【地铁】北京地铁TCC承载网解决方案(200511)

B3-5 交换机

3.5.1网络概述

为提高北京市轨道交通网络的综合协调能力，合理有效利用资源，实现网络化和多运营主体运营管理，按照北京市政府有关规定，决定构建一个可以协调指挥北京轨道交通全网的指挥中心，即北京市轨道交通指挥中心（简称TCC）。北京市轨道交通指挥系统分为通信系统和综合信息系统。

TCC综合信息系统的结构示意图如下：

TCC综合信息系统是一个热备、冗余、开放、可靠、易扩展的计算机系统，作为该系统的承载平台——TCC承载网，必须是一个高可靠、冗余备份、高性能、高扩展性、开发的计算机网络系统。

我们认为，TCC承载网必须满足以下要求：

1、高可靠性

TCC的重要地位决定了TCC承载网络必须保证全天候提供服务，因此系统在设计上，应该足够强壮，运用冗余、容错、自恢复等技术充分保证系统的稳定运行，同时充分考虑系统性能的

要求。

2、可用性

TCC承载网络必须满足TCC系统具体的业务需求，满足业务功能。

3、先进性

系统符合当前通信领域技术走向，同时，要考虑适应网络发展的方向，适应未来通信网络的需求。

4、开放性

TCC承载网需要承载TCC系统的多种业务，为确保系统稳定运行，和外部系统在各个层面上的互联互通，TCC承载系统应保证各部分硬件接口，软件接口和通信协议的规范性，符合信息产业部颁发的各项软硬件接口及协议。

5、扩展性

TCC中心的发展是渐进式的，TCC承载网必须具备良好的扩展能力，满足TCC系统不断发展的需求。

6、可维护性

TCC承载网的维护操作应该简单方便，容易使用，有良好的人机界面，减少在系统运营过程中，由于复杂程度高给培训和维护带来的不必要的麻烦。使得维护人员在出现某些意外的情况下，能快速定位，解决问题。

7、经济性

TCC承载网的建设要在充分利用现有资源的基础上，以最小的投资，完成网络的提供能力。同时保证原有系统和硬件资源的利用率，不重复，不摒弃。在系统建设的初期，不仅要能够提供性价比高的系统以满足现有的需求，而且还要能够提供经济可靠的、可平滑升级扩展的整体解决方案，以满足长远发展的需求。

3.5.2TCC承载网总体结构设计

TCC承载网由小营TCC局域网、西直门后备TCC局域网、西直门北京地铁运营公司办公楼局域网、四惠局域网和温榆河局域网组成。这四个局域网通过TCC通信系统连接在一起。TCC 承载网同时需要和北京市电子政务网、一卡通系统、ACC系统、商务信息报送系统等外部系统连接，整个TCC承载网的总体结构如下图所示：

通信系统上进行恰当的链路分配，使整个TCC承载网在逻辑连接上采用如下图所示的拓扑结构：

如上图所示，整个TCC承载网采用网状链路连接，从而保证在链路层的可靠性。TCC承载网分成了小营主控中心和西直门备用中心，小营和西直门均采用了双核心的设计，在逻辑上形成

了一种双平面的结构，两个平面之间互为备份：

正常情况下，数据走主用平面，当主用平面设备出故障时，数据将走备用平面。这种双平面的设计充分保障了整个TCC承载网的高可靠性。

3.5.3小营TCC中心网络结构

小营TCC中心的拓扑结构如下图所示：

小营TCC局域网核心交换机使用华为3Com公司的S6506R，为了保证TCC局域网的高可靠性，两台核心交换机均配置冗余引擎和冗余电源。S6506R整机可以提供8个槽位，其中有6个槽位可以插业务板卡，支持48口百兆板和48口千兆板，另外还能支持万兆接口板，完全可以满足TCC核心对端口数量的要求。S6506R可以提供系列化处理引擎，本次我们配置了Silence III 384G 引擎，可以提供384Gbps的交换容量，包转发率可达200Mpps。S6506R还能支持Silence III 768G 引擎，交换容量可以平滑扩展到768Gbps。

小营TCC核心交换机通过千兆接口连接到通信系统的MSTP设备上，通过在MSTP设备上进行电路配置，实现和西直门备用TCC中心、西直门运营公司办公大楼、四惠控制中心、温榆河控制中心的冗余连接。

小营TCC核心交换机还需要和其他系统连接，比如，需要连接到北京市电子政务网、一卡通系统、ACC系统、商务信息报送系统等其他系统。为保证TCC网络的安全性，在和其他系统连接时均需要配置防火墙。本次，我们在小营TCC配置了3台外联防火墙，分别放在电子政务网出口、一卡通出口和门户网站出口。外联防火墙使用华为3Com公司的Secpath100F，Secpath100F 机箱上可以提供3个WAN接口和4个LAN接口，Secpath100F的吞吐量为300M，并发连接50万，每秒新增连接1万。

小营TCC主干交换机主要用于连接办公区局域网以及相应的TCC设备。我们建议TCC主干交换机采用华为3Com公司的S6506。S6506整机可以提供7个槽位，其中有6个槽位可以插业务板卡。为了保证主干交换机的可靠性，我们建议S6506配置冗余电源。S6506上的板卡可以与核心交换机S6506R上的板卡通用。

在TCC主干交换机与TCC核心交换机之间我们配置了华为3Com公司的Secpath1000F千兆防火墙。Secpath1000F机箱上可以提供2个千兆电接口或2个千兆光接口，另外，还能提供1个扩展槽位，整机可以提供6个10/100/1000M接口。Secapath1000F的吞吐量可达1.7Gbps，并发连接150万，每秒新增连接3万。

办公区接入交换机建议使用华为3Com公司的S3928TP-SI。S3928TP-SI机箱上可以提供24个百兆电接口和2个10/100/1000M接口，另外还能提供2个千兆光接口插槽，支持SFP的千兆光模块。我们建议办公区的接入交换机采用堆叠的方式，使用双千兆链路连接到主干交换机上。S3928TP-SI还具备一些三层功能，支持VLAN间路由、静态路由和RIP路由协议。

CCTV交换机使用华为3Com公司的S3928P-EI。S3928P－EI机箱上可以提供24个百兆电接口，另外还能提供4个千兆光接口插槽，支持SFP的千兆光模块。S3928P－EI可以支持4K个802.1Q VLAN，支持RIP、OSPF等动态路由协议。

3.5.4西直门TCC备用中心网络结构

西直门TCC备用中心除了作为整个TCC系统的备用中心之外，还要完成13号线控制中心接入到TCC系统的任务。西直门TCC备用中心的拓扑结构如下图所示：