基于鐵路的數據通信網網絡結構研究

魏穎

摘 要：文章就鐵路數據通信網網絡結構進行了闡述。首先簡單描述了數據通信網概念、數據通信網分層結構，然后對數據網網絡結構通過以下10個方向進行了詳細解析：數據網采用兩級網絡結構、骨干網絡功能、骨干網絡節點設置、骨干網絡結構、區域網絡功能、區域網絡節點設置、區域網絡核心節點、區域網絡匯聚節點、區域網絡接入節點、區域網絡結構，最后給予總結。

關鍵詞：數據通信網網絡結構；骨干網絡節點；區域網絡層

中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）06-0065-02

1 數據通信網概念

實現計算機或者其他數字終端之間通信的系統。

2 數據通信網分層結構

①Core Router核心路由器（CR）。

②Distribution Router匯聚路由器（DR）。

③Access Router接入路由器（AR）。

④*Route Reflector反射路由器（RR）。

3 數據網網絡結構

3.1 數據網采用兩級網絡結構

由骨干網絡和區域網絡組成。其中骨干網絡由大區節點組成，區域網絡由核心節點、匯聚節點及接入節點組成。

3.2 骨干網絡功能

骨干網絡負責各鐵路局與鐵路總公司間、各鐵路局之間（含調度所內跨局業務）的信息轉發和業務互通，鐵路總公司大區節點還負責鐵路總公司機關信息業務接入。骨干網絡設置一個獨立的自治域。

3.3 骨干網絡節點設置

①骨干網絡大區節點設置在鐵路總公司、北京、上海、廣州、武漢、西安、成都；每個大區節點同城異地設置2臺路由器，其中1臺與調度所就近設置。

②鐵路總公司大區節點同城異地設置2臺路由反射器（RR）/VPN路由反射器（VRR）（注：RR/VRR合設）。

3.4 骨干網絡結構

①骨干網絡結構，如圖1所示。

②大區節點路由器間本地采用GE或POS接口互聯，異地間采用POS或GE接口互聯。

3.5 區域網絡功能

區域網絡包括鐵路局區域網絡和鐵路總公司機關區域網絡兩種類型。鐵路局區域網絡負責鐵路局管內及調度所信息系統、鐵路綜合視頻監測系統、GSM-R GPRS等業務的接入；

負責鐵路局管內各單位之間的信息轉發和業務互通。鐵路總公司機關區域網絡負責鐵路總公司機關、調度所的信息系統接入。

3.6 區域網絡節點設置

①鐵路局區域網絡以鐵路局為單位設置，每個區域網絡獨立劃分一個自治域，由核心節點、匯聚節點和接入節點組成；鐵路總公司機關區域網絡由接入節點組成，與骨干網絡同在一個自治域。

②鐵路局區域網絡設置2臺路由反射器（RR）/VPN路由反射器（VRR）（注：RR/ VRR合設，并與核心節點同址設置）。

3.7 區域網絡核心節點

①鐵路局區域網絡核心節點負責鐵路局機關、調度所以及鐵路局所在地站段的信息業務接入；負責GSM-R GPRS、會議電視等通信業務接入；負責鐵路局與鐵路總公司及與其他鐵路局間的信息轉發和業務互通。

②在鐵路局所在地同城異地設置2臺核心節點路由器，其中1臺路由器與調度所就近設置；區域網絡核心節點路由器應與骨干網絡大區節點路由器同址設置。

3.8 區域網絡匯聚節點

①鐵路局區域網絡匯聚節點在業務量相對集中及傳輸電路匯聚點設置，負責其管轄范圍內接入節點業務匯聚和信息轉發。

②匯聚節點建設應充分利用既有資源，鐵路局所在地的匯聚節點設備根據需要設置；其他城市匯聚節點應在兼顧既有網絡及滿足新建線業務需求的情況下設置。凡符合下列條件之一時，應新設匯聚節點路由器：

其一，既有設備不能滿足同類型接口（如POS 155 Mb/s、GE等） 分配到不同板卡要求，且剩余槽位不滿足新增板卡需求；

其二，當考慮新增業務需求后，既有設備吞吐量達到標稱值的50%及以上；

其三，對既有設備擴容和新建進行經濟比選，新建設備方案優于擴容方案。

3.9 區域網絡接入節點

①鐵路局區域網絡接入節點負責鐵路局機關、調度所以及管內各站段信息及通信系統業務接入。

②接入節點選擇在鐵路局、調度所、綜合維修基地、動車段及承載業務種類達到3種以上（含3種）的車站、段（所）等地設置；未設置接入節點路由器的處所，通過MSTP等接入方式將業務接入至鄰近接入節點。

③鐵路局、客專調度所、綜合維修基地、動車段及GSM-R核心網機房等處所設置2臺接入節點路由器；其他處所接入節點路由器根據需要設置1臺或2臺。

3.10 區域網絡結構

①區域網絡結構示意，如圖2所示。

核心節點本地路由器間互聯；同城設有大區節點的核心節點路由器上聯至本地大區節點路由器，同時就近上聯至另一異地大區節點路由器；未設大區節點的核心節點路由器分別就近上聯至兩個大區節點路由器。

②匯聚節點本地路由器間互聯；每臺匯聚節點路由器上聯至核心節點的1臺路由器；匯聚節點間根據業務需要設置直聯鏈路。

③本地設有2臺接入節點路由器時，本地2臺路由器間互聯；接入節點路由器與與匯聚節點（或核心節點）之間可通過本地直聯雙歸、本地鏈型雙歸、異地鏈型雙歸三種方式相連。本地直聯雙歸是指接入節點直接上聯至同一匯聚節點的2臺路由器；本地鏈型雙歸是指接入節點間鏈型連接后，兩端點分別上聯至同一匯聚節點的1臺路由器；異地鏈型連接是指接入節點間鏈型連接后，兩端點分別上聯至2處匯聚節點的各1臺路由器。

總之，鐵路局機關、調度所、綜合維修基地、動車段、GSM-R核心機房以及鐵路局所在地的段（所）等較大的段（所）設置的接入節點路由器直接上聯至核心節點。

4 結 語

各調度所管轄區域的網絡單獨組成一個獨立的自治域系統。自治域內部路由，采用IGP與BGP分離方式，IGP用來路由網絡設備的可達，選用IS-IS協議。而BGP、MP-BGP用來分發用戶的IP和VPN的路由；業務接入設備與廣域網接入節點之間的路由協議選用靜態路由協議。

參考文獻：

[1] 謝希仁.計算機網絡[M].大連：大連理工大學出版社，2005.

[2] 張華.數據通信教程[M].北京：電子工業出版社，2008.

[3] 王麗娜.數據通信技術[M].武漢：武漢理工大學出版社，2011.