基于OTN光承載網(wǎng)的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)方案研究

阮曉斌

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基于OTN光承載網(wǎng)的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)方案研究

阮曉斌

廈門(mén)普訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司，福建 廈門(mén) 361000

我國(guó)油田行業(yè)建設(shè)當(dāng)中，從傳統(tǒng)的人力開(kāi)采以及人力管理，到現(xiàn)如今的網(wǎng)絡(luò)化管理以及機(jī)械化開(kāi)采，經(jīng)歷了幾十年的時(shí)間。相比較于國(guó)外先進(jìn)的自動(dòng)化油田開(kāi)采技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)信息化管理，我國(guó)油田網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)狀并不是很發(fā)達(dá)，所以需要結(jié)合未來(lái)信息化建設(shè)需求以及網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)對(duì)油田網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃。當(dāng)下比較流行的光承載網(wǎng)技術(shù)有MSTP、RPR、OTN，通過(guò)對(duì)這三種光承載網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，最終以O(shè)TN光承載網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)方案。這一方案分為三個(gè)層次，分別是核心層、匯聚層以及接入層，骨干匯聚節(jié)點(diǎn)與冗余雙核心節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)雙歸屬上聯(lián)相連接。同時(shí)利用骨干網(wǎng)傳輸時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸量從個(gè)位數(shù)增長(zhǎng)到二位數(shù)，并在后續(xù)的發(fā)展期間有能力升級(jí)到三位數(shù)。以O(shè)TN光承載網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)而進(jìn)行油田網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，能夠提高油田網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行性能以及安全性，并增加企業(yè)管理效率，為油田網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行提供安全可靠的環(huán)境。

OTN；光承載網(wǎng)；IP；數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

引言

這些年來(lái)，云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展日新月異，在很多行業(yè)當(dāng)中都發(fā)揮了作用。油田的信息化建設(shè)工作中，也同樣將云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等進(jìn)行應(yīng)用，因?yàn)橛吞镌谏a(chǎn)過(guò)程中部署更集中，并且數(shù)據(jù)以及視頻的實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)量變得更大，所以對(duì)油田網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)過(guò)程中寬帶的帶寬以及網(wǎng)絡(luò)傳輸性能等，提出了更高的要求。因此對(duì)于油田網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)過(guò)程中，多業(yè)務(wù)承載能力的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究，以建設(shè)高速可靠的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為工作目標(biāo)，使企業(yè)的各項(xiàng)生產(chǎn)工作能夠正常運(yùn)行，保證油田企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，縮減企業(yè)在日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程當(dāng)中的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本，從而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)形象。因此在下文中，筆者將就以O(shè)TN光承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)方案進(jìn)行分析論述。

1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

在現(xiàn)有的油田企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，充當(dāng)傳輸作用的是RPR骨干環(huán)網(wǎng)。這種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是覆蓋范圍廣，能夠滿足各工作單位的需求，但是隨著近些年的發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)辦公過(guò)程對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)男阅苡辛烁咭螅唧w的需求如下。

首先是信息傳輸過(guò)程中信息量增大，所以現(xiàn)有的骨干網(wǎng)信息傳輸量不能夠滿足各項(xiàng)工作業(yè)務(wù)需求，需要進(jìn)行拓寬，需要利用新型技術(shù)優(yōu)化完善網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，使其能夠具備更好的網(wǎng)絡(luò)帶寬以及網(wǎng)絡(luò)信息處理能力，滿足企業(yè)在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中越來(lái)越多的數(shù)據(jù)傳輸需求以及信息處理需求。

其次是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性。現(xiàn)如今的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)更大，而信息數(shù)據(jù)對(duì)于企業(yè)的發(fā)展以及日常運(yùn)行等都具有重要作用，所以需要在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，增加數(shù)據(jù)的高性能安全通道，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和辦公數(shù)據(jù)的安全隔離，保證企業(yè)生產(chǎn)與辦公能夠安全穩(wěn)定進(jìn)行。

最后是運(yùn)行維護(hù)管理。早期建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，因?yàn)榻ㄔO(shè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，所以設(shè)備結(jié)構(gòu)等都出現(xiàn)了老化，在運(yùn)行時(shí)效率低下，在維護(hù)時(shí)也就有非常大的難度，所以需要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的重新架構(gòu)，完善網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行以及維護(hù)系統(tǒng)體系。

2 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)如今，用于大型傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)、光傳送網(wǎng)以及彈性分組環(huán)等。

2.1 多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)

也就是MSTP將SDH的優(yōu)點(diǎn)統(tǒng)統(tǒng)繼承，并同時(shí)結(jié)合ATM。Internet所用的各種標(biāo)準(zhǔn)以及常用的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)接口，對(duì)于一般的網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)能夠極大程度地滿足，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的綜合以及一體化。多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)技術(shù)具備非常先進(jìn)以及開(kāi)放的特點(diǎn)，在后續(xù)技術(shù)升級(jí)的過(guò)程中，其擴(kuò)容能力也可以隨之增強(qiáng)，同時(shí)，其網(wǎng)絡(luò)科技能力以及與其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)的能力也非常強(qiáng)大，所以在現(xiàn)如今電信網(wǎng)絡(luò)工程領(lǐng)域中應(yīng)用得非常多。缺點(diǎn)則是隨著環(huán)路節(jié)點(diǎn)增加，其性能開(kāi)始下降，并且承載率開(kāi)始降低，大量的系統(tǒng)資源被浪費(fèi)。

2.2 彈性分組環(huán)技術(shù)

結(jié)合了分組網(wǎng)絡(luò)以及SDH技術(shù)所形成的一種MAC分層協(xié)議，能夠支持IP分組優(yōu)化以及TDM業(yè)余交換工作。利用彈性分組環(huán)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)工作時(shí)，可以根據(jù)用戶的需求分配帶寬，并同時(shí)結(jié)合空間復(fù)用以及統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)，大大提升企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的帶寬利用率。利用此技術(shù)能夠?yàn)椴煌燃?jí)的服務(wù)以及不同等級(jí)的業(yè)務(wù)提供環(huán)保功能，保證業(yè)余傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。缺點(diǎn)則是在工作時(shí)，不能夠跨環(huán)進(jìn)行帶寬、公平機(jī)制以及保護(hù)功能的共享。因?yàn)檫@些缺點(diǎn)，所以在最初應(yīng)用過(guò)后，相關(guān)的技術(shù)廠商并沒(méi)有對(duì)企業(yè)技術(shù)進(jìn)行后續(xù)的革新。

2.3 OTN光傳送網(wǎng)技術(shù)及IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

2.3.1 OTN技術(shù)

光傳送網(wǎng)技術(shù)是以波分復(fù)用技術(shù)作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了在光層組織網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的一種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。其是由分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的，所以其組網(wǎng)非常靈活，在后續(xù)發(fā)展過(guò)程中進(jìn)行擴(kuò)容非常方便。同時(shí)，光傳送網(wǎng)具有非常多的接口，能夠適用于各種通信業(yè)務(wù)應(yīng)用的接入。采用光傳送網(wǎng)技術(shù)，還能夠傳輸大數(shù)據(jù)，并且對(duì)大顆粒業(yè)務(wù)進(jìn)行交換處理，對(duì)于現(xiàn)如今發(fā)展越來(lái)越快的信息傳輸業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)非常適合。除此之外，將ASON控制平臺(tái)引入光傳送網(wǎng)技術(shù)后，光傳送網(wǎng)技術(shù)中的光層自動(dòng)路由倒換變得更便捷，同時(shí)提升了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體運(yùn)行的安全性以及可靠性。缺點(diǎn)就是在進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)時(shí)成本非常高，進(jìn)行光傳送網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)建設(shè)的廠家也非常少，所以經(jīng)驗(yàn)非常少。

2.3.2 IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

進(jìn)行以O(shè)TN技術(shù)為基礎(chǔ)的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，可以在現(xiàn)有企業(yè)光纜線路資源基礎(chǔ)上進(jìn)行。通過(guò)更換相關(guān)組件來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)，以此提高體驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性以及安全性。在現(xiàn)有光纜環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)涉及80個(gè)數(shù)據(jù)傳輸量為10?G的波道，并具備后續(xù)的升級(jí)能力，能夠升級(jí)到100?G。利用光波長(zhǎng)共享環(huán)保網(wǎng)保護(hù)機(jī)制，進(jìn)行業(yè)務(wù)以及保護(hù)波道的設(shè)計(jì)，采用1∶1的備份進(jìn)行配置。這樣能夠保證在出現(xiàn)故障或者是線路中斷時(shí)，業(yè)務(wù)能夠迅速切換到保護(hù)路由，保護(hù)業(yè)務(wù)功能。用在不同節(jié)點(diǎn)上，主用波導(dǎo)以及保護(hù)波導(dǎo)波長(zhǎng)共享，所以能夠在提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸安全可靠性的同時(shí)，降低所消耗的波長(zhǎng)資源，節(jié)約建設(shè)成本。光傳送網(wǎng)整體建設(shè)采用相交環(huán)結(jié)構(gòu)，使光傳送網(wǎng)環(huán)網(wǎng)保護(hù)機(jī)制的整體靈活性進(jìn)一步提升，并且保證了上層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。

以光傳送網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，需要保障網(wǎng)絡(luò)中核心層以及匯聚層路由器間的通信穩(wěn)定。在光傳送網(wǎng)上設(shè)計(jì)了辦公網(wǎng)以及生產(chǎn)網(wǎng)系統(tǒng)，兩個(gè)系統(tǒng)之間相互隔離，能夠保證數(shù)據(jù)安全性。但是都在骨干網(wǎng)上形成了核心層、匯聚層以及接入層三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)今企業(yè)發(fā)展過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)工作顯得非常重要，尤其是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，更加重要。網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)于企業(yè)的日常運(yùn)行維護(hù)具有非常重要的作用，能夠保證企業(yè)安全生產(chǎn)以及穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)說(shuō)，能夠?qū)ζ髽I(yè)發(fā)展戰(zhàn)略制定以及突然事件處理提供參考。因此企業(yè)在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，一定要重視數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)的建設(shè)，并采用最新技術(shù)來(lái)為企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行保駕護(hù)航。

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Research on IP Data Network Scheme Based on OTN Optical Bearer Network

Ruan Xiaobin

Xiamen Puxun Network Technology Co., Ltd., Fujian Xiamen 361000

During the construction of China’s oilfield industry, it has been decades from the traditional human-powered mining and manpower management to today’s networked management and mechanized mining. Compared to foreign advanced automatic oilfield mining technology and network information management, the current status of China’s oilfield network technology is not very developed. Therefore, it is necessary to plan the oilfield network informationization construction in combination with future information construction requirements and network information technology. The current popular optical bearer technologies include MSTP, RPR, and OTN. By analyzing the advantages and disadvantages of the three optical bearer technologies, the OTN optical bearer network technology is used as the basis for designing an IP data network solution. This scheme is divided into three levels: the core layer, the convergence layer, and the access layer. The backbone aggregation node and the redundant dual-core node are connected by dual-homing and uplink. At the same time, the use of the backbone network transmission data transmission from single digits to two digits, and in the subsequent development period has the ability to upgrade to three digits. The construction of an oilfield network based on OTN light-bearing network technology can improve the operation performance and safety of the oilfield network, increase the efficiency of enterprise management, and provide a safe and reliable environment for the operation of oilfield networks.

OTN; optical bearer network; IP; data network

TN929.1

A