配电终端NAT方式接入调度数据网

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1、2013年第6期上海电力配电终端NAT方式接入调度数据网高靖宇，李宏，朱江，沈豪栋(国网上海市电力公司市北供电公司，上海200072)摘要：配电网作为输配电系统的最后一个环节，其实现自动化的程度与供用电的质量和可靠性密切相关。配电自动化是智能电网的重要基础之一。配电终端可通过接入音频电缆、载波通信、光纤等多种方式接入调度自动化主站系统。随着电力调度数据的建设与使用，基于电力调度数据网的网络方式无疑是最经济、可靠的途径。本文介绍了通过公、私网IP地址转换接人电力调度数据网的方法，从而解决了IP地址池空间不足的问题。关键词：配电终端；电力调度数据网

2、；NAT中图分类号：TM76；TP393．08文献标识码：BIP地址提供公网可达性和上层协议的连接能力。0引言1．1NAT的工作模型和特点如图l所示，对于有公网访问需求而内部又配电自动化是坚强智能电网建设的重要工使用私有地址的网络，就要在组织的出口置部署作内容之一【1]。上世纪90年代以来，国内电力系NAT网关，在报文离开私网进入公网时，将源IP统35kV及以上变电站逐步实现了四遥功能，但替换为公网地址，通常是出口设备的接口地址。一随着近年来逐步发展起来的馈线故障定位于隔个对外的访问请求在到达目标以后，表现为由本离和自动恢复供电、负荷控制、远程

3、自动读表、最组织出口设备发起，因此被请求的服务端可将响低网损、电压无功优化、线损精细化管理系统等应由公网发回出口网关。出口网关再将目的地址新技术、新系统，接人配网自动化主站系统的各替换为私网的源主机地址，发回内部。这样一次由种配电终端越来越多。配网自动化主站系统在现私网主机向公网服务端的请求和响应就在通信两阶段只接人了各种K型站、P型站远动终端的情端均无感知的情况下完成了。依据这种模型，数量况下，使用目前的网络配置的IP地址池空间已经庞大的内网主机就不再需要公有IP地址了。用去67％，在不久的将来随着配网自动化的发展的深入，各种大量的配电终端的

4、接人，将面临IP地址严重不足的境地，因此，IP地址空间不足是目前迫切需要解决的问题。图1NAT概念模型示意图NAT(NetworkAddressTranslation)，按照字面翻译就是“网络地址转换”的意思，是一种将私有虽然实际的转换过程远比这个复杂，但上面(保留)地址转化为合法IP地址的转换技术，它被的描述概括了NAT处理报文的几个关键特点：1)广泛应用于各种类型Internet接人方式和各种类网络被分为私网和公网两个部分，NAT网关设置型的网络中。NAT通常部署在一个组织的网络出在私网到公网的路由出口位置，双向流量必须都口位置，通过将内部

5、网络IP地址替换为出口的要经过NAT网关；2)NAT网关在两个访问方向-335-2013年第6期上完成两次地址的转换或翻译，出方向做源信息制连接和数据连接，控制连接专门用于FTP控制替换，人方向做目的信息替换；3)NAT网关的存命令及命令执行信息传送；数据连接专门用于传在对通信双方是保持透明的；4)NAT网关为了实输数据(上传／下载)。具体连接过程如图2所示：现双向翻译的功能，需要维护一张关联表，把会话的信息保存下来。1．2传统NAT方式的弊端1)增加了网络延迟。因为通过地址转换需要一个过程来建立通信双方的网络连接，而通常这个转换的过程需要时间

6、上的开销。2)无法端到端的IP跟踪。NAT在实现上将；i只珊精攮多个内部主机发出的连接复用到一个IP上，这就使依赖IP进行主机跟踪的机制都失效了。它可以隐藏私网地址的网络IP和网络结构，使得无法识别主机，提供了安全保密性的同时也成了图2FTP主动模式下报文栽荷转换过程图一个缺陷。3)对应用层协议无感知。NAT工作机制依赖整个通信过程包括四个步骤于修改IP包头的信息，这会妨碍一些安全协议的(1)私网主机和公网FTP服务器之间通过工作。因为NAT篡改了IP地址、传输层端口号和TCP三次握手成功建立控制连接。校验和，这会导致认证协议彻底不能工作，因为

7、(2)控制连接建立后，私网主机向FI'P服务认证目的就是要保证这些信息在传输过程中没器发送PORT报文，报文中携带私网主机指定的有变化。数据连接的目的地址和端口，用于通知服务器使1．3NAT与应用层网关(ALG)的组合用该地址和端口和自己进行数据连接。由普通NAT实现了对UDP或TCP报文头(3)PORT报文在经过支持ALG特性的中的的IP地址及端口转换功能，但对应用层数据NAT设备时，报文载荷中的私网地址和端口会被载荷中的字段无能为力，在一些特殊的应用层协转换成对应的公网地址和端口。即设备将收到的议中，比如多媒体协议(H．323、SIP等)、

8、FrP、PORT报文载荷中的私网地址192．168．1．2转换SQLNET等，TCP／UDP载荷中带有地址或者端口成公网地址8．8．8．11，端口10