淺析冀東油田PTN傳送網設計研究

魏明軍 李波

摘 要：在科技信息時代飛速發展的今天，為了滿足城域傳送網大帶寬、低時延的業務需求，分組傳送網技術應運而生。這一技術最大的動力來源于信息業務的快速發展和網絡轉型的需要。石油企業由于生產區及辦公區分布地域較廣等諸多因素，對網絡帶寬和穩定性、傳輸距離等要求也越來越高。因此根據冀東油田傳送網絡現狀及存在問題，以PTN分組傳送網為主要技術，提出了油田骨干傳送網的設計規劃方案。實現油田數據、語音、視頻等多業務的高效、安全、穩定傳輸。

關鍵詞：PTN 傳送網 環網 分組傳送 油田

中圖分類號：TN914 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）09（a）-0009-02

隨著石油企業信息化建設不斷發展，精益化管理的不斷深入網絡建設，大量生產、管理、營銷、多媒體業務已經融入通信網絡，業務類型已經向全IP業務轉變，傳統的SDH網絡將難以滿足業務日趨IP化的要求。以MPLS-TP（Transport Profile for MPLS，多協議標簽交換-傳送構架）為主流的PTN技術已在電信網絡中逐步推廣應用，其不斷完善的OAM網絡保護及可擴展性已經滿足電信級網絡的要求，在石油企業通信網中部署PTN網絡的技術條件已經具備。

1 PTN技術原理

PTN分組傳送是基于分組交換核心的新型傳送網技術，其核心技術是由ITU-T和IETF（Internet Engineering Task Force，互聯網工程任務組）聯合制定的MPLS-TP技術體系。MPLS-TP技術體系充分繼承了MPLS（Multi-Protocol Label Swithing，多協議標簽交換）技術高效的分組業務轉發能力和SDH技術中完善的OAM及保護特征，并將成熟的QoS技術、PWE3（Pseudo-Wire Emulation Edge to Edge，邊緣到邊緣的偽線仿真）技術應用到網絡中，使得PTN成為了以分組交換為內核，以分組作為傳送單位，滿足IP分組、TDM及ATM等業務統一傳送的新型分組傳送網平臺。

PTN是以分組處理作為技術內核，承載電信級以太網業務為主，兼容TDM、IP等業務的綜合傳送技術，結合了分組技術與SDH/MSTP的OAM、網絡體驗優點的產物，在秉承SDH的傳統優勢，包括快速的業務保護和恢復能力、端到端的業務配置和管理能力、便捷的OAM和網管能力、嚴格的QoS保障能力等的同時，還可提供高精度的時鐘同步和時間同步解決方案。

2 冀東油田傳送網設計

2.1 網絡現狀分析

2.1.1 網絡資源

冀東油田由于生產區及辦公區分布地域較廣，因此網絡構架為城域網+園區網模式，骨干網絡傳輸設備主要以路由器、交換機、SDH等設備為主。骨干傳送網資源主要為自建光纜+租用運營商光纜，各主要站點基本實現了光纖鏈路冗余接入。

2.1.2 傳送網存在問題

（1）各主要站點之間的骨干網絡均采用高端三層交換機進行互聯，網絡構架為星型分布，無法實現多路由保護，網絡性較差，如果出現單點設備故障或者光纜故障，均可導致業務中斷。

（2）多業務傳輸情況下，難以實現QOS服務，無法保證關鍵業務的穩定運行。

（3）油田的電力、生產、信息均建有獨立的網絡，由于建設過程中缺乏有效的溝通，造成了一定程度上的重復建設，在確保生產網獨立的情況下，無法實現油田網絡資源的有效共享。

（4）部分地區光纜因多次搶修，熔點太多造成衰減較大，已經影響到正常使用。

（5）現有網絡大部分采用路由器、交換機組網，無OAM功能，網絡一旦出現故障，對故障的定位很困難，運維成本高。

2.1.3 傳送網建設需求分析

在信息化發展日新月異的今天，油田用戶的需求已經由最初的語音和上網業務擴展到SCADA、視頻、大數據等多種業務。業務的發展尤其是IP業務的逐漸推廣，對網絡帶寬、穩定性及傳輸距離等要求越來越高。因此需要建設一個高速、安全、穩定的網絡平臺來支撐企業未來的管理和發展。

結合冀東油田網絡現狀及未來發展，提出以下建設思路：

（1）建設10G或更高速率骨干環網，使油田信息網絡、電力自動化網、生產自動化網等網絡融合，在斷纖情況下能夠自動保護業務的暢通。

（2）系統與油田現有設備無縫對接，既能提供FE、GE、10GE業務接口，還能提供STM-N、E1接口。

（3）系統能夠滿足語音、數據視頻等多業務的任意調度。

（4）系統支持MPLS、QoS技術，來保證關鍵業務的穩定運行。

（5）系統提供冗余并能滿足擴容升級。

3 PTN組網設計

3.1 核心骨干網組網設計

根據冀東油田公司網絡建設和光纜資源情況，唐海、高尚堡、柳贊和南堡四個站點是信息網、電力調度網、生產自動化網的主要匯聚節點，且能夠組成環網。以這四個站點為基礎，采用PTN技術，新建10G光纖自愈環網。

在骨干環組網中采用智能增強型PTN傳輸設備組網，該設備既支持分組交換及傳送，又繼承了SDH/MSTP技術的部分特點，與現有交換以太網絡、SDH/MSTP網絡能夠可靠兼容，可以保證冀東油田生產、信息等多業務專線的有效融合，實現無縫對接。

該設計采用PTN光纖自愈環網組網，對光接口和光纖路由線路均可做到保護，光纖路由保護實現方式如圖2所示。設備正常工作時，業務由唐山發出，經由唐海、柳贊到達高尚堡，實現業務數據的上下行傳輸；當柳贊、高尚堡之間光纖中斷或者光板損壞時，業務在柳贊實現橋接，通過備用通道到達高尚堡，倒換時間優于ITU-T標準指標50ms，無需人工干預，滿足電信級網絡要求。

3.2 匯聚二級網組網設計

在骨干環網建成后，可以依托骨干站點，根據各地區光纖及網絡情況采用不同方式組建二級網，實現全網業務的統一調度和管理。二級網盡量以環網方式組成，如南堡到一號島、三號島、二號島、五號島都有光纖資源直連，可通過跳纖的方式將這4個站點與南堡骨干站點組成二級環網，雖然來回路由同纜，但組成環網能減少單點硬件故障影響，即使南堡到某站的光纜斷開，也只導致該站業務中斷，不會影響其他站點。不具備環路組網的站點，可采用1+1鏈路保護，具體接入組網方式根據當地網絡的實際情況選擇。

4 結語

通過對PTN技術原理的分析，結合冀東油田傳送網絡現狀，運用PTN分組組網技術，提出了油田傳送網升級建設的設計與規劃方案。為冀東油田生產經營管理提供快速、高質量服務；為面向云計算、多業務的信息系統建設提供必要條件，保證油田傳送網向著靈活性、可靠性、安全性、多業務支撐能力方向發展。

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