中石化中原石油企业网项目应用案例

2004-3-18　发布方：太极计算机　网友评论 0 条　点击进入论坛

一、项目概况

中国石化股份有限公司中原油田分公司2001年底对油田基地企业网改造进行了招标建设，太极计算机股份有限公司以投标金额200万元中标，该项目是中石化中原油田与太极的首次合作，也是太极在油田领域中标并且成功实施石油企业网的又一个典型案例。

中原油田自1995年组建了以OC3 ATM为主干的内部网络。总部地区采用CISCO L1010 ATM 155M把局机关（Cisco5000）、勘探开发研究院（Cisco5000）、财务结算中心和会计结算中心（Cisco5000）连接起来。总部其它单位通过通信公司以10Base-FL或电话线连接至此ATM网络。亦即现有网络中心采用LightStream1010 ATM交换机加Cisco7000路由器来完成各个机构之间的多层交换互连。

前线各单位先连接至通信公司总站、通信总站以10Base-FL连接至物探研究院，进而实现整个中原油田企业网的连通。由于地理等各方面条件限制，前线各单位连接至通讯公司总站的线路主要有光纤和微波两种。

但是由于近几年计算机技术的飞速发展，使得以下问题日益显著：

（一）域网带宽成为瓶颈。目前大部分单位包括主要的油气生产单位都是2M带宽连入主干网络，而各单位的局域网最低的10M以太网，广域网成为制约网上各单位之间信息交换的瓶颈；这样就限制了网络应用的开展，特别是多媒体图形图像、视频传输的应用。

（二）主干网带宽不够。主干采用的是155M的ATM，对于现有网络的应用，155M已经不能满足目前的要求，网络主干升级势在必行。随着网络技术的发展，千兆交换以太网已经日益成熟千兆交换以太网的设备造价降低，网络升级为千兆交换以太网已经成为现实。

（三）网络设备的性能已满足不了需要。近几年网络技术发展迅速，网上的应用模式也发生了很大的变化，对网络设备的性能要求有了很大的提高，目前主干网上的设备已满足不了应用增长的需要。局域网的网络交换主要由CISCO7000路由器处理，这种二层交换加三层路由已经不能满足网络应用的要求。CISCO7000路由器目前已经是超负荷运转，采用三层交换技术解决局域网网络应用交换已经是势在必行。

二、企业网改造升级改造建设目标

中原石油企业网此次改造规划的目标：

建设一个能够为勘探开发、科研、生产、管理提供全方位服务的高性能网络系统。

综合采用各种先进的应用和管理技术，包括宽带技术、多媒体技术、三层交换技术和全方位网络资源管理技术等，建立满足油田勘探开发、科研、生产及管理等各种数据传输要求的新型高速网络。

适应网络技术的发展趋势，为各项应用技术的推广使川奠定高性能的网络支撑平台。

三、中原油田企业网网络升级主干网技术选择分析

由于网络建设较早，随着新的网络应用的不断增加，现有网络设备已经不能满足要求，同时同行业大都已经在对原有的网络进行了改造。中原油田的网络改造也势在必行。ATM、千兆位／快速以太网、FDDI是当前最主要的几种骨干网络技术。由于千兆位以太网是传统以太网技术的扩展和延伸，其带宽得到了很大的提高，结点间的距离可以达到几十公里甚至上百公里，它成为当前局域网和城域网建设中的骨干网络的首选技术。中原油田地域覆盖范围广，光纤基本上铺设到了主要的生产单位和生产区域，从可采用的网络技术和覆盖的地理范围看，中原油田企业网定位为城域网。

千兆位以太网的国际标准为802.3z，它保留和兼容了802.3和以太网标准帧格式以及802.3管理的对象规格。因此，企业能够在保留现有应用程序、操作系统、IP、IPX及AppleTalk等协议以及网络管理平台与工具的同时，方便地升级至千兆位以太网。在802.3z的千兆位以太网国际标准中定义了支持的三种传输介质：多模光纤、单模光纤（标准方式）和同轴电缆。最近IEEE802.3ab标准又定义了支持非屏蔽双绞线传输介质的国际标准，传输距离为100m。

千兆位以太网接口类型及支持的最大距离。CISCO公司千兆以太网的类型有：1000Base-T、1000Base-SX、1000Base-LX／LH、1000Base-ZX。

中原油田企业网作为以数据应用业务为主的传输网络，并且目前各单位的局域网内部作为网络互联的主干和到桌面的连接也是采用以太网／快速以太网，所以选择千兆位以太网作为中原油田企业网的主干连接技术是最佳的选择。它既可以实现与目前各单位局域网之间的平滑无缝的连接，也减少了不同网络技术之间互联时必须的数据格式和协议转换，提高网络运行的性能。

千兆以太网主要作为主干，实现物探研究院与科研、勘探、开发、生产等重要单位之间的网络连接主干，同时也提供对一些全局性的重要服务器的网络连接。

四、企业网改造方案

中原油田企业网网络拓扑结构设计采用千兆以太网骨干+ATM网络组网模式。

根据中原油田企业网的单位组织结构、光缆线路走向以及信息流向等特点，选择星形结构作为中原油田综合信息网络的主拓扑结构，其主要依据是：

星型结构符合中原油田组织结构和信息流向的特点，结构灵活，使用和扩展都十分容易。

易于管理，无论从物理上还是逻辑上划分子网都非常方便，这种结构能很好地适应我局的组织机构划分，同时子网带宽可以根据需要分成不同的方式，基本可以满足不同场合对网络带宽的要求。

这种结构的物理传输介质既可选择光纤，也可选择双绞线或同轴电缆，这样己建成的局部网络可以稍作改动便可连入星型结构网络。

目前出现的各种网络技术包括以太网技术，FDDI技术，令牌环技术等，都可在星型结构下实现，它对各种网络技术的适应性非常奸，这就为将来网络较平滑地向上升级提供便利条件。

根据需求和流量分析以及设计原则和设计基础要求，采用两级交换体系，将整个网络结构划分为两个层次。

第一个层为网络核心层，设立在中原物探研究院。核心层配置设备承担的任务主要是全油田各单位间信息的交流、分发与管理，因此核心层设备是整个网络的中心枢纽，应具备强大的二层和三层交换能力，保证不会发生信息拥塞，应该具有1Gpps以上的背板吞吐能力；强大的安全防护能力，保证不会因为单点故障而影响整个系统的正常运行；有效的故障恢复能力，保证任何一种单点故障都能在短时间内迅速予以恢复。设计采用具有第三层交换能力的Cisco Catalyst 6509千兆交换机，配置双引擎、双电源实现高可靠性，交换机内存升级到512M实现高速数据交换。

第二层为网络骨干层，由物探研究院、地质院、局机关、通信公司组成骨干层，这些单位与油田的生产、科研业务直接联系，勘探数据库、开发数据库、二维视图、数据模拟、数据解析等大型科学计算必须依赖于高速的计算机网络环境。骨干层设备承担的任务一是构造本地网络核心，负责相关单位的接入；二是通过核心设备实现与其它单位间大量信息交换。骨干层设备具备l5Mpps以上的吞吐能力和千兆级的上连带宽，同时还具备强有力的用户访问控制能力（即三、四层交换能力、虚网功能）。骨干层设备选用Cisco Catalyst 6509三层交换机。

五、企业网改造方案的特点

升级规划方案遵循了一定的设计原则，满足相应的信息特点和技术要求，具有以下特点：

1、良好的网络性能

改善网络性能是网络升级的主要目标。在中原油田现有的应用模式如集中、分布式集中等方案具有多样性，要求网络平台在各处的连接均不应出现瓶颈，使应用模式的选择具有很大灵活性。而且应用信息和应用方式也处在飞速变革之中，在传统业务和OA应用中各种形式的多媒体信息涉及范围越来越广泛，也要求网络的性能不断提升。因此我们在规划设计时着力利用现有分布的网络线路，充分利用网络带宽，提高带宽使用率，发挥网络吞吐的最大潜力。

2、有效的投资保护

从经济上考虑任何一种升级和改造方案都不应该完全抛弃现有设备。在中原油田骨干网改造中涉及到与旧有设备的互操作和业务平滑过渡等问题上，提出了妥善的解决方案，在实现最新的优秀网络特性的同时用户也可得到最大限度的投资保护。

3、易于管理和维护

我们在方案中着重考虑了网络的可维护性和可管理性。可维护性和可管理性是确保网络长期稳定运行的关键因素，易于维护易于管理的网络不仅能够节省用户的大量时间、精力和运行成本，还是以上所提到的各种网络可靠性、安全性、先进性和投资保护等原则得以充分的发挥的有力保证。

4、实用性强

中原油田项目的设备选型除了能够实现技术功能外，还具有很好的通用性和扩展性，且具有良好性能价格比，即既考虑先进性的同时又必须考虑节省投资以及产品的实用性。

六、用户评价

该项目在2001年12月由中原油田信息中心组织进行了项目验收，该项目达到了原设计要求，与太极计算机股份有限公司的合作顺利，太极的服务到位，技术实力强，是值得信赖的系统集成商。

中原油田总部地区网络图(如下图)

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