水利信息化网络解决方案

水利信息化网络解决方案

张冠玉

一、水利行业业务需求

1．水利行业数据传轴系统存在的问题

①部分地区通信网络相对落后。由于历史原因和客观条件的影响，部分地区的通信网络与其他行业(电力、石油)相比，存在信道带宽窄、技术落后的问题。

①多种业务网络分离，缺乏有效整合。多种业务分别建设自用网络，重复投资，增加了管理难度。

③通信信道利用率低。业务数据及业务浯音通常只在特定时间段产生低速率的应用．同样要占用整个信

道，造成信道利用率偏低。

④宽带通信网络建设欠缺。广域网基本属于窄带网络，不能适应当前多种宽带业务发展的需求。

2．水利业务需求分析

水利行业应用系统众多，涉及防汛指挥、电子政务、水资源管理决策支持、水质监测与评价等，这些应

用系统涉及的业务从大体上可分为两类：

数据业务：包含防汛、水利科技、水资源、水质监测、水利教育及办公自动化等诸多业务中的数据信息。

多媒体业务：水情等将涉及图形、图像等多媒体信息传输处理以及将来网络电话、电视会议、会商等多

媒体业务系统的运行。

3．水利行业网络需求特点

在水利行业通信网络建设方面，是集卫星通信、微波通信、集群移动通信等多种方式组成的通信网络。

对计算机网络建设的需求是安全稳定最为重要。可靠性高、稳定性强，支持多业务，网络需具有良好的扩

展能力，网络可管理。

二、水利网络解决方案

基于对水利信息化技术特点的理解，现介绍一种较为先进、完善、高安全、高可靠、可管理、三网融合

的水利信息化网络解决方案。

水利信息化要包括3个层次：网络平台、业务平台和应用系统。应用系统如防汛抗旱、水利政务、水质监测等，全都构建在网络平台之上，水利信息化网络建设是非常重要的基础设施。此水利网络平台解决方

案能满足水利行业对实现数据、语音、视频等多种业务的需求。

1．水利网络全业务传送模型

业务融合是网络一体化发展的基本要求，该解决方案体系结构在基础平台、业务管理、增值业务3个层面提供系统解决方案，构建端到端的可管理、全线速、全业务的水利信息网络平台，全面支持QoS、安全、内容分布、MPLSVPN等业务特性及解决方案，通过RPR、集群、堆叠、HGMP、QoS、可控组播、安全技术，提供优良的可管理特性，满足语音、数据、视频业务的综合传送。

2．网络技术选择

IP协议具有多方面优势，如IP协议是开放的网络协议，它也是事实上的工业标准；IP协议是一个非常完善的协议集，扩展性非常好；基于IP协议开发的应用程序极为丰富，随着Internet的爆炸性增长，在Internet上的应用程序如雨

后春笋般涌现出来，包括IP电话、图像传输、视频点播、电视会议系统等多媒体应用程序；随着技术的发展和应用，IP的服务质量(QoS)也在不断地改善。与ATM网络相比，IP网络的QoS技术发展得更快，应用支持更加丰富。虽然IP技术和ATM技术不是完全可比的两种技术，但是都具有一定的服务质量，目前来说基于IP技术开发的多媒体应用程序远远多于基于ATM技术开发的多媒体应用程序。

未来几年IP协议的服务质量技术将会达到一定水平，因此IP协议在未来将成为世界上的主流网络协议。

3．ATM交换机和IP路由器的比较

近年来，骨干网的IP技术在不断发展，相反ATM的骨干网技术却停滞不前。从交换网络到接口数据处理技术，并行交换网络和网络处理器的应用，交换容量和接口处理的限制不断被打破，使Ⅲ的交换路由技

术日臻完善，早已超越了ATM交换机的处理能力。

在性能上，高端IP路由器采用高性能网络处理器(NP)来实现分布式的硬件转发，可实现2.5G接口的IP/MPLS全线速转发，无阻塞。作为重要指标，视频会议的QoS重要指标是端到端时延，现在高端路由器每跳转发时延在10us左右(在启动QoS时时延也没有明显下降)，小于ATM交换机的时延(通常为几十ue)。

因此在跳数相同的情况下，采用高端路由器构建的网络端到端时延更小，更适合视频等实时业务的要求。

在多段路由的情况下，ATM交换机和IP路由器都是多跳分组交换，而ATM 的PVC则难于管理，IP路由器则可以使用多种动态路由协议，自动完成设备配置功能。

国内最大规模的ATM网络是中国联通1999年开始建设的全国ATM骨干网，随着业务发展的需要，目前联通已经大规模上IP项目，以改善原有网络的不足。

目前的趋势下，ATM交换机已经完全丧失了在骨干网络上的竞争优势，取而代之的是IP路由器，特别是高端路由器产品。而Ⅳ路由器产品以其易用性和实用性占据了主流地位，并在不断发展过程中，能够自我

完善，适应网络发展的需要。

4.水利信息网广域网设计

下面以水利信息网省级广域网为例阐述水利信息网广域网设计方案。省级广域网是指省厅到地市、县的

广域网部分。

方案的总体设计思想是以水利信息网络的应用需求为导向，力求为各级水利部门提供一个安全、先进、灵活，高带宽、高可靠性的多业务统一传输平台，使得各级水利部门能够基于这个平台，实现不同部门之间安全高速的数据共享，尽可能的简化办公流程，提高办公效率，并为今后新的业务发展，迅速推出相应的新业务打好基础。为保证多种基于宽带的服务和新型IP技术服务，该设计方案从多种业务服务的角度出发，建立多层次的服务业务平台。

省水利信息广域网是省水利信息网络的骨干网，全局的信息都需要在该网上传输，因此对网络的带宽、稳定性要求较高。另外，省骨干路由器不仅要为下属地、市单位提供接人端口，而且需要提供与中央网络中心的连接，因此路由器要有较强的扩展能力，支持丰富的接口类型，以适应将来在业务增加时对网络的

升级与改造。

省水利信息网上传输的信息种类较多，突发性数据量较大，特别是防汛时期，要求网络能够不间断运行．并能够及时发送重要防汛信息，这些除了要求设备具备相应的处理能力、安全性、可靠性外，还必须具备很

好的QoS能力，保证关键时刻关键业务的及时转发。

考虑到水利信息网上承载的业务逐步增多，同时随着线路资费的不断下调，带宽将不断增加，省水利信息网广域网骨干路由器将会作为内部局域网和