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供电企业电力信息网扩建方案的设计与实施 |
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| 供电企业电力信息网扩建方案的设计与实施 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2009-3-5 9:13:15  |
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作者：何蓓，李辉
摘要：
引言
近年来，随着计算机应用水平的不断提高和网络技术的发展，重庆市电力公司杨家坪供电局建设了覆盖全局生产、经营和管理场所的园区网络，逐步实现了供电局各部门间部分信息的传递和资源共享。随着企业的发展和信息化进程的不断推进，供电局各项业务对计算机网络的依赖越来越突出。[1-4]，计算机网络所承受的压力也越来越大。一方面，网络内的主机越来越多，规模不断扩大;另一方面，各种企业管理应用系统不断投大使用，例如办公自动化(0A)系统[4]、用电管理信息系统、变电运行管理系统、工业电视监控系统、配电网自动化系统等，这些系统对网络的带宽、安全性和可靠性提出了更高的要求[1，3-4]。这不仅要求电力企业信息网络能支持主要数据业务，以及语音和视频等多媒体新业务、新应用的需求，还需要网络能支持多个虚拟子网的划分，满足不同业务对服务质量(QoS)的要求。同时，不能出现单点故障[4]。
伴随杨家坪供电局新办公楼的修建(新增网络信息点260点)，扩建升级供电局信息网络、提高网络的运行效率、增强网络的稳定性和可管理性等具有很大的现实意义[5-9]。为了提升网络性能，同时有效地保护原有网络投资(原有信息网络组网交换机为3COM3500及3COM3300)，选用了3COM公司的可拓展弹性网络(XRN)技术。该技术以分布式交换架构的概念为基础，通过将物理上的多台交换机互联在一起构成一个独立的3层交换核心，来实
现交换架构的协同工作以及与网络的同步增长。通过采用2台3COM4050+3COMXRN包为核心，利用3COM4400交换机堆叠技术，以3层体系+虚拟局域网(VLAN)为统一信息交换平台，来设计杨家坪供电局局信息网扩建方案。
一、网络扩建组网方案
以新建成的办公楼网络为供电局整个信息网络的主干，网络传输介质采用6类双绞线，主干网传输速率升级至l Gbit/S。原办公楼局域网和其他分支局域网通过改造，以l Gbit/s连接至新网络主干。
采用3COM公司的3COM4050核心交换机及3COM4400智能接入交换机进行组网。图1为网络核心和智能接入交换机的连接示意图。
图中，以2台3COM4050为核心，利用3COM XRN包，构成信息网络的双核心。新增的260个信息点分别接人由11台3COM4400交换机组成的2个堆叠中。其中，堆叠1由7台3COM4400组成，堆叠中部的5台交换机分别以千兆速率接入2台3COM4050。堆叠2由4台3COM4400组成，堆叠中部的2台交换机分别以千兆速率接入2台3COM4050。从而形成弹性双链路连接。
以上组网方案有效地提升了网络交换速率，同时避免了因核心交换机、接入交换机或千兆主干线缆引起的单点故障。
二、技术解决方案
2.1 3层体系+VLAN奉现统一信息交换
由于杨家坪供电局信息园区网络由局本部网络、营销网络、生产基地网络、建设广场网络、变电站光纤环网IP网络以及财务网络等局域网构成，为了实现各网络相对独立的应用及网络之间的信息互联和交互，同时使信息网络具有良好的管理性、扩展性以及优良的性能，在杨家坪供电局局域网扩建和优化建设中，采用了3层体系+VLAN实现统一信息交换。具体方案如下:
1)分层体系结构。以大节点(局本部)为中心，构成核心、骨干结点交换;按照地域划分，将附近节点(生产基地、变电站、建设广场等)在本部区域内汇接到骨干结点交换机。这样，整个信息网络形成一个3层的体系结构，如图2所示。
2)VLAN的划分。VLAN的划分是杨家坪供电局信息网的一个重要组成部分，根据业务特点及网络的维护管理需求，采用基于端口的VLAN划分策略，以达到以下目的:保证部门内的工作站处于同一VLAN，以方便部门内用户间信息资源的共享;对于重要用户组(例如局领导)和重要信息资源(例如财务MIS、营销MIS、变电站MIS等)单独划分VLAN，杜绝来自其他子网的恶意攻击;从安全角度考虑，同时方便管理，对网络设备和服务器分别单独划分VLAN，特别是针对网络设备管理IP的访问，只授权给处于同一VLAN的网管工作站和可信赖IP。
通过实施3层体系+VLAN实现统一信息交换，VLAN技术可以很好地将整个网络的广播危害限制在最小范围内，减少交换机的负载和增加骨干带宽的利用率;同时，通过配置VLAN可以强化网络管理，提高网络安全性[6];而且，由于网络结构清晰，也便于网络的扩充。
2.2 XRN技术增强网络弹性
3COM公司的XRN技术是一套全新的软件解决方案，它使网络的管理者能够构建集价格经济、性能优异、配置灵活于一体的局域网核心。XRN软件产品能够帮助企业通过长期升级过程来使其网络具备有效可升级性、更高可用性以及更强冗余性的产品。XRN软件使用多台互联在一起的千兆以太网交换机组成一个分布式交换架构，这一交换架构能够协同工作并与网络同步增长，而无需面临集中式网络核心设备所需要面对的物理限制问题。组网中以2台3COM4050为核心，构成信息网络的双核心，再利用3COMXRN包，以分布式交换架构通过将物理上的2台交换机互联在一起，构成一个独立的3层交换核心，从而实现以下功能:
1) 分布式设备管理(DDM)。通过将2台交换机集成进一个统一的分布式交换架构，便其作为一台交换设备工作，从而为用户简化了交换设备的管理与配置。
2) 分布式冗余路由(DRR)。负责提供第3层的一站直达交换，并提高了第3层的交换性能。
3) 分布式链路聚合(DLA)。不仅能够为交换机之间的互联提供完全灵活的链路连接，还可以消除网络中所有的单点故障。充分利用XRN技术给主干网络带来的弹性，极大地提高了网络的整体可用性。
三、扩建升级后的网络特色
杨家坪供电局信息网络通过扩建升级，网络运行实践表明具有以下特点:
1) 实现了网络的高性能、高稳定性。通过采用AWAYA的6类传输介质，户外采用单模光纤，主干传输速率升级至lGbit/S。
2) 由于采用3COM XRN技术将2台核心交换机3COM4050相连接，在配置上实现了互为备份，保证了系统不会出现单点失效故障。传统的冗余方案，必有一部分主干接口和线路是用于备份的，只有当主设备和线路发生故障时，它们才投入使用，而本方案所有的主干接口和线路均可以同时使用，提高了网络的主干性能，既增强了企业信息网络的可靠性，也提高了网络的运行性能和投资效率。
3) 3COM4400通过堆叠以弹性双链路实现与核心交换的互联，解决了链路冗余、负载均衡及单点故障问题。同时，所选用的每台3COM交换机都具有高速交换引擎，每个端口都可以实现无阻塞千兆交换性能，解决了网络瓶颈和网络需求不断增加的问题。
4) 实现了网络间信息交互的可管理性和良好的安全性。信息网络通过3COM4050中心交换机的VLAN功能和访问控制功能，实现了局本部网络与变电站网络、营销网络、财务网络等子网的连接。同时，根据各子网间信息访问的需求，有效部署了不同的访问控制列表，实现了资源的可靠共享及交互。
四、结语
随着供电局信息网络的发展，本文提出了以2台3COM4050+3COM XRN包为核心，利用3COM4400交换机堆叠技术，以3层体系+VLAN为统一信息交换平台的网络扩建方案，构建了一个具有良好管理性、安全可扩展性、高性能、高稳定性的计算机网络系统。扩建升级工程完成后，杨家坪供电局信息网络节点数达到500余个，网络传输速度明显提高，网络在峰值访问期间仍可保证数据无阻塞地传输，使网络用户能够同时进行网络的各类应用，并且更充分地享受到网络所带来的便捷，从而有效地提高了工作效率、降低了日常运作成本。实践应用表明，本文提出的企业信息网的扩建方案是有效的。
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