工業企業多網融合的可行性分析

摘要:工業企業建設統一的多業務IP承載網，取代已往多種業務、多種技術的網絡，實現統一承載、統一管理、統一維護，以便降低維護成本，提高業務的靈活性和管理水平。

關鍵詞:多網融合 可行性

0 引言

“三網融合”是今年最熱門的通信關鍵字，它是將電信網、計算機網和有線電視網三大網絡在技術上趨向一致，在應用層上趨向使用統一的IP協議，提供包括語音、數據、圖像等綜合多媒體的通信業務。

在工業企業的弱電系統應用中，也同樣存在著將不同的網絡融合在一起的需求。因此，將辦公數據網、電話交換網、視頻監控網、一卡通網絡、公共廣播網絡五個系統原來在物理相互獨立的網絡，采用統一的技術協議，使它們運行在同一套IP承載網絡上，像“三網融合”一樣，有機的結合起來是此次可行性論證的主題。

1 概述

1.1 解決方案現狀調查

目前，辦公數據網、電話交換網、視頻監控網、一卡通網絡、公共廣播網絡五個子系統都有著各自的解決方案和傳輸方式。辦公數據，采用千兆以太網技術作為首選的網絡技術解決方案;電話交換，使用傳統的三類大對數電纜布線;視頻監控，采用模擬監控系統、數字監控系統、網絡監控系統三種方式的都有，最多的還是數字監控系統;一卡通網絡，通傳統采用RS485總線架構，而基于TCP/IP的一卡通架構已逐漸成為市場的主流;公共廣播網絡，在傳輸方式上也存在傳統定壓傳輸方式和網絡廣播傳輸方式。

1.2 需求分析

作為四川汶川地震災區綿陽的首個恢復重建標志性項目，四川煙草工業有限責任公司綿陽分廠災后易地重建技術改造項目建設進行的如火如荼。在信息化建設工作中，我們力求做到技術先進和管理高效來提高項目的整體技術水平，同時為保證工程進度，并為以后的業務擴展、應用和管理做好基礎建設，我們希望將信息化的計算機網絡統一在TCP/IP協議上，以一個平臺滿足多應用的需要。

1.3 解決方案確定

盡管各個子系統的傳統解決方案經過了多年的市場運用和考驗，但其擴展性和便捷性已經無法滿足現在工業企業的需要，加之綜合布線和設備采購的費用較多，較長的施工周期也會影響到項目的整體進度，更無法滿足技術先進和管理高效的建設目標，因此我們考慮將所有子系統都采用標準的TCP/IP協議，用統一的IP網絡承載數據、語音、視頻的業務流量，利用IP網絡的統一、簡單、高效的特點，滿足不斷發展的業務需求。

建設一套主干萬兆、千兆上桌面的三層架構計算機網絡。在核心層、匯聚層配置萬兆級交換機，并用雙機實現熱備和負載均衡，利用交換機PoE端口對IP電話終端、無線AP、網絡攝像機供電，采用基于TCP/IP的一卡通、公共廣播架構，將所有原本獨立的網絡接入到同一張計算機網絡中。

確定了用TCP/IP協議的多網融合的解決方案后，我們對網絡負載以及采用的保證措施、策略進行了技術論證。

2 系統可行性分析

2.1 帶寬分析

五個子系統中，電話交換、視頻監控、公共廣播對網絡帶寬的要求最高、延時性要求最強。因此，我們對這三種應用做了帶寬分析。

2.1.1 電話交換

由于IP電話是經過網絡來傳輸語音數據包的，網絡的好壞直接影響著IP電話的通話質量和服務水平。我們按300門IP語音電話計算，一路語音最大帶寬為64Kbps，考慮極端情況，300門電話同時通話，則并發帶寬為19.2Mbps。

2.1.2 視頻監控

為了達到良好的視頻效果，我們要求所有視頻監控點的視頻質量達到D1及其以上高清效果，部分監控點位要求可以達到百萬像素的分辨率，實現實時預覽、按需錄像。按分辨率為D1，幀速率按NTSC 30，PAL 25計算，1路視頻監控點的帶寬是1.5Mbps，全廠208個視頻監控點，在不考慮視頻監控點位的實際分散性，總帶寬為1.5Mbps*208=312Mbps。

2.1.3 公共廣播

IP網絡廣播的每個廣播點都可以有各自獨立的廣播節目，按每套節目占用帶寬0.1Mbps來計算，可同傳幾十或幾百套節目，按照420個廣播點分別播放不同的節目，則并發帶寬為42Mbps。

三個最占網絡資源的業務總并發帶寬為373.2Mbps，按照我們的萬兆主干，千兆到桌面的網絡設計，滿足該帶寬要求是綽綽有余的，況且該數據是在未考慮實際并發和點位分散的基礎上得來的。

2.2保障技術分析

2.2.1 VLAN劃分

通過將五個子系統劃分在不用的VLAN中，能有效的控制網絡廣播，提高網絡安全性、提高網絡監控能力，特別是使用Voice VLAN將數字和語音信息通路分開，能夠保證語音和信號通路被有效的分開，同時也能夠更好的使用(QoS)功能。

2.2.2 Qos

不同的業務對時延、抖動、丟包率的要求有高有低，因此多業務IP承載網不僅要有區分業務類型的能力，還要能根據不同的業務類型來安排不同的QoS保證，并且為關鍵業務確保約定的帶寬資源。

在整個網絡中使用IP Qos特征，對通信流進行分類、排隊、擁塞監測、流量整形和壓縮，最大限度地降低數據包丟失、延時和抖動。當網絡發生擁塞后，Qos配置賦予電話交換、視頻監控等業務較高的服務優先級，以便在網絡發生擁塞時，將帶寬留給高優先級的業務使用，使關鍵應用的服務質量減低的較少。

2.2.3 組播

IP組播在IP網絡中實現了多點通信模型，促進了視頻點播、音視頻會議和數據分發等多點通信業務在互聯網上的發展，特別是視頻監控子系統占三個最占網絡資源的業務總并發帶寬的84%，采用IP組播技術實現視頻監控的多點傳輸，可以大大節省網絡帶寬資源，提高數據傳送的效率。

2.2.4 帶寬管理

視頻監控對帶寬要求很高，若不加以管理，會阻塞機構內的網絡。H.323通過提供帶寬管理來解決這一問題，能夠對網絡中并發的H.323連接數以及H.323應用可獲得的帶寬總量進行限制。一方面，這些限制保證了網絡上的關鍵應用不會被中斷，另一方面，又為網絡上的其它應用保留了足夠的資源。每個H.323終端都能針對每一會話提供帶寬管理，該機制能根據網絡的狀況——延遲、抖動和丟包率——提示或降低視頻傳輸率。

3 總結

借助“三網融合”的大東風，工業企業的多網融合同樣是未來信息化建設的趨勢，通過搭建高可靠性、高兼容性、高擴展性的10G、100G骨干網絡，采用各種技術手段、策略方法，完全能夠滿足企業3~5年的業務需要。

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