浅谈环网在企业生产管理中的重要性

陈振乐

摘要：随着柳钢集团MES管理系统的正式上线，ERP项目的立项开发，柳钢企业信息化管理建设不断的深入发展，对网络的快速传输性、稳定性、完全性的要求也逐步提高。如果还是用传统的星型拓扑网络，是无法保证MES管理系统网络通讯的稳定性的，可以采用最新的以太环网来保证MES管理系统网络通讯和各类业务处理的稳定性。

关键词：MES;ERP;以太环网

1 引言

世纪之交，全球因特网高速发展。抓住机遇，迎接挑战，我国的网络建设方兴未艾。柳钢的信息化管理上网工程拉开序幕，网络信息化管理建设的新高潮已经到来。随着企业信息化的深入发展，MES生产智能制造管理系统的上线运行，ERP经营管理决策系统的规划开发，星型网络拓扑的网络结构在企业信息化管理中逐渐显现出了其短板与不足，最大的问题就是主干链路设备故障或者光缆断路，整个子网与数据中心的通讯随即中断，导致生产管理及其被动甚至生产中断的大事故。

2 以太环网定义

什么叫环网？大部份人把“STP环网”简称“环网”。

什么才是真正的环网？业内把“可实现无盘服务器跨交换机聚合，可将多台设备虚拟成一台设备”的内网组网简称“软堆叠网环或智能环网”。

同时，以太环网既指物理环形拓扑也指逻辑拓扑，其中业务流量完全基于IEEE 802.1规范的转发规则转发，支持点到点（E-Line）、多点到多点（E-LAN）和点到多点（E-Tree）等以太网业务，包括以太网专线（EPL）和以太网虚拟专线（EVPL），支持各种模式的通信，包括单播、多播和广播，能够防止数据的失序和重复。而针对环网互连，以太网环网能够通过3种模式进行互连：共享的节点、由两个共享节点组成的链路、由以太环网重叠而成的多环/层网络。业务能够经过互连的环网实现端到端的传送。

3 T-MPLS环网

多协议标记交换（MPLS）技术基于标签进行交换，同时可以支持数据业务的传送，T-MPLS技术就是在继承MPLS数据特征基础上，实现电信级需求的统一多业务传送技术。基于T-MPLS技术的环状网络，又称为TM-SPRing（即T-MPLS共享保护环）。T-MPLS环网保护技术就是在TM-SPRing中对业务进行快速保护的技术。

T-MPLS环网是通过逻辑结构映射方式构建的T-MPLS LSP传送环网。在TM-SPRing中，各节点间建立逻辑相邻关系，相应的连接关系的建立不受物理设备、MAC拓扑的限制。相邻节点之间的连接称为区段，在T-MPLS环网中，区段为双向连接，可以为物理的链路，也可以是逻辑上的连接。环网节点间的用于传送业务的传送通道实体由基于T-MPLS一组标记交换通道（LSP）实现，万兆环网就是采用这一保护环，环网承载实体为一条或多条LSP构成的双环结构，两个环的业务流向相反，可分为顺时针方向和逆时针方向，实现双向10个G的吞吐量，以具体业务方向为标准，也可分为工作环（工作业务方向）和保护环（工作业务反方向）。每个环可以根据业务数量需要，建立多条LSP，为不同业务流分配不同的LSP。TM-SPRing的保护是针对相邻节点区段，业务的保护倒换与否是按区段的信号质量优劣而定。

为了防止相邻节点区段失效，在发生故障的情况下，需要确定完善的保护机制，以实现对故障的快速保护，可采用两种保护机制：源路由（Steering）方式和环回（Wrapping）方式。前者就是源节点在发现故障后改变路径，绕过故障节点，直接将数据流传送到目的节点;而后者则是靠近故障的节点将数据流环回到另一个环上，通过长路径，允许数据流维持与目的节点之间的连接。两者最大的不同在于故障发生后，发起数据流重定向的节点不同。前者是发送数据流的源节点，而后者则是靠近故障的邻节点。环回方式的保护倒换启动时间短，相应的丢包较少，但是倒换的保护路径不是最优化路由;源路由方式的保护路径是最优化路由，但是保护倒换启动时间较长，相应的丢包较多。

在T-MPLS SPRing中，自动保护倒换（APS）信息借鉴SDH中的快速保护倒换技术来实现故障检测及保护倒换。在正常情况下，一个无故障的节点向其相邻节点报告正常的状态，目的节点是相邻节点;在故障情况下，故障发现节点会双向发起合适的桥接请求，对环回模式是为了在倒换的首末节点间传递信息，对源路由模式是在全网传递故障区段信息。APS信息的源节点是故障发现节点，目的节点是其相邻节点，即故障区段的另一节点。任何非目的节点对APS信息采取透明的传输。在故障区段失效的情况下，源目的节点间APS信息将遍历环上所有节点。各节点处理APS信息并在相应节点进行倒换动作，实现对环网上业务的保护。

4 在企业中的应用

随着企业管理信息化的快速发展，网络快速、高效、安全、稳定已成为企业管理的首要选择，特别是万兆环网的问世，得到中大型企业广泛的认可与支持。在中大型企业中以太网主要体现如下几个特点：

扁平化组网结构 所有網络尽量减少网络层次，提升数据转发性能;最大限度提升信息终端到数据中心服务器的数据读取速度;

解决汇聚层网络瓶颈 提升主交换与分交换之间的带宽，但2G汇聚仍然不能从根本上解决汇聚层的网络瓶颈，特别是还在使用老旧操作系统的企业;10G组网连接，完全满足信息终端到数据中心服务器路由通信带宽需求，彻底打开汇聚层网络瓶颈;

强大的网络故障自愈能力 链路聚合、生成树、EAPS、RPR、MPLS以太网、PBT等，网络保护能力是网络的自愈特性。环网协议利用断路告警、环监测、环恢复三种机制来对协议进行维护。在中大型企业中传统三层架构网络都是单一核心交换机，当主交换出现故障时，将导致所有客户机、服务器通信中断，影响整个企业管理信息化的正常运作;万兆环网方案所有交换机在逻辑上均为主交换，其中任何一台故障，环网保护协议均能将数据倒换到备用链路，保障网络正常运行。并在用户感知不到的情况下，系统通过双向实时检测，自动保护倒换，使用简单方便，为企业管理信息化正常运行保驾护航;

网络数据负载均衡 由于服务器在逻辑链路上是均匀分布在整个万兆主干环网中，网络运营时的数据负载压力是非常均衡的;

解决主干单点故障 传统万兆网络都是单一万兆交换机，一旦主交换出现故障，将导致所有客户机、服务器通信中断，影响整个企业管理的正常运作;所有交换机均为主交换，其中任何一台故障，环网协议均能将数据倒换到备用链路，保障网络正常运行。而且在用户感知不到的情况下，系统通过双向实时检测，自动保护倒换，使用简单方便;

组网规模灵活扩展 传统网络，可扩展性比较差，如根据网络发展需增加规模，购置更多的客户机，但由于主交换端口限制，会制约连接的分交换数量、以及客户机的数量，网络增加规模改造难度比较大;优势在于任何时候扩展网络规模，只需在任何节点增加一台即可完成扩容，操作简单，不会改变其他网络结构;

5 结语

通过创建T-MPLS环网，多链路多方式的网络接入机制，充分保证网络通讯的安全性、稳定性，即使某个网络节点出现了故障也不会导致网络通讯的中断，充分保证企业生产管理信息系统的正常运行，为企业生产保驾护航提供了充分的技术保障。