提高大型企业光传输网安全性的解决方案

作者：山东济南钢铁集团总公司 王学民  

    存在的问题

    基于大型企业生产区域多、光缆均以中心机房为圆心向外敷设的特点，光传输网自然建成了星形网（如图1所示），星形网有其自身的缺陷，对枢纽节点的依靠性过大，存在枢纽点的潜在瓶颈问题和失效问题。随着设备运行时间的增加，中心节点设备可靠性逐年下降，由于传输网承载的业务量非常集中，而且重要性非常高，因此，提高光传输网的安全性成为当务之急。同时，还考虑到三区光传输设备为早期传输设备，网络兼容性较差，经常出现网管失控，必须通过远端设备复位才能解决，一旦出现故障就无法监控，不能及时发现，延长故障处理时间；同时，由于该设备的运行，导致传输设备间的勤务电话无法拨打，需要更换设备。此外，还有一个机房的光传输采用的是程控交换的光中继板ODT，设备时常出现告警，但是没有备件，由于光中继只能为交换机提供数字中继，无法为其他设备提供传输接口开展其他业务，影响光缆的利用率，因此，光中继也在改造之列。

图1 原有光传输网网络结构

    解决方法

    提高光传输网的安全性主要从两个方面考虑：一方面，首先考虑的是光路的可靠性。从网络拓扑结构来看，环形网的安全性相对较好。从实际情况出发，敷设光缆不具备条件，无法实现，但是为部分机房各自敷设一条新的光缆路由是能实现的。因此，决定对重要网元如：基地、二区、三炼钢、冷热轧、发电厂各敷设一条光缆作为备用路由，以上几个网元分别增加相应的光板为备用光路提供硬件支持。另一方面，从设备的安全性方面考虑，如果将新增备用光路加到中心网元上，一要占用该设备的硬件资源，而且有限的硬件资源无法实现；二是这样做只提高了光路的安全性，对于设备安全性来说没有帮助，出于以上的考虑决定在中心机房新增一套与原有设备型号相同的光传输设备ZXMP-360，这样，可以提高中心网元设备的安全性，进而提高整网的安全性，还可以让中心网元的设备共享备件，降低备件的投入，这样改造后的光传输网就成为双星形网络拓扑结构，中心机房的两套设备通过光板相连，这样就可以通过一套网管设备对所有网元进行管理和监控。具体如图2所示。

图1 改造后的光传输网网络结构

    由于主、备用光缆保护只能保护传输链路，无法提供网络节点的失效保护，为了既对枢纽节点进行失效保护，同时充分利用主备用路由线路保护方法，主备用路由线路保护如果采用自愈网形式会大大增加枢纽节点的额外容量。考虑到成本的增加以及对枢纽节点进行失效保护，将方案定为双星形网，虽不采用完全自愈网，但是将各节点的重要业务分到两套中心节点设备上，采用负荷分担的方式，这样，在各节点一条光缆线路被切断时，尽管一半的中继已经中断，但业务仍可以通过另一条光缆及另一个星形网的枢纽节点传输，感觉不到网络已出了故障，当一个枢纽节点的设备出现故障时，业务同样通过另一个枢纽节点传输，这样网络的生存性就得到了改善。

    三区、郭店不具备备用线路，只能利用原光缆对新旧设备进行割接，郭店设备还涉及交换机的ODT改DT，相对难度更大。

    该解决方案已经对重要节点线路和设备进行双重保护，虽然目前三区等节点没有备用线路，但是比较重要的节点会在具备敷设光纤条件后增加光板实现双重保护。

    实施过程

    1.线路

    由于客观上各节点不具备构成环路的条件，因此，只能对其中的5个重要节点增加备用线路，虽然两端是相同的地理位置，但沿途是通过不同的地理路由敷设构成主备线路。

    2.设备

    在中心机房新增ZXMP-360光传输设备2，配置足够的光板，将备用线路分别接至中心节点2，重要节点则分别增加相应的光板，为提高光板的可靠性，光板选用单光口，避免由于光板故障造成节点全部业务中断，这样就不仅实现了线路主备，也实现了设备主备。

    3.上下业务

    对于2M支路信号，重要业务主要是程控交换机的数字中继2M接口，为使一条光路中断时不影响业务，将依据其在交换网中的时钟分布情况，将各节点从时钟及其50%的2M业务从中心机房ZXMP-360（1）割接到中心机房ZXMP-360（2）上，割接过程采用在线逐个2M割接的方法，不会造成通信中断。

    小结

    就网络的自愈能力来讲，环形网是最好的，但是对设备的失效也是没有保护能力的，根据企业的特点做出的星形网改双星形网的方案，较好地兼顾了线路保护和设备失效保护，因为没有采用透传实现完全自愈网，没有增加中心机房两套设备过多的成本，由于中心机房两套设备通过光板连接，很好地实现了统一网管，只要通过两套设备中的任意一台都可以监控传输网内的所有设备，该项目已经完成，实践证明是一个较理想、提高传输网安全性的解决方案，对许多企业具有推广借鉴的作用。

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