南水北調(diào)東線二級壩工程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析

王勉

（江蘇省鹽城市水利勘測設(shè)計(jì)研究院 鹽城 224002）

南水北調(diào)東線二級壩工程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析

王勉

（江蘇省鹽城市水利勘測設(shè)計(jì)研究院 鹽城 224002）

隨著水利現(xiàn)代化、信息化建設(shè)速度不斷加快，重點(diǎn)工程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)顯得尤為重要，作為國家南水北調(diào)東線的二級壩工程，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在其中取得成功應(yīng)用，并取得顯著效果。本文主要通過對南水北調(diào)東線二級壩泵站的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行分析探討。

南水北調(diào)東線 二級壩工程 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

1 概述

南水北調(diào)東線二級壩泵站位于南四湖中部，是南水北調(diào)東線工程的第十級抽水梯級泵站。工程主要任務(wù)是將水從南四湖下級湖提至上級湖，實(shí)現(xiàn)南水北調(diào)東線工程的梯級調(diào)水目標(biāo)。南水北調(diào)東線二級壩泵站工程辦公樓的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)）是南水北調(diào)東線第一期工程調(diào)度運(yùn)行管理系統(tǒng)（廣域網(wǎng)，該系統(tǒng)上一級為濟(jì)寧分中心）的一個部分，二級壩站辦公樓（副廠房兼）作為一個站點(diǎn)向上需鏈接濟(jì)寧分中心，向內(nèi)鏈接各職能科室。整個網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)辦公自動化、管理智能化、調(diào)控遠(yuǎn)程化、決策科學(xué)化。

2 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)功能

南水北調(diào)東線二級壩泵站工程建立一個先進(jìn)的信息基礎(chǔ)設(shè)施，內(nèi)容主要包括局域網(wǎng)、綜合布線兩部分。

局域網(wǎng)系統(tǒng)：建立工程范圍內(nèi)的主干1000M、各個終端100M的高速計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，為辦公自動化、自動控制和多媒體監(jiān)視部分提供傳輸通道和工作平臺，具體包括：信息發(fā)布，即各相關(guān)科室通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布相關(guān)信息給指定單位；信息查詢，即相關(guān)科室可在自身職責(zé)范圍內(nèi)對網(wǎng)上信息進(jìn)行瀏覽；文件傳輸，即通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)相關(guān)文件的傳遞；運(yùn)行監(jiān)控，即通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)直接了解相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況及參數(shù)，包括實(shí)時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)等。網(wǎng)絡(luò)以二級壩泵站副廠房辦公區(qū)作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心，線路以星狀結(jié)構(gòu)分布至各個信息點(diǎn)。主干光纖聯(lián)接，具備一定的主干擴(kuò)容能力，實(shí)現(xiàn)100M雙絞線端口到桌面。網(wǎng)絡(luò)同時與廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互連互通。

綜合布線系統(tǒng)：建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的目的是為了應(yīng)用，而應(yīng)用最終體現(xiàn)在桌面上。桌面上的應(yīng)用好壞直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用好壞，因此網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要通過綜合布線把網(wǎng)絡(luò)接到桌面。主要包含室內(nèi)布線和室外光纖鋪設(shè)兩部分。室內(nèi)布線包括：泵站副廠房等建筑群落的內(nèi)部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線，共計(jì)40個信息點(diǎn)。室外光纖鋪設(shè)包括：泵站副廠房的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心與濟(jì)寧分中心采用光纖通道方式鏈接。

2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.2.1遵循原則

（1）與實(shí)施的南水北調(diào)東線第一期工程調(diào)度運(yùn)行管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案框架保持一致，支持與已建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（防汛計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）的互連。

（2）選用先進(jìn)實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與技術(shù)，滿足主要業(yè)務(wù)（數(shù)據(jù)、圖像、語音）的處理要求。

（3）充分利用已有的通信資源。

（4）有良好的可伸縮性，支持?jǐn)U充和升級要求。

（5）選用快速以太網(wǎng)作為局域網(wǎng)的平臺。

（6）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)盡量選用同一家公司產(chǎn)品，提高網(wǎng)絡(luò)的集成度和保持功能、性能的一致性。

（7）充分考慮網(wǎng)絡(luò)信息安全的要求。

2.2.2主要性能

（1）數(shù)據(jù)傳輸

在汛期平均每年按5個月計(jì)，局域網(wǎng)每隔5min向上級網(wǎng)絡(luò)中心傳送一次數(shù)據(jù)；全年非汛期按7個月計(jì)，局域網(wǎng)每隔2h向上級網(wǎng)絡(luò)中心傳送一次數(shù)據(jù)；各點(diǎn)每次傳送數(shù)據(jù)的平均數(shù)據(jù)量為10K字節(jié)。

（2）文件傳輸

非汛期平均局域網(wǎng)每天8h工作時間內(nèi)，傳送20頁包括文字、圖表在內(nèi)的文件，每頁字節(jié)按50K字節(jié)計(jì)，共計(jì)1000K字節(jié)，汛期為非汛期的10倍。

（3）靜態(tài)圖像

非汛期局域網(wǎng)平均每天傳一幅圖片（500K字節(jié)），汛期為非汛期的10倍。

（4）電視會議

非汛期平均每月召開2次電視會議，每次1h，按10個月計(jì)為20h，汛期2個月按每天1h會議計(jì)，共計(jì)60h。

（5）動態(tài)圖像傳輸

要求傳輸速率為384k～2Mbps。

（6）能在10min內(nèi)完成各類信息從濟(jì)寧分中心到南水北調(diào)東線第一期工程調(diào)度運(yùn)行管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸。

（7）對非多媒體信息（數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)）全網(wǎng)查詢響應(yīng)時間＜30s，對圖像圖片類多媒體信息全網(wǎng)查詢響應(yīng)時間要求如下：

若廣域網(wǎng)帶寬≤64kbps，則響應(yīng)時間＜5min；

若廣域網(wǎng)帶寬達(dá)到2Mbps，則響應(yīng)時間＜1min。

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能夠提供足夠的帶寬，以滿足數(shù)據(jù)、文件、靜態(tài)圖像、電視會議、動態(tài)圖像等各類信息傳輸?shù)淖畲髱捯蟆?/p>

指標(biāo)如下：

鏈路接續(xù)時間要求小于5s；

數(shù)據(jù)傳輸速率需要達(dá)到64/128kbps；

要求傳輸速率為384k～2Mbps。

2.2.3系統(tǒng)安全性

（1）保證網(wǎng)絡(luò)硬件安全運(yùn)行環(huán)境（機(jī)房安全）。

（2）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)支持用戶管理和授權(quán)訪問機(jī)制。

（3）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的安全級別達(dá)到C2級。

（4）網(wǎng)絡(luò)具有防范軟件病毒的能力。

（5）具有安全功能的路由器，和國內(nèi)其他網(wǎng)互連時，有安全過濾與控制機(jī)制，能夠防止常見黑客攻擊，避免敏感數(shù)據(jù)外泄。

（6）信息安全機(jī)制。

2.2.4系統(tǒng)可靠性

網(wǎng)絡(luò)可靠性確保網(wǎng)絡(luò)不間斷運(yùn)行。利用雙路供電、不間斷電源、冗余備份、熱切換、熱插拔等手段增加網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性。信道傳輸誤碼率小于10-5，通信線路采用光纖線路，信道傳輸誤碼率小于10-9，整個網(wǎng)絡(luò)可用性大于99%。

2.3網(wǎng)絡(luò)配置與基本服務(wù)

局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的連接、開通、正常運(yùn)行是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)性工作，網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)應(yīng)用是建立局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的目的和歸宿，因此在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)建設(shè)的同時應(yīng)注意網(wǎng)絡(luò)的管理以及基本服務(wù)的建設(shè)，使局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)真正發(fā)揮作用。

局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)配置的基本任務(wù)：合理地分配IP地址和域名，實(shí)施有效地訪問控制。

局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的基本服務(wù)包括：建立Web服務(wù)系統(tǒng)、E-mail服務(wù)系統(tǒng)，F(xiàn)TP服務(wù)系統(tǒng)等。

2.3.1局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基本配置

（1）IP地址分配

IP地址分配的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)各個用戶的地址分配。對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備尤其是路由設(shè)備采用靜態(tài)地址分配的方式，對于服務(wù)器采用靜態(tài)地址分配。對于用戶計(jì)算機(jī)則采用動態(tài)地址分配的方法以節(jié)省地址資源、減少系統(tǒng)維護(hù)工作量。

（2）域名管理

域名服務(wù)系統(tǒng)（domainnameservice，DNS）實(shí)現(xiàn)域名到IP地址及IP地址到域名的雙向轉(zhuǎn)換，是實(shí)現(xiàn)WWW、E-Mail等服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。在局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中建立域名服務(wù)器及輔助域名服務(wù)器，確保DNS服務(wù)的可靠運(yùn)行。

2.3.2局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基本服務(wù)

（1）WWW服務(wù)

WWW服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)具備的基本功能，局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上用戶可以在主頁上瀏覽本單位及其他兄弟單位提供的信息，并任意下載。用戶能利用電子郵件在網(wǎng)上發(fā)送、接收文電、報表、圖片等數(shù)據(jù)。

局域網(wǎng)外客戶可根據(jù)本單位的URL訪問主頁。具體配置時可將WWW服務(wù)器同時用作動態(tài)主機(jī)配置服務(wù)器。

（2）電子郵件服務(wù)

電子郵件是網(wǎng)絡(luò)上人與人之間交流的基本手段，也是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基本通信方式。電子郵件服務(wù)是目前最常見、應(yīng)用最廣泛的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。通過電子郵件，可使網(wǎng)絡(luò)上的任何人進(jìn)行交流。電子郵件因快速、高效、方便以及價廉，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。目前全球平均每天有幾千萬份電子郵件在網(wǎng)上傳輸。

在具體實(shí)施時可將該Email服務(wù)器同時用做DNS主服務(wù)器，而將WWW服務(wù)器作為DNS服務(wù)的備份。

2.4設(shè)備選型

服務(wù)器選型：辦公樓配置2臺工業(yè)級服務(wù)器，保證服務(wù)器的冗余性、可靠性。

交換機(jī)選型：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配有多業(yè)務(wù)路由交換機(jī)，考慮到網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容連接的平滑性和今后管理的方便，相關(guān)的輔件應(yīng)選用同一廠家的產(chǎn)品。

2.5系統(tǒng)軟件

操作系統(tǒng)平臺選用Windows Sever 2006作為服務(wù)器的操作平臺；控制軟件選用3000點(diǎn)Intouch V9.5運(yùn)行版，數(shù)據(jù)庫選用SQLServer 2000數(shù)據(jù)庫。

3 結(jié)束語

南水北調(diào)東線二級壩計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程的完成，實(shí)現(xiàn)了整個網(wǎng)絡(luò)辦公自動化、管理智能化、調(diào)控遠(yuǎn)程化、決策科學(xué)化，也極大地優(yōu)化了泵站的運(yùn)行和管理■

（專欄編輯：顧 梅）