方案拓?fù)?BR>
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)：
1、總流量的分擔(dān)
本方案面臨的最大技術(shù)難題是車站和核心之間有大量的視頻流量需要實(shí)時(shí)傳輸。按照業(yè)主的粗略估計(jì)，網(wǎng)絡(luò)建成后，將會(huì)有至少500M/S的監(jiān)控流量通過網(wǎng)絡(luò)。如果采用傳統(tǒng)的工業(yè)環(huán)網(wǎng)，將所有站點(diǎn)全部放入一個(gè)環(huán)內(nèi)，那么在網(wǎng)絡(luò)的核心鏈路上將很容易產(chǎn)生擁塞和延遲，甚至導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。
如果采用本方案的設(shè)計(jì)方法，將所有站點(diǎn)分成3組組環(huán)，那么在每個(gè)環(huán)內(nèi)的流量將會(huì)降低2/3，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全線速無阻塞轉(zhuǎn)發(fā)。
2、環(huán)內(nèi)站點(diǎn)的高速收斂
在本方案中，每個(gè)由6-7個(gè)站點(diǎn)構(gòu)建的環(huán)網(wǎng)采用的是美國(guó)卓越TSC 特有的工業(yè)環(huán)網(wǎng)協(xié)議supreme-ring的升級(jí)版本v2，它的標(biāo)準(zhǔn)收斂時(shí)間為100ms，比起現(xiàn)在工業(yè)以太網(wǎng)領(lǐng)域里的其他環(huán)網(wǎng)協(xié)議，supreme-ring v2可以保證網(wǎng)絡(luò)更加快速高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)鏈路的冗余。
3、多點(diǎn)故障可能性的有效降低
在采用了冗余配置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)里，網(wǎng)絡(luò)本身擁有一定的自愈能力，但在極端狀況下，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)有多個(gè)站點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，依然會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)的癱瘓和傳輸?shù)闹袛唷６帱c(diǎn)故障發(fā)生的可能性和同一分支里的站點(diǎn)數(shù)量多少直接相關(guān)，在環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，環(huán)內(nèi)站點(diǎn)的增加勢(shì)必同時(shí)也會(huì)引發(fā)網(wǎng)絡(luò)健壯性的降低。
在本方案的設(shè)計(jì)中，因?yàn)槊總€(gè)環(huán)網(wǎng)內(nèi)都只有最多7個(gè)站點(diǎn)，所以單個(gè)環(huán)內(nèi)多點(diǎn)故障并發(fā)的可能性得到有效降低。同時(shí)每個(gè)環(huán)內(nèi)所采用的擁有高度冗余能力的雙機(jī)雙環(huán)設(shè)計(jì)更是進(jìn)一步保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的健壯性。
4、站點(diǎn)設(shè)備的單點(diǎn)切換
當(dāng)采用雙機(jī)雙環(huán)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，因?yàn)殡p機(jī)雙環(huán)為數(shù)據(jù)的傳輸提供了多條可用路徑用于冗余備份，所以人們考慮地很多的一個(gè)問題就是環(huán)網(wǎng)能否提供單點(diǎn)切換的功能。即，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上一臺(tái)交換機(jī)發(fā)生故障時(shí)，故障站點(diǎn)的數(shù)據(jù)勢(shì)必會(huì)采用備用環(huán)進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，而該站點(diǎn)的傳輸通道的切換是否會(huì)導(dǎo)致其他無故障的站點(diǎn)同時(shí)切換到備用環(huán)上。全環(huán)的切換會(huì)引發(fā)所有站點(diǎn)的主機(jī)耗費(fèi)資源用于傳輸通道的轉(zhuǎn)換，同時(shí)也勢(shì)必會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)收斂的時(shí)間。
在本方案的設(shè)計(jì)過程中，我們充分考慮到這一點(diǎn)，所以采用了主、備環(huán)各自連接到核心的方式，從而保證了每個(gè)站點(diǎn)的傳輸在主、備之間切換時(shí)不影響其他設(shè)備，完全做到了單點(diǎn)切換，避免了全環(huán)切換引發(fā)的種種弊端。
5、上聯(lián)trunking的高帶寬和冗余備份
在本設(shè)計(jì)中，三組環(huán)都分別上聯(lián)到網(wǎng)絡(luò)的核心。在上聯(lián)鏈路中，我們采用了trunking技術(shù)。Trunking技術(shù)的優(yōu)勢(shì)可以表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
首先，trunking可以成倍地增大帶寬。如前面所述，南京二號(hào)線監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)有大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，所以我們采用了分組組環(huán)的方式來降低每個(gè)環(huán)內(nèi)的流量。這樣可以有效降低網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵鏈路的負(fù)擔(dān)，減少擁塞和延遲。但即便如此，因?yàn)橥瑐€(gè)環(huán)內(nèi)所有站點(diǎn)的流量都會(huì)經(jīng)過同一條上聯(lián)連路到核心，所以在這條鏈路上依然可能形成數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)瓶頸。通過在上聯(lián)連路上使用trunking，有效地增大了該段連路的傳送帶寬，進(jìn)一步減少了延遲和擁塞的可能性，緩解了關(guān)鍵連路的傳送壓力。
其次，用于實(shí)施trunking的兩條鏈路還可以互為備份，實(shí)現(xiàn)冗余。這樣，當(dāng)這兩條鏈路中任何一條中斷時(shí)，另外一條就會(huì)在15ms內(nèi)自動(dòng)承擔(dān)全部的傳輸任務(wù)。也就是說，才用trunking上聯(lián)后，這條關(guān)鍵鏈路的安全性得到了進(jìn)一步的保證。
第三，trunking技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)流量的負(fù)載分擔(dān)。從而緩解每條物理鏈路的傳輸壓力。
6、核心設(shè)備的冗余備份
本方案中的核心采用了兩臺(tái)TSC carat 80互為備份，車站流量分別上聯(lián)到兩臺(tái)核心。這樣不管是核心設(shè)備還是核心鏈路就都有了冗余的能力。
從整體上看，本方案通過化整為零的思想有效降低了大量數(shù)據(jù)會(huì)對(duì)鏈路傳輸造成的壓力，同時(shí)又隔離了多點(diǎn)故障并發(fā)對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性造成的影響。不管是在車站與車站之間還是車站與核心之間都有可靠的冗余。網(wǎng)絡(luò)的健壯性和傳輸能力都比傳統(tǒng)的拓?fù)涓叱龊芏唷Ｅc此同時(shí)，因?yàn)椴捎昧谁h(huán)網(wǎng)的設(shè)計(jì)思想，所以整個(gè)工程的造價(jià)會(huì)有效降低，布線和工程實(shí)施都十分方便。
