性主要体现在设备和链路两方面，关键的设备及链路应当几余备份，把单点故障对网络系统的影响减少到最小，尽量降低由于网络故障造成的损失.
2.3 可扩展性
      良好的可扩展性意味着网络具备良好的持续改进能力。调度业务的扩展、设备接入的增多、数据流量的增大和网络的平滑升级，都要求调度数据网具有良好的可扩展性。网络的结构要合理并有利于今后节点的扩容和增加，未来的建设要立足现有设备的升级改造，保护现有网络投资。
2.4 OoS服务质量
      调度数据网需要同时承载多种业务，为保证调度业务的正常及时处理，需要对不同业务实施不同的OOS策略。对实时业务赋予高优先级，保证这些业务的传输时延和带宽，以确保调度实时数据的不间断传输.
2.5 安全性
      安全性是指保护网络系统的硬件、软件及其系统中的数据不受到破坏、更改、泄露，对网络能否连续、可靠、正常运行有着重大影响。因此，应采取相应的技术措施，保障网络的安全性。同时，要保证实时和准实时业务之间安全隔离，不能互访.
3   组网技术选择
     调度数据网上承载的各种实时和准实时业务均需要安全隔离，因此需采用VPN技术。考虑到组网需求分析调度数据网选用的VPN技术必须在可靠性、可扩展性、服务质量、安全性这四个关键性能予以保证。目前应用较为广泛的VPN技术有以下三种: 传统VPN (如ATM和中继)、IPSec VPN和前面所进述的MPLS VPN。下面基于关键性能对这三种VPN进行综合比较
3.1 可靠性
     专统VPN是基于PVC(永久性虚电路)的VPN，通过在ATM或中继网络中创建若TPVC组网，实现点到点的通信。PVC是一种可靠的面向连接的会话，支持数据重传，包括检错纠错和自动重传请求，提供可靠的通信服务。IPSec VPN和MPLS VPN是完全基于IP网络构建的，因此它的可靠性依赖于网络的几余程度
3.2 可扩展性
      当网络规模扩大时，传统VPN和IPSec VPN的可扩展性较差，若一个VPN中的站点数很多，而且这些站点之间要求全联通，那么PVC和隧道数量会急剧增加，从而带来管理和维护上的困难。MPLS VPN利用MP-BGP协议进行VPN用户的管理，新增节点较为方便，同一个VPN中的用户节点数不受限制，容易扩充，并可以实现任何节点与其他节点的直接通信，具有极强的扩展性
3.3 服务质量
      专统VPN可以通过对每个PVC进行缓冲的机制提供多种业务级别，具备完善的流量和拥塞控制机制。但是网络越大，对每人VPN中多个PVC的多种业务级别进行管理就越困难。IPSec VPN可与IP Oos技术结合提供定的QoS支持能力，但其效果较差，因为隧道技术本身并不提供QoS机制。MPLS差分服务可以扩展IP差服务机制，使MPLS VPN能够提供QoS服务。MPLS OoS与MPLS流量工程的结合为不同级别的业务提供不同优先级的服务质量
3.4 安全性
     尽管实现机制不同，传统VPN、IPSec VPN和MPLS VPN都满足VPN对数据安全性的需求。传统VPN的PVC电路相互独立，完全消除共享带宽带来的非法入侵等不安全因素。IPSec VPN采用了对称密钥、非对称密钥以及摘要算法等多种加密算法，通过身份认证、数据加密、数据完整性校验等多种方式保证接入的安全和数据的私密性。MPLS VPN的数据安全性基于LSP隧道机制实现透明报文传输，同时采用路由隔离、地址隔离等多种技术提供抗攻击和标签欺骗的手段，能够提供与传统VPN相类似的链路安全保证.
因此，MPLS VPN通过标签交换和IP技术相结合，具有可靠、安全、扩展能力强和强大管理能力等特点，与传统VPN相比具有明显的优势，而与IPSec VPN相比，也具有易扩展、服务质量支持、配置简单等明显优势。因此，采用MPLS VPN技术构建调度数据网在技术上是可行的，也是可以满足调度业务承载网络建设需求的。
4  结语
    基于MPLS VPN技术的调度数据网设备通过标签交换技术和IP技术相结合，具有可靠、安全、扩展能力强和强大管理能力等特点，在必要性和组网需求等关键问题上满足了调度业务传输在可靠性、可扩展性、实时性及安全性等方面的需求，能够确保电力调度数据网络安全、可靠、稳定、经济地运行。

   作者简介:黄晓涛(1982一)，男，广东汕头人，汕头供电局工程师，研究方向:电力通信网络建设运维  如有侵权请联系删除。