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構建鐵路數據通信論文
1運營(yíng)商ＩＰ數據網(wǎng)及鐵路既有ＩＰ數據網(wǎng)
1．１運營(yíng)商ＩＰ數據網(wǎng)
中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通三大運營(yíng)商ＩＰ數據骨干網(wǎng)，基本覆蓋了所有省會(huì )節點(diǎn)和大部分地市節點(diǎn)，采用核心、匯聚和接入３層結構。它們基本都采用ＢＧＰＭＰＬＳＶＰＮ承載業(yè)務(wù)，建立了服務(wù)質(zhì)量保證（ＱｏＳ）體系，在全網(wǎng)部署了ＩＧＰ／ＬＤＰ快速收斂功能，并部署了ＭＰＬＳＴＥＦＲＲ鏈路保護功能，域內路由協(xié)議采用ＩＳ－ＩＳ，并通過(guò)ＭＰ－ｉＢＧＰ傳播ＭＰＬＳＶＰＮ路由信息。
1．２鐵路既有ＩＰ數據網(wǎng)
鐵路數據通信網(wǎng)由建設于不同時(shí)期的客運專(zhuān)線(xiàn)數據網(wǎng)、鐵通公司劃轉的專(zhuān)用數據網(wǎng)及鐵路綜合計算機網(wǎng)（ＴＭＩＳ數據網(wǎng)）３個(gè)相對獨立的網(wǎng)絡(luò )構成�？瓦\專(zhuān)線(xiàn)數據網(wǎng)目前已經(jīng)覆蓋了鐵路總公司，各鐵路局的調度中心，京滬、京石武、武廣、甬臺溫、溫福、鄭西、滬寧、滬杭等已建成的客運專(zhuān)線(xiàn)沿線(xiàn)站段、動(dòng)車(chē)所等業(yè)務(wù)節點(diǎn)。鐵路局區域網(wǎng)絡(luò )由核心節點(diǎn)、匯聚節點(diǎn)、接入節點(diǎn)構成。骨干網(wǎng)絡(luò )暫采用北京、武漢、西安、上海局區域網(wǎng)絡(luò )的核心節點(diǎn)路由器作為臨時(shí)域間數據轉發(fā)節點(diǎn)，滿(mǎn)足各鐵路局對總公司區域網(wǎng)絡(luò )間，以及各鐵路局區域網(wǎng)絡(luò )間數據路由轉發(fā)需求�？瓦\專(zhuān)線(xiàn)數據網(wǎng)采用ＭＰＬＳＶＰＮ實(shí)現對業(yè)務(wù)的承載。既有普速線(xiàn)數據網(wǎng)大部分為鐵通公司劃轉鐵路之前的鐵通建設，目前各鐵路局網(wǎng)進(jìn)行基礎通信網(wǎng)改造工程，在改造完成后基本實(shí)現了對既有普速線(xiàn)所有車(chē)站的覆蓋，并實(shí)現了與客運專(zhuān)線(xiàn)數據網(wǎng)的整合。鐵路綜合計算機網(wǎng)為２層網(wǎng)絡(luò )結構，覆蓋鐵路總公司、鐵路局及部分車(chē)站。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )安全工程的實(shí)施，鐵路總公司、鐵路局機關(guān)局域網(wǎng)實(shí)行三網(wǎng)分離，即局域網(wǎng)被分割成內部服務(wù)網(wǎng)、安全生產(chǎn)網(wǎng)、外部服務(wù)網(wǎng)３個(gè)邏輯子網(wǎng)，分屬于不同的安全域。ＴＭＩＳ網(wǎng)絡(luò )以路局為分界點(diǎn)，路局以上是骨干網(wǎng)，路局以下是基層網(wǎng)，總公司至各路局為星形組網(wǎng)。目前ＴＭＩＳ數據網(wǎng)與客運專(zhuān)線(xiàn)數據網(wǎng)（即鐵路數據通信網(wǎng)）未實(shí)現整合。
2鐵路數據通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )建設
鐵路數據通信網(wǎng)建設的目標為以既有數據網(wǎng)為基礎，整合成一張綜合的ＩＰ數據網(wǎng)，實(shí)現對不涉及行車(chē)安全及資金往來(lái)的鐵路信息系統和通信數據業(yè)務(wù)的承載，采用適合鐵路需求的技術(shù)策略，提高數據網(wǎng)絡(luò )運行效率。
2．１骨干網(wǎng)建設方案
骨干網(wǎng)絡(luò )由匯接節點(diǎn)、轉發(fā)節點(diǎn)和接入節點(diǎn)組成。骨干網(wǎng)匯接節點(diǎn)設置在鐵路總公司；轉發(fā)節點(diǎn)設置在北京、西安、武漢、上海、成都；接入節點(diǎn)設置在各鐵路局。每個(gè)節點(diǎn)設置２臺路由器。骨干網(wǎng)為一個(gè)獨立自治域。北京、武漢、西安轉發(fā)節點(diǎn)間構成半網(wǎng)狀連接方式，相鄰骨干網(wǎng)轉發(fā)節點(diǎn)間互聯(lián)，每個(gè)轉發(fā)節點(diǎn)與總公司節點(diǎn)間直聯(lián)，實(shí)現全網(wǎng)流量在骨干網(wǎng)層面轉發(fā)；骨干網(wǎng)接入節點(diǎn)同時(shí)與２個(gè)大區轉發(fā)節點(diǎn)互聯(lián)。骨干網(wǎng)節點(diǎn)間采用１０ＧＥＷＡＮ接口互聯(lián)。
2．２區域網(wǎng)絡(luò )建設方案
每個(gè)鐵路局區域網(wǎng)絡(luò )均作為一個(gè)獨立的自治域，區域網(wǎng)絡(luò )間的互訪(fǎng)通過(guò)骨干網(wǎng)絡(luò )實(shí)現。鐵路局區域網(wǎng)絡(luò )由鐵路局所在地的核心節點(diǎn)、業(yè)務(wù)相對集中的匯聚節點(diǎn)和接入節點(diǎn)組成。接入節點(diǎn)到匯聚節點(diǎn)間、匯聚節點(diǎn)到核心節點(diǎn)間的連接，在城市范圍內或有需求的節點(diǎn)，采用星形或環(huán)形方式接入上層節點(diǎn)，在鐵路沿線(xiàn)范圍，接入節點(diǎn)采用鏈型雙歸方式接入匯聚節點(diǎn)。對于接入節點(diǎn)，采用分層ＰＥ技術(shù)，在大型車(chē)站部署ＳＰＥ節點(diǎn)，小型站段或工區部署ＵＰＥ節點(diǎn)。
2．３既有數據網(wǎng)整合方案
由于ＴＭＩＳ數據網(wǎng)承載著(zhù)貨票、確報、調度、車(chē)號自動(dòng)識別、行車(chē)安全監控（５Ｔ）、鐵路辦公自動(dòng)化、統計、工務(wù)、財務(wù)核算等多個(gè)應用系統，因此，鐵路數據網(wǎng)與ＴＭＩＳ網(wǎng)絡(luò )的整合要分步驟實(shí)施。第一步：ＴＭＩＳ數據網(wǎng)業(yè)務(wù)之間存在大量互通需求，因此沒(méi)有對承載業(yè)務(wù)做嚴格的訪(fǎng)問(wèn)隔離，而鐵路數據通信網(wǎng)采用ＶＰＮ方式實(shí)現業(yè)務(wù)接入，為避免對ＴＤＭＳ廣域網(wǎng)承載業(yè)務(wù)造成影響，第一步將承載的全部業(yè)務(wù)以一個(gè)統一ＶＰＮ接入鐵路數據網(wǎng)。第二步：新的信息業(yè)務(wù)直接接入鐵路數據網(wǎng)，ＴＭＩＳ既有業(yè)務(wù)逐步向鐵路數據網(wǎng)割接，業(yè)務(wù)割接后ＴＭＩＳ網(wǎng)絡(luò )設備根據性能及配置情況，融入鐵路數據網(wǎng)各類(lèi)節點(diǎn)中，實(shí)現一張統一的數據網(wǎng)，實(shí)現信息資源共享。
2．４技術(shù)策略
鐵路數據通信網(wǎng)采用骨干網(wǎng)絡(luò )及區域網(wǎng)絡(luò )二級構建，在區域網(wǎng)絡(luò )接入節點(diǎn)，采用分層ＰＥ構建。鐵路數據通信網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò )鏈路由ＯＴＮ承載，采用１０ＧＥ接口；鐵路局區域網(wǎng)絡(luò )核心、匯聚節點(diǎn)間的鏈路及接入節點(diǎn)到匯聚節點(diǎn)間的鏈路，主要由ＯＴＮ承載，采用ＧＥ接口；接入節點(diǎn)間的鏈路主要由光纖承載，采用ＧＥ接口。為保證數據網(wǎng)對業(yè)務(wù)承載的可靠性，數據網(wǎng)要求ＯＴＮ承載網(wǎng)啟用保護機制，并利用傳輸網(wǎng)絡(luò )保護機制、數據網(wǎng)故障檢測恢復機制及兩者的協(xié)調配合，來(lái)共同保證數據網(wǎng)的可靠性。數據網(wǎng)通過(guò)ｌａｙ－ｅｒ３ＭＰＬＳＶＰＮ實(shí)現對業(yè)務(wù)的承載，保證不同業(yè)務(wù)組的安全隔離，采用ＯｐｔｉｏｎＢ方式實(shí)現ＶＰＮ跨域互通；將ｌａｙｅｒ２ＭＰＬＳＶＰＮ作為補充，提供基于ＭａｒｔｉｎｉＶＬＬ業(yè)務(wù)。采用區分業(yè)務(wù)（ＤｉｆｆＳｅｒｖ）同時(shí)結合ＣＢＱ以及ＣＡＲ等多種技術(shù)方式，來(lái)保證各類(lèi)業(yè)務(wù)的ＱｏＳ。骨干網(wǎng)絡(luò )依靠高帶寬的設計提供網(wǎng)絡(luò )的輕載來(lái)保證ＳＬＡ，采用ＩＰＤＳＣＰ、ＩＰＴＯＳ和ＭＰＬＳＥＸＰ字段標識ＱｏＳ等級；在ＰＥ路由器實(shí)現ＱｏＳ的等級化標記，根據初始業(yè)務(wù)類(lèi)型提供６類(lèi)服務(wù)等級對應６種隊列；部分關(guān)鍵業(yè)務(wù)，如ＧＳＭ－Ｒ／ＧＰＧＳ、會(huì )議電視、軟交換等，考慮直接在區域網(wǎng)核心節點(diǎn)下設置獨立的ＰＥ接入設備，基于物理端口進(jìn)行分類(lèi)和標識。在全網(wǎng)部署路由快速收斂功能，啟用ＢＦＤ完成快速鏈路故障探測，先期在骨干網(wǎng)絡(luò )轉發(fā)節點(diǎn)間對重要業(yè)務(wù)（如ＧＳＭ－Ｒ／ＧＰＲＳ業(yè)務(wù)）進(jìn)行ＭＰＬＳ－ＴＥＦＲＲ的部署。域內路由協(xié)議采用ＩＳ－ＩＳ，并通過(guò)ＭＰ－ｉＢＧＰ傳播ＭＰＬＳＶＰＮ路由信息，域間協(xié)議采用Ｅ－ＢＧＰ。骨干網(wǎng)絡(luò )及各區域網(wǎng)絡(luò )均為獨立ＡＳ。在骨干網(wǎng)接入路由器部署流量采集設備，在鐵路總公司節點(diǎn)設置流量分析與統計服務(wù)器，對各鐵路局引入骨干網(wǎng)流量進(jìn)行統計分析，并對異常流量進(jìn)行告警。數據網(wǎng)為鐵路專(zhuān)網(wǎng)綜合ＩＰ網(wǎng)，與公眾互聯(lián)網(wǎng)采用物理隔離；全網(wǎng)通過(guò)實(shí)施ＭＰＬＳＶＰＮ，完成各業(yè)務(wù)系統的隔離；網(wǎng)絡(luò )支持分域、分權管理；對于網(wǎng)絡(luò )設備的服務(wù)配置，遵循最小化服務(wù)原則，關(guān)閉網(wǎng)絡(luò )設備不需要的物理端口及服務(wù)；對網(wǎng)絡(luò )設備實(shí)行交互式訪(fǎng)問(wèn)安全措施；支持對接入業(yè)務(wù)限速處理；在ＩＳ－ＩＳ、ＢＧＰ等協(xié)議中啟用校驗和認證功能；網(wǎng)管區域的防火墻具有入侵檢測功能；在網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)端口開(kāi)啟Ｉ－ＳＩＳＨｅｌｌｏ的ＭＤ５認證；在區域網(wǎng)出口限制ＢＧＰ對等體（ｐｅｅｒ）以外ＩＰ地址對１７９端口的訪(fǎng)問(wèn)。在ＭＰＬＳ環(huán)境下向ＩＰｖ６演進(jìn)，在所有ＩＰｖ６業(yè)務(wù)不需隔離時(shí)，可采用６ＰＥ技術(shù)實(shí)現；在ＩＰｖ６業(yè)務(wù)需隔離的情況下，可采用６ＶＰＥ技術(shù)實(shí)現。
3結束語(yǔ)
隨著(zhù)業(yè)務(wù)種類(lèi)和服務(wù)質(zhì)量要求的不斷變化、ＩＰ技術(shù)的發(fā)展，不斷更新完善技術(shù)策略，構架一張綜合的ＩＰ數據網(wǎng)完成對鐵路信息業(yè)務(wù)及通信數據業(yè)務(wù)的承載來(lái)實(shí)現信息資源共享，以便適應鐵路的發(fā)展、提高鐵路運營(yíng)效率。
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