WAN技術(shù)在電力數(shù)據(jù)網(wǎng)智能化運(yùn)維中的應(yīng)用研究

馮禹清，金 燊，宋 偉，紀(jì)雨彤，申 昉

(國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司信息通信分公司，北京 100053)

電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)信息采集與控制的基礎(chǔ)，是服務(wù)于電力業(yè)務(wù)、做好一次電氣網(wǎng)絡(luò)和二次自動(dòng)化系統(tǒng)支撐工作的重要保障[1-3]。但由于受傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議影響，當(dāng)前電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)于廣域低時(shí)延、大帶寬等敏感業(yè)務(wù)很難確保穩(wěn)定運(yùn)行，零散、分布式的控制轉(zhuǎn)發(fā)方式大大降低數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)效率，導(dǎo)致存在網(wǎng)管運(yùn)維效率低下、業(yè)務(wù)缺乏質(zhì)量保障、故障定位消缺反應(yīng)能力差等問題，嚴(yán)重影響電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維管理，制約電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)應(yīng)用及拓展。

近些年來，隨著電力通信廣域數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷深入，軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛認(rèn)為將對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶來劃時(shí)代的變革，SDN-WAN也在運(yùn)營(yíng)商、金融等各大行業(yè)逐漸應(yīng)用普及[4-7]。SDN-WAN作為一種新型的廣域數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以虛擬可視化的形式參與對(duì)全局網(wǎng)絡(luò)的控制管理，通過極簡(jiǎn)化部屬業(yè)務(wù)上線流程、全局視角業(yè)務(wù)路徑計(jì)算和需求約束，多層次主動(dòng)感知網(wǎng)絡(luò)變化和API開放可編程等能力，極大程度滿足了上層業(yè)務(wù)的需求。在運(yùn)營(yíng)商方面，著重推動(dòng)彈性SDN-WAN打造能力開放性網(wǎng)絡(luò)，以標(biāo)準(zhǔn)化API接口進(jìn)行云網(wǎng)耦合，以供SDN-WAN業(yè)務(wù)按需調(diào)用，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)“云網(wǎng)一張圖”全景感知能力[8-9]；在金融領(lǐng)域，眾多銀行、證券紛紛應(yīng)用SDN-WAN技術(shù)對(duì)骨干域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改造，應(yīng)對(duì)即將面臨的集團(tuán)化、互聯(lián)網(wǎng)化、運(yùn)維復(fù)雜等諸多挑戰(zhàn)[10-12]。

隨著電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型的不斷深入與新業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)，建設(shè)“架構(gòu)領(lǐng)先、管理便捷、智能高效”的電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前在電力云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)大背景下的必然要求。因此，本文在適應(yīng)新型電力系統(tǒng)大格局下，提出新型電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)體系理念，重點(diǎn)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的通道域架構(gòu)進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化，深入架構(gòu)變革，探索通道高效管理與智能運(yùn)維新模式，并選取實(shí)際典型應(yīng)用案例，客觀評(píng)價(jià)SDN-WAN在電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)與不足，為“十四五”時(shí)期電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及發(fā)展提供參考性建議。

1 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知

1.1 新型電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)體系

在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模式下，電力通信廣域數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)往往與業(yè)務(wù)接入側(cè)、業(yè)務(wù)部門應(yīng)用側(cè)相互割裂，自治管理，雖同屬同一張網(wǎng)絡(luò)卻往往達(dá)不到統(tǒng)一、高效、精細(xì)化管理的效果，且平時(shí)缺乏溝通、遇到問題相互推辭現(xiàn)象屢有發(fā)生。在新時(shí)代、新網(wǎng)絡(luò)、高效協(xié)同一體化發(fā)展的大趨勢(shì)下，本文創(chuàng)新性地提出新型電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)體系理念，將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分為“通道域、服務(wù)域、業(yè)務(wù)域、安全域、管理域”五大模塊，化繁為整，以此實(shí)現(xiàn)全局網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一、高效、協(xié)同化管理，具體如圖1所示。

圖1 新型電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)體系Fig.1 New power data communication network system

本文主要提出新型電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)體系，對(duì)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通道域的架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改造。通道域是連接新型電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)各個(gè)域之間的交通紐帶，承載著大量的數(shù)據(jù)、語音、視頻、存儲(chǔ)、安全等多種業(yè)務(wù)，在電力行業(yè)中負(fù)責(zé)連接在服務(wù)域中海量數(shù)據(jù)信息采集，負(fù)責(zé)承載業(yè)務(wù)域中各類業(yè)務(wù)的應(yīng)用、監(jiān)控及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，負(fù)責(zé)安全域中各類隔離、加密等安全策略的連接及控制，以及負(fù)責(zé)管理域中各類云化虛擬服務(wù)器的協(xié)同一體化管理。在新型電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，如何管理好這張覆蓋范圍極廣的通道域網(wǎng)絡(luò)，將是電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)變革的重中之重。因此本文主要結(jié)合廣域SDN新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)新型電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的通道域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改造，提出電力SDN-WAN廣域網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知模型，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)智能、便捷、精細(xì)化管理。

1.2 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知模型

電力SDN-WAN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知模型，主要由SDN-WAN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)智能管控平臺(tái)和層次化3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成，具體如圖2所示。電力SDN-WAN網(wǎng)絡(luò)智能化管控平臺(tái)引用網(wǎng)絡(luò)云化引擎(NCE-IP)，將管理(網(wǎng)元、傳統(tǒng)業(yè)務(wù)告警、監(jiān)控管理)、控制(集中算路、統(tǒng)一下發(fā)配置、網(wǎng)絡(luò)調(diào)優(yōu))、分析(網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量流量等性能分析、故障預(yù)測(cè)分析與診斷)及人工智能集成一體，通過在省公司級(jí)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通道域中鏈路通道進(jìn)行優(yōu)化改造，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度、通信、信息、視頻、IMS等各類電力信息管理大區(qū)業(yè)務(wù)以統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)智能化管控平臺(tái)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化業(yè)務(wù)部署，網(wǎng)元健康、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)流量多方位態(tài)勢(shì)感知。此外，該模型通過大數(shù)據(jù)和人工智能算法，逐級(jí)分析網(wǎng)絡(luò)健康質(zhì)量情況，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能變化趨勢(shì)，提前預(yù)測(cè)并調(diào)優(yōu)各級(jí)故障風(fēng)險(xiǎn)和故障風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，從而提前規(guī)避網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)，提供修復(fù)建議，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)智能運(yùn)維能力。

圖2 電力數(shù)據(jù)網(wǎng)SDN-WAN網(wǎng)絡(luò)管理模型Fig.2 Power data network SDN-WAN network management model

層次化3層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由核心層、匯聚層和接入層組成，具體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用前瞻性、兼容性的SR-TE Policy(Segment Routing Policy)技術(shù)組網(wǎng)，構(gòu)建極強(qiáng)的控制平面和極簡(jiǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)平面，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源靈活調(diào)度，在多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)。

在業(yè)務(wù)上線方面，SDN-WAN控制器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電力領(lǐng)域從業(yè)務(wù)的開通/變更手動(dòng)逐臺(tái)配置到自動(dòng)化配置業(yè)務(wù)下發(fā)的過渡，避免了手工配置錯(cuò)誤，部署效率得以提升；在運(yùn)維方面，原先的電力通信故障被動(dòng)響應(yīng)模式已經(jīng)被剔除，取而代之的是業(yè)務(wù)流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與人工智能主動(dòng)運(yùn)維分析相融合，可以實(shí)現(xiàn)故障提前精準(zhǔn)定位，自動(dòng)處理；在流量調(diào)度方面，將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)固定路徑轉(zhuǎn)發(fā)取代為按需路徑轉(zhuǎn)發(fā)，使業(yè)務(wù)路徑不局限于IGP、BGP計(jì)算路徑，解決網(wǎng)絡(luò)負(fù)載冷熱不均的問題，帶寬資源得到最大化利用，實(shí)現(xiàn)流量的靈活調(diào)度；在業(yè)務(wù)監(jiān)控方面，它不僅可以實(shí)現(xiàn)語音、視頻、辦公等業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)可視，而且能夠感知關(guān)鍵業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中的占比，智能秒級(jí)分析網(wǎng)絡(luò)故障，分鐘級(jí)定位、快速自愈通道問題。

2 應(yīng)用案例

在構(gòu)建電力SDN-WAN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知模型基礎(chǔ)上，結(jié)合電力領(lǐng)域?qū)嶋H運(yùn)維應(yīng)用中的難點(diǎn)、痛點(diǎn)，以現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向進(jìn)行定制化開發(fā)研究。冀北電力SDN-WAN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)現(xiàn)網(wǎng)及應(yīng)用過程中，已實(shí)現(xiàn)極簡(jiǎn)化部署、可開放編程、網(wǎng)絡(luò)360°可視、全生命周期化管理、網(wǎng)絡(luò)切片、路徑調(diào)優(yōu)、維護(hù)窗口離線仿真、隨流檢測(cè)等8大態(tài)勢(shì)感知功能，并分別在業(yè)務(wù)上線、運(yùn)維、保障、檢修和故障消缺等5大場(chǎng)景取得較大的成效，但在現(xiàn)網(wǎng)部署過程中同時(shí)也遇到了一些缺點(diǎn)和不足，限篇幅原因選取以下3個(gè)典型應(yīng)用案例對(duì)已取得的結(jié)論進(jìn)行闡述。

2.1 應(yīng)用案例1

傳統(tǒng)電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)發(fā)放都是以單個(gè)路由交換網(wǎng)元為個(gè)體逐個(gè)配置，需在多臺(tái)設(shè)備、多個(gè)頁面之間進(jìn)行切換，下發(fā)效率較低，人工配置出錯(cuò)頻發(fā)，因此實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)自動(dòng)下發(fā)和極簡(jiǎn)化部署成為新型電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的核心訴求。

在新型電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，業(yè)務(wù)下發(fā)主要在SDN-WAN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)智能管控平臺(tái)上，通過Netconf/BGPSDN-WANLS/PCEP等標(biāo)準(zhǔn)的南向協(xié)議連接到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，業(yè)務(wù)配置意圖轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)模型和相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)后，再將BGP、MPLS VPN和SR-TE等相關(guān)的配置通過WEB界面的形式下發(fā)到網(wǎng)元設(shè)備。傳統(tǒng)業(yè)務(wù)部署與電力SDN-WAN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)比情況如圖3所示。通過這種按需自動(dòng)化的配置流程，使得電力領(lǐng)域調(diào)度、視頻、辦公等各類業(yè)務(wù)上線、遷移、調(diào)整工作由傳統(tǒng)的數(shù)天甚至數(shù)月縮短為分鐘級(jí)，運(yùn)維效率實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)需求，現(xiàn)網(wǎng)已得到有效實(shí)現(xiàn)。

圖3 業(yè)務(wù)部署前后對(duì)比情況Fig.3 Comparison before and after service deployment

2.2 應(yīng)用案例2

傳統(tǒng)電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)維管理過程中，主要采用SNMP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)技術(shù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過MIB節(jié)點(diǎn)輪詢方式報(bào)送網(wǎng)管信息，經(jīng)現(xiàn)網(wǎng)多年應(yīng)用后總結(jié)有以下幾大問題：①SNMP的最小輪詢周期是分鐘級(jí)，無法做到真正意義上的實(shí)時(shí)監(jiān)控；②采用數(shù)據(jù)流采樣的檢測(cè)方式忽略了網(wǎng)絡(luò)中大量微突發(fā)造成的網(wǎng)絡(luò)問題；③無法對(duì)業(yè)務(wù)流量、業(yè)務(wù)質(zhì)量進(jìn)行精細(xì)化運(yùn)維及有效的保障。

上述問題制約著電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，導(dǎo)致對(duì)于低時(shí)延、大帶寬、特級(jí)重要保障等業(yè)務(wù)場(chǎng)景，舍棄IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)承載方案，更多轉(zhuǎn)向電力專線的形式，因此，本文結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)需求，主要應(yīng)用Telemetry(毫秒級(jí)高精度數(shù)據(jù)采集)、Netsteam(網(wǎng)絡(luò)流量采樣)、TWAMP(雙向主動(dòng)測(cè)量協(xié)議)等先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)電力SDN-WAN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了部署，并從網(wǎng)絡(luò)健康感知、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量感知和網(wǎng)絡(luò)流量感知3個(gè)維度方面進(jìn)行態(tài)勢(shì)感知分析，具體監(jiān)控到的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)如下。①資源：報(bào)表名稱及價(jià)值；②單板：?jiǎn)伟褰】刀葓?bào)表；③網(wǎng)元：網(wǎng)元健康度報(bào)表地址池資源統(tǒng)計(jì)報(bào)表；④端口：通用接口流量報(bào)表、以太端口光功率報(bào)表、端口流量報(bào)表；⑤鏈路：二層鏈路流量/質(zhì)量報(bào)表、IP鏈路流量/質(zhì)量報(bào)表、IGP鏈路流量/質(zhì)量報(bào)表、IGP鏈路SD業(yè)務(wù)質(zhì)量報(bào)表、IGP鏈路隊(duì)列流量/質(zhì)量報(bào)表；⑥業(yè)務(wù)：L3VPN接口流量明細(xì)報(bào)表、L3VPN業(yè)務(wù)E2E質(zhì)量報(bào)表(TWAMP)、QoS模板流量報(bào)表、VRF流量報(bào)表、TE Tunnel流量/質(zhì)量報(bào)表、TE Tunnel匯聚流量報(bào)表；⑦IP流：出方向自定義流報(bào)表、入方向自定義流報(bào)表；⑧統(tǒng)計(jì)報(bào)表區(qū)域流量/質(zhì)量統(tǒng)計(jì)報(bào)表、環(huán)流量報(bào)表。

2.2.1 網(wǎng)絡(luò)健康感知

采用新型的Telemetry協(xié)議，采集方式上從網(wǎng)管系統(tǒng)到設(shè)備的Polling輪詢，改進(jìn)為設(shè)備主動(dòng)推送上報(bào)數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)采集的效率，具備毫秒級(jí)高精度采集能力(在實(shí)際現(xiàn)網(wǎng)部署中考慮CPU運(yùn)行能力與現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際需求，采用秒級(jí)信息采集方式)。其中，網(wǎng)元健康分析感知電力通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備整體的健康狀態(tài)，主要獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備CPU、內(nèi)存利用率以及可用度等指標(biāo)，通過設(shè)置指標(biāo)閾值告警形式，有效確保各網(wǎng)元設(shè)備運(yùn)行正常；單板健康分析感知單板CPU、內(nèi)存利用率、溫度、電壓等信息，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)單板劣化問題；以太端口的光功率分析可以感知光纖模式、最大傳輸距離、接受/發(fā)送光功率高低門限、光功率平均值以及光功率最大值等信息，及時(shí)掌握全網(wǎng)設(shè)備端口光功率狀態(tài)和端口物理性能?，F(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用中選取網(wǎng)絡(luò)健康感知結(jié)果如圖4所示。

圖4 網(wǎng)絡(luò)健康感知Fig.4 Network health perception map

2.2.2 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量感知

傳統(tǒng)電力網(wǎng)管運(yùn)維只能通過登錄逐臺(tái)設(shè)備、逐條PING大包等形式一段一段排查網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量問題，耗時(shí)長(zhǎng)、難度大，且經(jīng)常伴隨著多部門協(xié)同作業(yè)，效率低下。電力SDN-WAN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)不僅實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用報(bào)表形式展現(xiàn)3層IP鏈路質(zhì)量分析，而且引入TWAMP先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，感知 MPLS L3 VPN 端到端的時(shí)延、抖動(dòng)、丟包率等信息，通過這些信息全景式展現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的3層VPN質(zhì)量?jī)?yōu)劣，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的精細(xì)化管理?，F(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用中選取業(yè)務(wù)質(zhì)量可視化測(cè)試結(jié)果如圖5所示。

圖5 業(yè)務(wù)質(zhì)量可視化測(cè)試結(jié)果Fig.5 Business quality visual test results

2.2.3 網(wǎng)絡(luò)流量感知

傳統(tǒng)網(wǎng)管運(yùn)維管理軟件只能實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)公網(wǎng)鏈路流量監(jiān)測(cè)，精度低下，在部署電力SDN-WAN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)后，不僅可以感知到具體業(yè)務(wù)L3VPN接口流速、業(yè)務(wù)接收/發(fā)送平均帶寬利用率、峰值利用率等指標(biāo)，而且引入Netstream(網(wǎng)絡(luò)信息流)流量分析技術(shù)，細(xì)化到監(jiān)測(cè)每個(gè)業(yè)務(wù)中每個(gè)IP的流量大小，極大提升了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的精度。現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用中選取IP流作為流量對(duì)象，結(jié)果如圖6所示。

圖6 IP流量測(cè)試結(jié)果Fig.6 IP traffic test results

2.3 應(yīng)用案例3

傳統(tǒng)的電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)僅能顯示網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元邏輯拓?fù)?，且只能通過調(diào)整鏈路Cost值、Preference等方式手工實(shí)現(xiàn)鏈路調(diào)整，缺乏靈活調(diào)度能力。針對(duì)此類問題，電力SDN-WAN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)模型基于SR-TE Policy新技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改造，使現(xiàn)網(wǎng)不僅實(shí)現(xiàn)邏輯拓?fù)洹I(yè)務(wù)隧道、逐跳業(yè)務(wù)路徑分層可視，而且業(yè)務(wù)路徑不再受IGP、BGP等協(xié)議限制，在控制器上可優(yōu)選設(shè)置大帶寬、低時(shí)延、低丟包等參數(shù)，以及設(shè)置必須經(jīng)過哪跳或幾跳、不允許經(jīng)過哪跳或哪幾跳等功能，根據(jù)業(yè)務(wù)需求下發(fā)至整條業(yè)務(wù)路徑，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度。

實(shí)踐證明，在國(guó)網(wǎng)冬奧保障、統(tǒng)一視頻會(huì)議、統(tǒng)一招聘考試等重大保障任務(wù)時(shí)期，該系統(tǒng)模型能提前對(duì)各層級(jí)業(yè)務(wù)隧道路徑進(jìn)行圖形化展示，提前對(duì)大帶寬、低時(shí)延等業(yè)務(wù)按需進(jìn)行靈活的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，是防止因網(wǎng)絡(luò)故障造成業(yè)務(wù)中斷的關(guān)鍵。業(yè)務(wù)隧道分層模式如圖7所示。

圖7 業(yè)務(wù)隧道分層模式Fig.7 Business tunnel layered mode diagram

3 存在問題

應(yīng)用SDN-WAN技術(shù)提升網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)功能，近幾年來在其他相關(guān)行業(yè)得到迅速的發(fā)展，也逐漸改變著人們使用和運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)的原始思維。但必須認(rèn)識(shí)到，在電力領(lǐng)域發(fā)展SDN-WAN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)還處于不斷發(fā)展和完善的過程，在安全性、兼容性、經(jīng)濟(jì)性等方面還有以下問題需要進(jìn)一步研究。

(1)SDN-WAN各功能的實(shí)現(xiàn)要有新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備才能支持，當(dāng)前電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大，存量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備改造難度巨大，至少要幾年時(shí)間逐漸淘汰，而新建的網(wǎng)絡(luò)畢竟是少數(shù)，若全網(wǎng)SDN-WAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自然要比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價(jià)格高出很多，投入成本與實(shí)際回報(bào)成效很難達(dá)成平衡，且各品牌廠商間存在各類協(xié)議對(duì)接兼容性問題，大規(guī)模應(yīng)用前需提前考慮廠商綁定、兼容性及議價(jià)權(quán)等各類問題。

(2)很多先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)兼容性應(yīng)用上存在局限性。諸如網(wǎng)絡(luò)調(diào)優(yōu)、維護(hù)窗口、離線仿真、隨流檢測(cè)等很多功能必須需要業(yè)務(wù)承載在SRv6或者SR-TE隧道協(xié)議上，而SRv6隧道技術(shù)在引入了尚未完全推廣的IPv6技術(shù)同時(shí)，還存在與現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用廣泛的Ospf協(xié)議不兼容問題，而SRv6或SR-TE隧道技術(shù)又需要對(duì)業(yè)務(wù)路徑經(jīng)過的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行軟件升級(jí)和硬件改造，有一個(gè)節(jié)點(diǎn)未滿足條件將影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)格局。FlexE(網(wǎng)絡(luò)切片)技術(shù)必須要整個(gè)業(yè)務(wù)路徑都要適配支持其功能的特殊板卡，價(jià)格高昂，且具體應(yīng)用場(chǎng)景尚不明朗，這將導(dǎo)致現(xiàn)有電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)90%以上的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境都暫時(shí)不適用此功能。

(3)在實(shí)際部署過程中發(fā)現(xiàn)，若一旦SDN-WAN出現(xiàn)問題，可能影響的往往是全局，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)集中化管理的劣勢(shì)在于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控都有可能陷入癱瘓，因此以電力業(yè)務(wù)安全穩(wěn)定運(yùn)行為主的電力行業(yè)，在SDN-WAN等新技術(shù)還未成熟商用化之前，建議先充分實(shí)踐檢驗(yàn)和業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)可后，再做電力行業(yè)大范圍普及。

總之，問題要解決，電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)要發(fā)展。如何科學(xué)地推廣電力SDN-WAN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，如何經(jīng)濟(jì)地利用電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的資源，建立起完善、穩(wěn)定、可靠的SDN-WAN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，提高經(jīng)濟(jì)性與適用性，仍是電力通信專業(yè)一個(gè)值得不斷探索的課題。

4 結(jié)語

本文以電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)升級(jí)為研究背景，創(chuàng)新性地提出新型電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)體系，重點(diǎn)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)通道域提出電力SDN-WAN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知模型，并選取實(shí)際部署過程中3個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)SDN-WAN在電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和不足進(jìn)行闡述，為未來電力各業(yè)務(wù)端網(wǎng)協(xié)同、云網(wǎng)融合、多云融合的廣域網(wǎng)建設(shè)打下基礎(chǔ)，也為“十四五”時(shí)期電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供參考