中海油海上平臺(tái)IP承載網(wǎng)應(yīng)用研究

宋 鑫

中海油信息科技有限公司天津分公司，天津 300452

1 系統(tǒng)改造思路及原則

1.1 IP 封裝

建設(shè)統(tǒng)一的IP 網(wǎng)作為各類業(yè)務(wù)應(yīng)用的承載平臺(tái)，提高網(wǎng)絡(luò)融合能力，全部海上業(yè)務(wù)由IP 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行承載，將數(shù)據(jù)（TCPUDP）、語(yǔ)音（RTP）、視頻（UDP）統(tǒng)一封裝成IP 報(bào)文進(jìn)行統(tǒng)一傳輸。利用IP 技術(shù)將多種應(yīng)用進(jìn)行整合，充分利用IP協(xié)議的靈活性，為海上各種應(yīng)用提供統(tǒng)一的傳輸平臺(tái)。

1.2 采用MPLS VPN 技術(shù)組網(wǎng)

我們考慮利用MPLS/VPN或者M(jìn)ulti_VRF技術(shù)改造，將辦公、生產(chǎn)和話音三種業(yè)務(wù)區(qū)別開(kāi)來(lái)，彼此不能直接訪問(wèn)，讓網(wǎng)絡(luò)能夠按照業(yè)務(wù)進(jìn)行虛擬化，可以將業(yè)務(wù)靈活的進(jìn)行更加有效的隔離，并且在廣域網(wǎng)傳輸時(shí)，針對(duì)不同應(yīng)用給予更加靈活的傳輸保障機(jī)制，真正做到各種應(yīng)用各行其道，互不干擾。

1.3 建立備份機(jī)制，并實(shí)現(xiàn)鏈路的智能切換

衛(wèi)星和微波作為平臺(tái)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)傳輸鏈路互為備份，為未來(lái)的海纜傳輸系統(tǒng)預(yù)留接口，增加鏈路的融合能力，利用鏈路冗余提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和可用性。

將平臺(tái)辦公業(yè)務(wù)的通訊鏈路，建立以微波鏈路為主鏈路，衛(wèi)星鏈路為備份鏈路的一主一備的組網(wǎng)模式，一旦主鏈路(微波)出現(xiàn)故障，在不需要人工干預(yù)的情況下所有辦公業(yè)務(wù)自動(dòng)切換到備份鏈路(衛(wèi)星)上進(jìn)行傳輸。

1.4 QOS 保障

增加網(wǎng)絡(luò)的QOS 保障能力，確保重要應(yīng)用享有更高的帶寬使用優(yōu)先級(jí)，即使在帶寬得不到充分保障的情況下，重要應(yīng)用不中斷。

1.5 網(wǎng)絡(luò)安全

增加海上平臺(tái)的安全控制，根據(jù)不同的應(yīng)用劃分不同VLAN，各個(gè)VLAN 對(duì)應(yīng)相應(yīng)的VRF，利用MPLS VPN 進(jìn)行廣域網(wǎng)傳輸，各種應(yīng)用之間相互隔離，增加應(yīng)用安全性。

1.6 IP 統(tǒng)一規(guī)劃

統(tǒng)一重新規(guī)劃IP 地址，將IP 地址清晰化分配，根據(jù)平臺(tái)、應(yīng)用等因素劃分不同的IP 地址段，方便管理以及統(tǒng)計(jì)等工作。

2 使用技術(shù)介紹

2.1 MPLS VPN 組網(wǎng)

在 MPLS VPN 的連接模型中，網(wǎng)絡(luò)由海上骨干網(wǎng)與平臺(tái)的各個(gè)Site 組成，所謂VPN 就是對(duì)site 集合的劃分，一個(gè)VPN就對(duì)應(yīng)一個(gè)由若干site 組成的集合。

2.2 利用MPLS VPN 對(duì)海上應(yīng)用進(jìn)行隔離傳輸

網(wǎng)絡(luò)改造后會(huì)在CE 設(shè)備也就是平臺(tái)交換機(jī)上將海上網(wǎng)絡(luò)所有的應(yīng)用進(jìn)行明細(xì)化的VLAN 劃分，例如視頻業(yè)務(wù)劃分為到Video VLAN，這里簡(jiǎn)單描述為VLAN1 ；語(yǔ)音業(yè)務(wù)劃分到Voice VLAN，這里簡(jiǎn)單描述為VLAN2，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)劃分到Date VLAN，這里簡(jiǎn)單描述為VLAN3，（當(dāng)然根據(jù)數(shù)據(jù)應(yīng)用的不同還可以將數(shù)據(jù)VLAN 進(jìn)行更細(xì)致的劃分，比如按照類型分為生產(chǎn)VLAN、辦公VLAN，或者按照分屬不同劃分成海工VLAN、油服VLAN 等等）。

各個(gè)VLAN 數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)平臺(tái)PE 路由器時(shí)將被分別進(jìn)行不同的VRF 封裝，并且每個(gè)數(shù)據(jù)包在PE 路由器上被打上MPLS 標(biāo)記，每種應(yīng)用獨(dú)立使用一條VPN 隧道。被打上標(biāo)記的數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)P設(shè)備到達(dá)陸地PE 節(jié)點(diǎn)設(shè)備，將在這里進(jìn)行標(biāo)記拆除，并將每個(gè)VRF 進(jìn)行解封，并將其還原為各個(gè)不同VLAN，從而完成于陸地各個(gè)系統(tǒng)的信息交互。

3 路由協(xié)議的選擇

3.1 OSPF 路由協(xié)議

OSPF(Open Shortest Path First 開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先)是一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Interior Gateway Protocol，簡(jiǎn)稱IGP)，用于在單一自治系統(tǒng)(autonomous system，AS)內(nèi)決策路由。與RIP 相對(duì)，OSPF 是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，而RIP 是距離向量路由協(xié)議。OSPF是功能最強(qiáng)大、特點(diǎn)最豐富的開(kāi)放式路由協(xié)議之一。設(shè)計(jì)、建造和操作一個(gè)OSPF互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)需要比使用幾乎每一種其他路由協(xié)議更多的專業(yè)知識(shí)和精力。而OSPF 具有自動(dòng)計(jì)算功能，可以自動(dòng)計(jì)算出鏈路耗費(fèi)，自動(dòng)選擇默認(rèn)路由，采用路由耗費(fèi)的缺省值可以極大地簡(jiǎn)化OSPF網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。能夠慢慢地通過(guò)控制OSPF變量來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，OSPF會(huì)使網(wǎng)絡(luò)用戶得到優(yōu)異的性能和快速的收斂速度。

3.2 OSPF 域劃分

OSPF 域是是為了OSPF 可以支持大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)提出的，這個(gè)域是把路由組建的網(wǎng)絡(luò)在自治系統(tǒng)中（AS）人為的劃分為若干區(qū)域（area），通過(guò)area id 來(lái)區(qū)分不同的域

4 結(jié)論

通過(guò)在綏中作業(yè)區(qū)的實(shí)施，我們構(gòu)建的多業(yè)務(wù)IP 網(wǎng)絡(luò)，無(wú)縫的連接現(xiàn)有的衛(wèi)星、微波、光纖等多種網(wǎng)絡(luò)，極大地增強(qiáng)通訊鏈路的穩(wěn)定性和安全性；為用戶提供有QOS 保障的VPN 業(yè)務(wù)，大大的提高海上平臺(tái)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等業(yè)務(wù)的服務(wù)保障等級(jí)；確保了各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)一直在線并可靠地運(yùn)行，進(jìn)一步提升通訊鏈路的穩(wěn)定性，可靠性、冗余度，以及資源協(xié)調(diào)能力，為今后平臺(tái)撤人不停產(chǎn)及數(shù)字油田、智慧海油奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。