合武鐵路客運專線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)組網(wǎng)方案

鄭毛祥

(武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430205)

1 合武線鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)介紹

隨著鐵路客運專線的建設(shè)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)迅速發(fā)展，通信業(yè)務(wù)種類不斷增加。合肥至武漢高速鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)除了承載綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電視會議業(yè)務(wù)、為鐵路運輸調(diào)度、客戶服務(wù)預(yù)留網(wǎng)絡(luò)接口，提供10M/100M的網(wǎng)速外，還在專網(wǎng)專用的結(jié)構(gòu)下，提供面向連接的網(wǎng)絡(luò)層專線服務(wù)和交換型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互聯(lián)服務(wù)。其主要承載業(yè)務(wù)帶寬如表1所示:

表1 主要承載業(yè)務(wù)帶寬

合武鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)系統(tǒng)采用TCP/IP協(xié)議，構(gòu)筑不受地域限制，能在應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)一策略控制和管理下，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源條件，針對不同的業(yè)務(wù)對安全性、實時性的要求，按服務(wù)質(zhì)量分級提供服務(wù)，完成管理信息的交換及安全管理、配置管理、故障管理和性能管理。

2 合武數(shù)據(jù)通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

合武數(shù)據(jù)通信網(wǎng)由匯聚層和接入層兩層組成。匯聚層通過漢口通信站配置的一臺路由器，與武漢調(diào)度所的接入路由器(由其他工程建設(shè)時統(tǒng)一設(shè)置調(diào)度所接入路由器)、合肥通信站的匯聚路由器(合肥通信站的數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備及接入合武線設(shè)備所需的板卡、接口、網(wǎng)管終端軟件和license等)通過MSTP系統(tǒng)提供的POS155Mb/s通道連接構(gòu)成，實現(xiàn)本線匯聚層數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高速轉(zhuǎn)發(fā)。在接入層方面，由于本線車站、綜合維修中心、合武鐵路公司等節(jié)點的數(shù)據(jù)網(wǎng)承載業(yè)務(wù)種類都達到或超過了3種，因此采用設(shè)置接入路由器構(gòu)成接入層節(jié)點。接入層在各站點分別設(shè)置一臺路由器，提供接入功能，節(jié)點間的路由器通過MSTP系統(tǒng)提供的POS155Mb/s傳輸通道或光纖構(gòu)成鏈狀和直連的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。合肥通信站和漢口通信站之間直連的傳輸通道和與接入層節(jié)點互連的傳輸通道采用不同的傳輸系統(tǒng)，形成更有效傳輸系統(tǒng)通道的保護，避免由于傳輸設(shè)備節(jié)點故障造成業(yè)務(wù)中斷，使系統(tǒng)更加安全。數(shù)據(jù)網(wǎng)示意圖見圖1。

圖1

網(wǎng)管系統(tǒng)統(tǒng)一管理網(wǎng)管與VPN管理系統(tǒng)，合武數(shù)據(jù)通信網(wǎng)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和VPN管理系統(tǒng)是漢口通信站設(shè)置數(shù)據(jù)網(wǎng)的遠(yuǎn)程操作終端的二臺設(shè)備，操作終端軟件統(tǒng)一配置。一臺以太網(wǎng)交換機設(shè)置在漢口通信站，以太網(wǎng)交換機通過GE通道(光纖直連)接入漢口通信站的路由器。數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)為本線數(shù)據(jù)網(wǎng)提供各種有效管理:配置管理、性能管理、故障管理、安全管理。VPN管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)VPN的配置、監(jiān)控與圖形化管理。

VPN:通過MPLS VPN為用戶提供端到端隔離保證，同時在業(yè)務(wù)承載保障上，通過啟用MPLS VPN業(yè)務(wù)隔離資源彈性保護機制，實現(xiàn)廣域網(wǎng)承載的各種業(yè)務(wù)的共網(wǎng)承載、轉(zhuǎn)發(fā)與業(yè)務(wù)隔離。

路由協(xié)議:本線自治域內(nèi)部路由，采用IGP與BGP分離方式，IGP用來路由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可達，BGP、MP－BGP用來分發(fā)用戶的IP和VPN的路由。IGP選用OSPF與IS－IS協(xié)議。

網(wǎng)絡(luò)安全:通過MPLS VPN、VLAN、ACL方式提供各應(yīng)用系統(tǒng)之間的安全隔離及訪問控制。涉及到網(wǎng)絡(luò)安全的設(shè)備(如防火墻、入侵監(jiān)測設(shè)備等)由業(yè)務(wù)系統(tǒng)自行提供。

3 系統(tǒng)接口方案的設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)與通信線路的接口方案:站場通信線路(如光纜)在車站、段所為各應(yīng)用系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)網(wǎng)接入層設(shè)備提供光纖資源，數(shù)據(jù)網(wǎng)與站場通信線路的接口位于通信機房(通信站或通信機械室)ODF架或ODF模塊上。

網(wǎng)絡(luò)與傳輸系統(tǒng)的接口方案:傳輸系統(tǒng)為數(shù)據(jù)網(wǎng)提供155Mb/s廣域互連通道，數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備的POS155M光端口與傳輸設(shè)備的155M光端口互連。

網(wǎng)絡(luò)與電源系統(tǒng)的接口方案:電源系統(tǒng)為數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備提供可靠的220V交流電源，數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備通過電源線與電源系統(tǒng)UPS交流輸出端子互連。

網(wǎng)絡(luò)與所承載業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口方案:數(shù)據(jù)網(wǎng)為除票務(wù)系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)之外的不涉及安全生產(chǎn)、資金往來的相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)提供路由、交換功能。合武鐵路公司、車站、段所數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備與上述所承載系統(tǒng)的接口位于數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備所提供的100M以太網(wǎng)端口上。

4 系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)和性能

合武數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是集數(shù)據(jù)、語音、視頻服務(wù)于一體的多功能、多業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)平臺。在選擇組網(wǎng)方案及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品時首先考慮到其穩(wěn)定性，在滿足穩(wěn)定性要求的前提下盡可能兼顧其他原則。所有設(shè)備均具有成熟系統(tǒng)軟件支持，采用高可靠設(shè)計。提供電源備份，處理器和交換背板的備份。模塊支持熱插拔維護。提供良好的網(wǎng)絡(luò)自愈和路由冗余功能，經(jīng)過運行，穩(wěn)定可靠。通過多種安全措施，確保對網(wǎng)絡(luò)資源的訪問和用戶接入實現(xiàn)有效的安全策略。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持多級管理權(quán)限，支持RADIUS、TACACS+認(rèn)證機制，支持安全監(jiān)控和控制機制，當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在安全漏洞和遭到攻擊時，能及時通知網(wǎng)絡(luò)管理人員，并自動采取適當(dāng)?shù)拇胧┯枰员Ｗo。網(wǎng)絡(luò)具有良好的擴展能力，滿足未來業(yè)務(wù)增長的需要。系統(tǒng)建設(shè)完成投入使用后，能在不影響全網(wǎng)業(yè)務(wù)的前提下，根據(jù)日后實際的業(yè)務(wù)開展規(guī)模進行調(diào)整，以確保業(yè)務(wù)發(fā)展不受影響并保障已有網(wǎng)絡(luò)的使用。合武網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)具有較高性能，所選設(shè)備能支持未來高速網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。

［1］李開成.現(xiàn)代鐵路信號中的通信技術(shù)［M］.北京:中國鐵道出版社，2010.

［2］劉娜.IP QOS在鐵路通信數(shù)據(jù)專網(wǎng)中的應(yīng)用［J］.鐵路通信信號工程技術(shù)，2010，(05).