SRv6技术在电力物联网中的应用
【慧聪通信网】近年来，国家电网持续发展面临较大压力。一方面，国家电改的推进和电价的下降，使得企业收入压缩、利润减少；另一方面，高投入的原有发展模式也使得国家电网运行水平、资产运营效率下降。
电力物联网将电力用户与设备、电网企业与设备、发电企业与设备、供应商与设备，以及人和物连接起来，产生共享数据，为用户、电网、供应商、政府及社会服务。同时，电力物联网以电网为枢纽，挖掘平台共享价值，为全行业和更多市场发展创造新机遇，提供价值服务。为了实现电力泛在物联，电力企业需要进一步构建开放、分层、可扩展的网络体系架构，实现异构信息的互联、交互、操作，最终形成“大云物移智”（大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能）的框架体系。SRv6技术具备的极简超宽、服务可靠、主动运维等特点，为电力物联网的发展提供了得天独厚的条件。
面向电力物联网，SRv6组网有三大优势
SRv6是基于IPv6转发平面的SR技术，因此，业务承载网的基础路由采用IPv6的动态路由协议（IS-IS协议），规划部署3种IPv6地址，环回地址采用128位，接口互联地址采用127位，SRv6 locator采用108位。业务承载网的公网IPv6地址选取一段64位前缀，每个设备分配唯一的设备ID，通过设备ID和各类IPv6规划细则，实现地址统一分配、全局唯一，满足各类IPv6地址的层次化、易扩展、可聚合需求。
SRv6技术结合了SR源路由优势和IPv6简洁易扩展的特质，具有独特的优势，顺应IPv6发展的潮流。国家电网公司业务承载网SDN管控平台，基于网络规划的IPv6和SRv6基础，采用SRv6 Policy 控制规划业务路径，为不同的对外业务提供差异化的服务和优先级保障。
面向电力物联网的SRv6技术架构
电力物联网要满足海量“边、端”设备的泛在接入和灵活组网的要求，为不同的电力业务提供差异化的承载服务，因此需要在一张物理网络中引入多种面向泛在电力物联网的新技术，如图1所示。
图1 面向电力物联网的新技术架构
面向电力物联网的SRv6技术组网方案
随着电力行业数字化转型逐步深入，AI、5G、IoT等新ICT技术与电力业务日趋融合，行业对计算、存储、网络等基础设施要求逐步提高。同时，电力网络中存在多种业务类型，如电力调度业务、电力办公业务、电力配电业务及智能巡检业务等，不同的业务类型对网络的可靠性、实时性、安全性等要求不同。为满足电力网络中不同业务类型的差异化承载需求，本文提出了面向电力物联网的SRv6技术组网方案，如图2所示。
图2 基于SRv6的电力物联网组网方案
本方案采用FlexE硬切片技术，提供物理级的安全隔离；采用SRv6提供软件灵活调度，为办公和生产业务提供统一可靠的承载方案，无需针对不同业务独立建网，降低了网络建设和运营成本。在网络边缘侧引入SRv6技术，利用SRv6可编程的特点，通过控制器实现转发路径的统一编排，结合iFIT（随流检测）技术提供业务流量的时延、丢包等信息的实时测量，保障电力网络运行的稳定性和可靠性，方案优势有以下3点。
一是简化网络，灵活组网。切片技术实现一网多用，SRv6技术的引入简化了承载协议，仅需要配置两个节点即可实现业务的快速开通。
二是高安全，低时延。硬切片技术提供物理级的安全隔离，SRv6 TE流量工程及基于控制器的路径编排，可以提供确定性的低时延保障。
三是高可靠、可视化运维。通过iFIt（随流检测）技术，实现业务服务质量保证及故障的快速定位功能，提升控制器可视化的运维管理能力。
SRv6技术在电力物联网领域的应用
国家电网公司建设的电力物联网以IPv6为基础架构，引入SDN和 SRv6源路由技术，利用SDN敏捷部署和SRv6简化网络的技术特征，实现了配置自动快速下发，缩短了业务开通时间；通过SDN的智能算路和SRv6的路径灵活编排能力，实现了流量均衡规划与调整，业务流量灵活负载分担，大大提升了网络资源利用率；通过业务质量实时检测上报和SDN智能分析，快速感知业务的变化并及时作出优化调度，为对外服务业务提供持续可靠的SLA保障。
业务承载网采用基于SRv6的TI-LFA等故障保护技术，增加了网络可管可控和高可靠能力，实现了网络的智能化编排，为国家电网公司对外营销等业务的快速拓展奠定坚实的基础，为能源对外服务向“互联网+”转型创造有利条件。
SRv6技术在深圳电网中的应用
传统深圳电力通信网络随着用户数量激增，IPv4地址不足和带宽供应不足的问题越发凸显；由于网络链路利用率较低，负载不均导致SLA保障困难，信息碎片化和海量告警不断增加运维成本，这些都是目前电力物联网建设面临的问题。
由于传统的深圳电力采用MPLS技术需要分段规划、逐跳配置，增加了运营和维护难度。目前的组网架构如图3所示，采用新一代极简协议栈EVPN+SRv6作为连接底座，利用SRv6 policy智能算路的特点，达到应用级流量调优，网络管理采用华为的“管控析”一体平台iMaster NCE，结合iFIt+Telemetry技术，实现实时可视、智能运维，大大降低了运维成本，提高了网络利用率和业务开通效率。
图3 “管控析”一体平台iMaster NCE
SRv6技术在陕西电网中的应用
随着用户需求量的增加，陕西省电力广域网在运营中存在的问题也愈发凸显：流量调度不灵活、业务上线周期长、新技术匹配度不高，以及设备业务流量无法可视化等问题。随着云及数据中台的部署应用，以及泛在物联设备的接入，需要建设新型广域网以适应各类业务需求，并进行灵活调控。
目前，陕西省公司、西安数据中心、11个地市公司遇到接口及带宽数量不足问题，为了满足外网业务安全稳定高效的运行，通过广域网SDN控制器，可以实现省公司和地市路由器业务及数据上传，全面展示信息外网广域网各类业务，监控整体资源状态，对链路进行实时监测、各条链路充分利用，对重点业务进行带宽保障。链路或设备故障时的流量调度，使整个信息外网具备稳定性、先进性、灵活性、可视化管理性。SRv6技术在陕西电力通信网中的应用如图4所示。
图4 陕西省电力通信网组网拓扑
SRv6架构的组网方式比MPLS VPN更加灵活，可根据链路的带宽、时延、抖动，优先级对业务进行链路切换；省地市公司跨域连接，通过SDN控制器收集、监测数据流量，方便进行流量分析和故障诊断，为网络优化提供有力支撑。同时SRv6架构可以和运维平台一起进行网络管控，方便后续升级和部署。
目前电力骨干网已具备全面支持IPv6业务的能力。SRv6是基于IPv6转发平面的段路由技术，完美地兼容Native IPv6的转发，只需在特定业务节点部署SRv6功能，即可实现端到端SRv6业务的打通。在基于IPv6的电力物联网解决方案中，在接入网CPE端和主站云平台的云PE端部署SRv6功能，即可开通物联终端侧和主站平台的SRv6承载业务，中间的骨干网设备依旧按照普通的IPv6路由方式转发。后续可以基于业务需求，充分利用SRv6可编程的特点，实行业务优化，逐步实现SRv6部署。
结合实际部署和应用，可以看出SRv6技术在解决传统网络局限性的同时，降低了网络维护的成本，提升了网络运营的效率。由于SRv6技术发展较快，目前尚没有成熟的标准体系，在部署时要充分考虑网络设备之间的兼容性，确保网络的可靠性和稳定性。期待业界加快研究进程，提前完成技术储备，在新建实验网上进行先进技术落地验证，实现先进技术卡位和产业提前布局。
