中南空管窄帶數(shù)據(jù)傳輸模式的介紹與分析

古震羽

摘 要：本文著重介紹分析中南FA36傳輸網(wǎng)絡(luò)用于窄帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?guī)劃思想以及技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：中南FA36傳輸網(wǎng)絡(luò)；雙網(wǎng)雙核心拓?fù)?；高可靠性；智能路由選擇；窄帶數(shù)據(jù)傳輸

1 中南FA36傳輸網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

中南空管窄帶數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)使用H3C FA36設(shè)備完成組網(wǎng)。在中南FA36傳輸網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃中，根據(jù)設(shè)備地理位置以及業(yè)務(wù)流向特性，我們將該網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃為雙星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。雙星形結(jié)構(gòu)是以廣州區(qū)管中心和廣州新白云機(jī)場的核心節(jié)點(diǎn)（SR6608設(shè)備）為全網(wǎng)核心，其中廣州區(qū)管中心SR6608設(shè)備為主核心，新白云機(jī)場SR6608設(shè)備為備核心：只有當(dāng)區(qū)管核心節(jié)點(diǎn)或連接核心節(jié)點(diǎn)的中繼發(fā)生故障時，新機(jī)場備核心才承擔(dān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的工作。

根據(jù)業(yè)務(wù)一般均為雙通道的特性，我們將中南FA36傳輸網(wǎng)絡(luò)一分為二，將拓?fù)渥兏鼮殡p網(wǎng)雙星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，A網(wǎng)承載業(yè)務(wù)A通道，B網(wǎng)承載業(yè)務(wù)B通道，使雙網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)間物理隔斷，A、B網(wǎng)在廣州區(qū)管和新白云機(jī)場均有核心節(jié)點(diǎn)，全網(wǎng)共4個核心節(jié)點(diǎn)，極大提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和業(yè)務(wù)的安全性。

在中繼選擇方面，F(xiàn)A36-A網(wǎng)采用聯(lián)通2M和民航ATM 1M作為中繼鏈路，其中以聯(lián)通2M作為FA36-A網(wǎng)的主用中繼，民航ATM 1M作為備份中繼；而FA36-B網(wǎng)采用民航ATM 1M和民航衛(wèi)星鏈路作為中繼鏈路，其中以民航ATM 1M作為FA36-B網(wǎng)的主用中繼，民航衛(wèi)星鏈路作為備份中繼。采用雙中繼方式有效地避免了所有遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)在同一張網(wǎng)內(nèi)均采用單一運(yùn)營商中繼線路的潛在隱患，實(shí)現(xiàn)了中繼線路的冗余備份。

2 中南FA36傳輸網(wǎng)絡(luò)的路由選擇

在路由選擇方面，常用的路由協(xié)議有RIP、IGRP、OSPF、BGP、靜態(tài)路由等，各路由方式各有優(yōu)劣。以RIP、OSPF為代表的IGP（內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議）動態(tài)路由協(xié)議，有容易搭建、維護(hù)量小的優(yōu)勢。而靜態(tài)路由具有條理清晰、安全性高的優(yōu)點(diǎn)，但同時不可避免的會帶來維護(hù)量大的問題。中南FA36傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時，未通網(wǎng)采用目前較為流行使用得最為頻繁的動態(tài)路由協(xié)議，而是僅在廣州地區(qū)使用OSPF鏈路狀態(tài)路由協(xié)議完成路由，中南各地以靜態(tài)路由與核心節(jié)點(diǎn)相連。這樣的路由設(shè)計方案，既可以保證網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)安全，有利于向設(shè)備屬地化管理方向發(fā)展，又可以避免靜態(tài)路由過多導(dǎo)致在配置、維護(hù)過程中造成操作人員思維不清。如此一來，即使各地自建FA36本地網(wǎng)采用動態(tài)路由，且有與中南網(wǎng)對接的需求，因被本地至廣州核心節(jié)點(diǎn)的靜態(tài)路由隔斷，各自區(qū)域的動態(tài)路由也不會互相影響。

既然確定了廣州核心區(qū)域與各地間使用靜態(tài)方式作為路由，而靜態(tài)路由并不像動態(tài)路由般可以自行進(jìn)行計算并選擇路由，完成多鏈路間的路由冗余，這就需要人為進(jìn)行鏈路冗余配置。鏈路冗余配置的方式有很多，備選的方案有物理鏈路捆綁成MP使用、通過虛擬路由器冗余協(xié)議（VRRP）建立備份組關(guān)系、以及建立多級靜態(tài)路由?？紤]到鏈路的不對稱性（聯(lián)通中繼為2M鏈路、ATM中繼為1M鏈路、衛(wèi)星中繼為64K以下鏈路）、鏈路協(xié)議的不一致性（聯(lián)通中繼為PPP協(xié)議、ATM中繼為幀中繼協(xié)議、衛(wèi)星中繼為PPP協(xié)議），放棄使用鏈路捆綁和建立備份組的方式進(jìn)行冗余，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞绞剑_定使用較為簡單清晰的多級靜態(tài)路由實(shí)現(xiàn)多鏈路冗余，并通過配置指定FA36-A網(wǎng)的聯(lián)通2M中繼和FA36-B網(wǎng)的ATM 1M中繼作為網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)選傳輸路由。

由于ATM 傳輸網(wǎng)內(nèi)部傳輸中斷（因物理鏈路中斷或帶寬不夠等原因）造成的ATM 1M中繼虛電路中斷，并不能引起FA36中繼接口狀態(tài)的改變（從UP到DOWN），只要ATM用戶接口側(cè)不發(fā)生中斷，F(xiàn)A36 ATM 1M中繼接口長期處于UP狀態(tài)，對應(yīng)接口的路由因此也不會失效。這種情況對于中南FA36傳輸網(wǎng)絡(luò)A網(wǎng)來說沒有影響，因?yàn)樵谑褂枚嗉夓o態(tài)路由實(shí)現(xiàn)鏈路冗余備份的情況下，只以高權(quán)值路由為判斷依據(jù)，在高權(quán)值路由失效時，次級路由才會生效，A網(wǎng)ATM 1M中繼是作為備用鏈路使用，只有在聯(lián)通2M中繼中斷時才會承載業(yè)務(wù)，當(dāng)聯(lián)通2M恢復(fù)時業(yè)務(wù)會再次切換至聯(lián)通中繼進(jìn)行傳輸。而在B網(wǎng)中，ATM 1M鏈路作為主用中繼承載業(yè)務(wù)，對應(yīng)高權(quán)值路由不會失效，意味著衛(wèi)星中繼對應(yīng)的路由無法生效，節(jié)點(diǎn)上那業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)就無法通過衛(wèi)星中繼進(jìn)行傳輸，所以，需要人為對B網(wǎng)ATM 1M中繼的路由進(jìn)行干預(yù)。這里就引入了detect-group ，通過檢測目標(biāo)地址和下一跳地址，作為路由是否生效的判斷條件，只要通過指定的下一跳地址無法連通目標(biāo)地址，或指定的下一跳地址無法連通時，判斷為該路由失效，自行啟用次級路由填補(bǔ)。

3 各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載應(yīng)用方式

空管低速率窄帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包括雷達(dá)、電報、AIDC等?？展芾走_(dá)業(yè)務(wù)是FA36核心業(yè)務(wù)之一，在傳輸空管雷達(dá)時，F(xiàn)A36系統(tǒng)擁有其他傳輸網(wǎng)絡(luò)所無法比擬的優(yōu)勢——雷達(dá)數(shù)據(jù)廣播功能。經(jīng)過配置后，雷達(dá)源側(cè)的FA36設(shè)備接收雷達(dá)數(shù)據(jù)后，在雷達(dá)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器側(cè)的多臺FA36設(shè)備可以同時收到該路雷達(dá)數(shù)據(jù)。這其實(shí)是通過H3C的RTA協(xié)議完成的。RTA協(xié)議通過建立一個server buffer（該server buffer可以在網(wǎng)絡(luò)中可以連通的任何一臺FA36節(jié)點(diǎn)上，在實(shí)際應(yīng)用中，通常指定數(shù)據(jù)源側(cè)為server，在數(shù)據(jù)源側(cè)建立server buffer），輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的接口為client，輸入client（雷達(dá)源側(cè)）將數(shù)據(jù)傳到server buffer，所有輸出client（雷達(dá)接收端）將server buffer的數(shù)據(jù)提取出來，通過物理接口傳送出去，這樣就完成了從雷達(dá)源到雷達(dá)數(shù)據(jù)接收端的廣播。雷達(dá)廣播可以使網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流向變得清晰，同時也解決了因?yàn)榻Ⅻc(diǎn)對點(diǎn)通道造成的設(shè)備接口浪費(fèi)嚴(yán)重等問題。利用FA36低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可廣播的特點(diǎn)，我們在實(shí)際應(yīng)用中，將中南地區(qū)的要傳輸?shù)睦走_(dá)信號，以及跨局雷達(dá)業(yè)務(wù)，均先通過各種傳輸手段集中收集到廣州區(qū)管中心，再通過FA36系統(tǒng)根據(jù)A、B通道在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播，這樣的數(shù)據(jù)流向設(shè)計，既明晰了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流向、利于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理，又提高了中南地區(qū)雷達(dá)數(shù)據(jù)的保障能力。舉例說明：如某路雷達(dá)信號通過FA16、FA36和馬拉松傳輸系統(tǒng)送來區(qū)管，即使同時中斷兩種傳輸手段，只剩下一路雷達(dá)信號送來廣州區(qū)管中心，就可以保證中南FA36傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在該路雷達(dá)的廣播信息，各地仍然可以接收到該路雷達(dá)信號。

空管電報業(yè)務(wù)在FA36系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的原理與空管雷達(dá)業(yè)務(wù)基本一致，也是通過server buffer的方式實(shí)現(xiàn)。電報業(yè)務(wù)基本上都是異步低速率通道，需要通過相關(guān)指令（physical-mode async）改變FA36數(shù)據(jù)接口屬性，使設(shè)備數(shù)據(jù)接口成為異步接口。值得注意的是，對于電報業(yè)務(wù)，不可設(shè)置三個或三個以上的client相互通信，因?yàn)槎鄠€數(shù)據(jù)源會破壞server buffer中的數(shù)據(jù)排列，形成亂碼，無法識別。

中南AIDC業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式與雷達(dá)、電報一致。

4 總結(jié)

可以說中南FA36傳輸網(wǎng)絡(luò)是TCP/IP技術(shù)在空管安全信息傳輸領(lǐng)域的一次成功的應(yīng)用，尤其在雷達(dá)傳輸方面，真正做到了“同雷達(dá)同源”。

參考文獻(xiàn)

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