浅析冀东油田PTN传送网设计研究

魏明军 李波

摘 要：在科技信息时代飞速发展的今天，为了满足城域传送网大带宽、低时延的业务需求，分组传送网技术应运而生。这一技术最大的动力来源于信息业务的快速发展和网络转型的需要。石油企业由于生产区及办公区分布地域较广等诸多因素，对网络带宽和稳定性、传输距离等要求也越来越高。因此根据冀东油田传送网络现状及存在问题，以PTN分组传送网为主要技术，提出了油田骨干传送网的设计规划方案。实现油田数据、语音、视频等多业务的高效、安全、稳定传输。

关键词：PTN 传送网 环网 分组传送 油田

中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）09（a）-0009-02

随着石油企业信息化建设不断发展，精益化管理的不断深入网络建设，大量生产、管理、营销、多媒体业务已经融入通信网络，业务类型已经向全IP业务转变，传统的SDH网络将难以满足业务日趋IP化的要求。以MPLS-TP（Transport Profile for MPLS，多协议标签交换-传送构架）为主流的PTN技术已在电信网络中逐步推广应用，其不断完善的OAM网络保护及可扩展性已经满足电信级网络的要求，在石油企业通信网中部署PTN网络的技术条件已经具备。

1 PTN技术原理

PTN分组传送是基于分组交换核心的新型传送网技术，其核心技术是由ITU-T和IETF（Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组）联合制定的MPLS-TP技术体系。MPLS-TP技术体系充分继承了MPLS（Multi-Protocol Label Swithing，多协议标签交换）技术高效的分组业务转发能力和SDH技术中完善的OAM及保护特征，并将成熟的QoS技术、PWE3（Pseudo-Wire Emulation Edge to Edge，边缘到边缘的伪线仿真）技术应用到网络中，使得PTN成为了以分组交换为内核，以分组作为传送单位，满足IP分组、TDM及ATM等业务统一传送的新型分组传送网平台。

PTN是以分组处理作为技术内核，承载电信级以太网业务为主，兼容TDM、IP等业务的综合传送技术，结合了分组技术与SDH/MSTP的OAM、网络体验优点的产物，在秉承SDH的传统优势，包括快速的业务保护和恢复能力、端到端的业务配置和管理能力、便捷的OAM和网管能力、严格的QoS保障能力等的同时，还可提供高精度的时钟同步和时间同步解决方案。

2 冀东油田传送网设计

2.1 网络现状分析

2.1.1 网络资源

冀东油田由于生产区及办公区分布地域较广，因此网络构架为城域网+园区网模式，骨干网络传输设备主要以路由器、交换机、SDH等设备为主。骨干传送网资源主要为自建光缆+租用运营商光缆，各主要站点基本实现了光纤链路冗余接入。

2.1.2 传送网存在问题

（1）各主要站点之间的骨干网络均采用高端三层交换機进行互联，网络构架为星型分布，无法实现多路由保护，网络性较差，如果出现单点设备故障或者光缆故障，均可导致业务中断。

（2）多业务传输情况下，难以实现QOS服务，无法保证关键业务的稳定运行。

（3）油田的电力、生产、信息均建有独立的网络，由于建设过程中缺乏有效的沟通，造成了一定程度上的重复建设，在确保生产网独立的情况下，无法实现油田网络资源的有效共享。

（4）部分地区光缆因多次抢修，熔点太多造成衰减较大，已经影响到正常使用。

（5）现有网络大部分采用路由器、交换机组网，无OAM功能，网络一旦出现故障，对故障的定位很困难，运维成本高。

2.1.3 传送网建设需求分析

在信息化发展日新月异的今天，油田用户的需求已经由最初的语音和上网业务扩展到SCADA、视频、大数据等多种业务。业务的发展尤其是IP业务的逐渐推广，对网络带宽、稳定性及传输距离等要求越来越高。因此需要建设一个高速、安全、稳定的网络平台来支撑企业未来的管理和发展。

结合冀东油田网络现状及未来发展，提出以下建设思路：

（1）建设10G或更高速率骨干环网，使油田信息网络、电力自动化网、生产自动化网等网络融合，在断纤情况下能够自动保护业务的畅通。

（2）系统与油田现有设备无缝对接，既能提供FE、GE、10GE业务接口，还能提供STM-N、E1接口。

（3）系统能够满足语音、数据视频等多业务的任意调度。

（4）系统支持MPLS、QoS技术，来保证关键业务的稳定运行。

（5）系统提供冗余并能满足扩容升级。

3 PTN组网设计

3.1 核心骨干网组网设计

根据冀东油田公司网络建设和光缆资源情况，唐海、高尚堡、柳赞和南堡四个站点是信息网、电力调度网、生产自动化网的主要汇聚节点，且能够组成环网。以这四个站点为基础，采用PTN技术，新建10G光纤自愈环网。

在骨干环组网中采用智能增强型PTN传输设备组网，该设备既支持分组交换及传送，又继承了SDH/MSTP技术的部分特点，与现有交换以太网络、SDH/MSTP网络能够可靠兼容，可以保证冀东油田生产、信息等多业务专线的有效融合，实现无缝对接。

该设计采用PTN光纤自愈环网组网，对光接口和光纤路由线路均可做到保护，光纤路由保护实现方式如图2所示。设备正常工作时，业务由唐山发出，经由唐海、柳赞到达高尚堡，实现业务数据的上下行传输；当柳赞、高尚堡之间光纤中断或者光板损坏时，业务在柳赞实现桥接，通过备用通道到达高尚堡，倒换时间优于ITU-T标准指标50ms，无需人工干预，满足电信级网络要求。

3.2 汇聚二级网组网设计

在骨干环网建成后，可以依托骨干站点，根据各地区光纤及网络情况采用不同方式组建二级网，实现全网业务的统一调度和管理。二级网尽量以环网方式组成，如南堡到一号岛、三号岛、二号岛、五号岛都有光纤资源直连，可通过跳纤的方式将这4个站点与南堡骨干站点组成二级环网，虽然来回路由同缆，但组成环网能减少单点硬件故障影响，即使南堡到某站的光缆断开，也只导致该站业务中断，不会影响其他站点。不具备环路组网的站点，可采用1+1链路保护，具体接入组网方式根据当地网络的实际情况选择。

4 结语

通过对PTN技术原理的分析，结合冀东油田传送网络现状，运用PTN分组组网技术，提出了油田传送网升级建设的设计与规划方案。为冀东油田生产经营管理提供快速、高质量服务；为面向云计算、多业务的信息系统建设提供必要条件，保证油田传送网向着灵活性、可靠性、安全性、多业务支撑能力方向发展。

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