普速線鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)存在問(wèn)題及解決方案

任啟軍 上海鐵路局電務(wù)處

上海局管內(nèi)目前存在2張相互獨(dú)立的鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)，分別是鐵通公司建設(shè)后劃轉(zhuǎn)至鐵路局的普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)和各客專(zhuān)線工程配套建設(shè)的客專(zhuān)線數(shù)據(jù)網(wǎng)。根據(jù)鐵道部的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，上海局現(xiàn)有的2張數(shù)據(jù)網(wǎng)應(yīng)融化成1張區(qū)域性的網(wǎng)絡(luò)以便于網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理以及跨客專(zhuān)線、普速線提供業(yè)務(wù)通道。然而，上海局普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)由于建設(shè)較早，且缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，立即實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合存在一定的問(wèn)題和困難，需要先實(shí)施網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及數(shù)據(jù)調(diào)整后方能順利實(shí)現(xiàn)與客專(zhuān)線數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)融合。

1 普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

1.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)概述

上海局普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)由鐵通公司于2008年1月建成并投入運(yùn)行，采用核心、匯聚、接入3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，核心節(jié)點(diǎn)設(shè)置于上海，配置2臺(tái)中興T128路由器；匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)置于上海、合肥、南京、杭州等四處，每處配置2臺(tái)中興GER08路由器；路由反射器RR/VRR均設(shè)置于上海，配置中興GER04路由器；接入節(jié)點(diǎn)設(shè)置于普速線沿線有關(guān)車(chē)站，每處配置1臺(tái)GER04路由器或接入交換機(jī)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 上海局普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 承載業(yè)務(wù)概述

普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)目前負(fù)責(zé)承載的業(yè)務(wù)主要有上海局車(chē)務(wù)系統(tǒng)視頻監(jiān)控、站段（各工務(wù)、機(jī)務(wù)、車(chē)輛、客運(yùn)、電務(wù)等系統(tǒng)）到車(chē)間的IP視頻會(huì)議系統(tǒng)，其中各站段內(nèi)部視頻會(huì)議系統(tǒng)獨(dú)立組網(wǎng)。

1.3 網(wǎng)絡(luò)配置概述

普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)作為鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，劃分獨(dú)立的自治域，采用私有AS自治域號(hào)65133，采用MPLS-VPN技術(shù)解決相同/不同業(yè)務(wù)間的互連問(wèn)題。自治域內(nèi)部路由，采用IGP與BGP分離方式，IGP用來(lái)路由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可達(dá)性，而B(niǎo)GP、MP-BGP用來(lái)分發(fā)用戶的 IP和VPN的路由。IGP選用IS-IS協(xié)議，用戶接入主要采用靜態(tài)、OSPF等路由協(xié)議。

2 存在問(wèn)題

上海局普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)初衷是作為上海局管內(nèi)普速線IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)通初期承載了工務(wù)視頻會(huì)議及客站視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，后來(lái)又相繼接入機(jī)務(wù)、車(chē)輛、客運(yùn)等系統(tǒng)內(nèi)部視頻會(huì)議業(yè)務(wù)，充分發(fā)揮了IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的作用。2009年，上海局普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)作為鐵路專(zhuān)用通信網(wǎng)由鐵通公司劃轉(zhuǎn)回歸鐵道部管理，隨后上海局管內(nèi)的多條客專(zhuān)線也相繼建成通車(chē)，此時(shí)鐵道部建設(shè)全路統(tǒng)一的鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)的思路也逐漸清晰，并相繼下發(fā)了《鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)編號(hào)規(guī)則及路由規(guī)范》、《鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)IP地址分配指導(dǎo)意見(jiàn)及報(bào)表要求》以及《鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)運(yùn)用管理辦法》等一系列規(guī)章制度。此時(shí)的普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)就逐漸暴露出種種問(wèn)題。

（1）IP地址不規(guī)范。普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)時(shí)，由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和管理，造成了IP地址使用混亂、無(wú)序。按照鐵道部要求，上海局管內(nèi)的普速線、客專(zhuān)線數(shù)據(jù)網(wǎng)必須整合為1張網(wǎng)絡(luò)，且與全路數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)，因此，IP地址的沖突，尤其是互聯(lián)地址的沖突將給全路的數(shù)據(jù)網(wǎng)帶來(lái)災(zāi)難性的后果。

（2）配置數(shù)據(jù)不規(guī)范。MPLS VPN是一種基于MPLS技術(shù)的IP-VPN技術(shù)，在技術(shù)上比較成熟，但是普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)時(shí)，有關(guān)業(yè)務(wù)接入VPN的編號(hào)規(guī)則沒(méi)有明確的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，造成現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)不符合鐵道部的有關(guān)要求，而不統(tǒng)一的配置數(shù)據(jù)在業(yè)務(wù)互通時(shí)會(huì)存在諸多不便，甚至是無(wú)法互通。

（3）配置數(shù)據(jù)中存在垃圾數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備的配置數(shù)據(jù)中，凡是與現(xiàn)網(wǎng)在用業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)的配置數(shù)據(jù)均屬垃圾數(shù)據(jù)。一類(lèi)是試驗(yàn)數(shù)據(jù)，此類(lèi)數(shù)據(jù)多是在工程實(shí)施時(shí)，新人模擬練習(xí)時(shí)產(chǎn)生的配置數(shù)據(jù)；一類(lèi)是無(wú)效數(shù)據(jù)，此類(lèi)數(shù)據(jù)多是在業(yè)務(wù)發(fā)生變更后，未及時(shí)刪除的原配置數(shù)據(jù)。

（4）與上海局客專(zhuān)線數(shù)據(jù)網(wǎng)未互聯(lián)。上海局客專(zhuān)線數(shù)據(jù)網(wǎng)是以滬寧城際數(shù)據(jù)網(wǎng)為基礎(chǔ)，接入了合寧合武、甬臺(tái)溫、滬杭、京滬高等客專(zhuān)數(shù)據(jù)網(wǎng)后形成的上海局管內(nèi)統(tǒng)一的客專(zhuān)線數(shù)據(jù)網(wǎng)承載網(wǎng)絡(luò)。按照部、局有關(guān)鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)的規(guī)劃，該網(wǎng)將作為上海局區(qū)域數(shù)據(jù)網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)作為有效的補(bǔ)充應(yīng)通過(guò)客專(zhuān)線數(shù)據(jù)網(wǎng)接入全路骨干數(shù)據(jù)網(wǎng)。

3 解決方案

通過(guò)上述分析不難看出，要最終實(shí)現(xiàn)上海局管內(nèi)鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)的融合統(tǒng)一，必須首先對(duì)既有線數(shù)據(jù)網(wǎng)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、數(shù)據(jù)調(diào)整，并與客專(zhuān)線數(shù)據(jù)網(wǎng)實(shí)施互聯(lián)后接入全路骨干數(shù)據(jù)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、數(shù)據(jù)調(diào)整應(yīng)主要從以下幾個(gè)方面入手。

（1）規(guī)范IP地址設(shè)置。IP地址分為網(wǎng)絡(luò)地址和業(yè)務(wù)地址，網(wǎng)絡(luò)地址需要參與全網(wǎng)范圍內(nèi)的路由計(jì)算，絕對(duì)不允許沖突，必須進(jìn)行修改；鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)全部采用MPLS-VPN接入業(yè)務(wù)，而MPLS-VPN的一大特點(diǎn)就是允許相同的地址在不同的VPN中重復(fù)使用，但是為了做到規(guī)范管理，應(yīng)予以修改。同時(shí)，IP地址的規(guī)劃及分配應(yīng)遵循統(tǒng)一、規(guī)范、節(jié)約、有序的基本原則。經(jīng)過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行清理，需修改的IP地址如表1所示（修改后的IP地址段是利用客專(zhuān)線數(shù)據(jù)網(wǎng)中剩余的IP地址，且根據(jù)需要進(jìn)行了地址聚合，以節(jié)約地址資源）。

表1 普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)IP地址修改對(duì)照表

（2）調(diào)整VPN編號(hào)數(shù)據(jù)?！惰F路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)編號(hào)規(guī)則及路由規(guī)范》中對(duì)承載于鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)之上的業(yè)務(wù)進(jìn)行了明確的定義，對(duì)各業(yè)務(wù)VPN編號(hào)規(guī)則進(jìn)行了規(guī)范性要求。經(jīng)過(guò)對(duì)既有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行清理，共有9種業(yè)務(wù)VPN需要修改，以其中的工務(wù)視頻會(huì)議系統(tǒng)為例，需修改的VPN編號(hào)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 工務(wù)視頻會(huì)議系統(tǒng)VPN編號(hào)數(shù)據(jù)修改對(duì)照表

（3）刪除垃圾數(shù)據(jù)。對(duì)所有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行一次全面清理，在做好業(yè)務(wù)確認(rèn)的前提下實(shí)施數(shù)據(jù)清理，刪除垃圾數(shù)據(jù)。

（4）與客專(zhuān)線數(shù)據(jù)網(wǎng)實(shí)施融合。網(wǎng)絡(luò)融合應(yīng)本著充分利用既有資源，減少建設(shè)和維護(hù)管理運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳輸通道資源共享的原則。根據(jù)上海局管內(nèi)現(xiàn)有2張網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀以及整體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，上海局普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)與客專(zhuān)線數(shù)據(jù)網(wǎng)的融合應(yīng)分四步實(shí)施：

第一步：完成普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)的IP地址以及VPN編號(hào)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的修改，使之具備互聯(lián)條件。

第二步：調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。綜合考慮現(xiàn)有設(shè)備的安裝位置以及傳輸資源情況，將普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)核心節(jié)點(diǎn)的2臺(tái)中興T128路由器降級(jí)為匯聚層設(shè)備，分別通過(guò)2條光通道與客專(zhuān)線數(shù)據(jù)網(wǎng)核心節(jié)點(diǎn)的2臺(tái)華為NE80E路由器進(jìn)行網(wǎng)間互聯(lián)（使用GE光接口）。第三步：取消普速線RR/VRR，修改網(wǎng)絡(luò)配置，使全網(wǎng)設(shè)備均利用客專(zhuān)線現(xiàn)有RR/VRR。

第四步：逐步調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)互聯(lián)后的匯聚節(jié)點(diǎn)、接入節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，有同址設(shè)備的，優(yōu)先使用客專(zhuān)設(shè)備作為上層設(shè)備，既有劃轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備降級(jí)為下層設(shè)備。真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源和通道資源共享，便于維護(hù)管理。

（5）加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理。統(tǒng)籌安排，建立全局性的鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)管中心。在網(wǎng)管中心對(duì)不同廠家設(shè)備設(shè)置網(wǎng)管服務(wù)器，在相關(guān)車(chē)間設(shè)置復(fù)示終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同廠家設(shè)備的獨(dú)立管理。在后期條件許可情況下，可設(shè)置全廠家的數(shù)據(jù)網(wǎng)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)，對(duì)全局不同廠家、不同種類(lèi)的數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的維護(hù)與管理。

4 結(jié)束語(yǔ)

鐵路信息化是鐵路發(fā)展的重要保障，是鐵路行業(yè)現(xiàn)代化的主要標(biāo)志，是保障運(yùn)輸安全、提高生產(chǎn)效率和管理水平的重要手段。隨著鐵路運(yùn)輸大面積提速及客運(yùn)專(zhuān)線的建設(shè)，信息系統(tǒng)建設(shè)不斷加強(qiáng)。為適應(yīng)鐵路信息化快速發(fā)展的需求，必須建設(shè)統(tǒng)一的鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，必須對(duì)新建網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，對(duì)既有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面整合，才能不斷完善和發(fā)展上海局管內(nèi)的鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)，為上海局的信息化發(fā)展作出有力的網(wǎng)絡(luò)支撐和技術(shù)保障。