吐哈油田網絡虛擬備份技術應用

1、<p>　　吐哈油田網絡虛擬備份技術應用</p><p>　　摘 要：對業(yè)界智能彈性架構網絡虛擬技術、環(huán)網技術、HSRP、VRRP虛擬網絡路由協(xié)議、OSPF動態(tài)路由組網技術、鏈路聚合技術 、Spanning tree（生成樹協(xié)議）等虛擬備份技術進行綜合研究，根據吐哈油田網絡架構及技術，成功將HSRP、VRRP虛擬網絡路由協(xié)議、OSPF動態(tài)路由組網技術、鏈路聚合技術 、Spanning tree（生成樹協(xié)

2、議）等技術應用于吐哈網絡，使油田主干核心網絡實現了雙核心雙鏈路網絡備份功能。 </p><p>　　關鍵詞：協(xié)議 核心主干 雙鏈路 虛擬備份 </p><p><b>　　一、技術概述 </b></p><p>　　全球網絡虛擬備份技術主要有智能彈性架構虛擬化IRF（Intelligent Resilient Framework）技術、環(huán)網技術

3、、 HSRP、VRRP虛擬網絡路由協(xié)議、OSPF動態(tài)路由組網技術、鏈路聚合技術 、VLAN TRUNK技術、Spanning tree（生成樹協(xié)議）等技術，其靈活的網絡備份功能在保障網絡安全穩(wěn)定運行方面被業(yè)界廣泛應用。 </p><p>　　吐哈網絡核心設備支持HSRP、VRRP虛擬網絡路由協(xié)議、OSPF動態(tài)路由組網技術、鏈路聚合技術 、VLAN TRUNK技術、Spanning tree（生成樹協(xié)議）這些虛擬備

4、份技術。不支持智能彈性架構虛擬化技術，如應用其需更換大量的主干核心設備，投資大，要重新部署網絡及數據規(guī)劃，對網絡影響大，不易實施。而環(huán)網技術適用于組成核心環(huán)網，不適用大范圍部署。 </p><p><b>　　二、應用背景 </b></p><p>　　迫切性：吐哈油田企業(yè)網在近年得到快速發(fā)展，隨著A11油氣水井物聯網即將建設，用戶突破23904戶，核心主干接入設備達

5、到1100臺左右，網絡規(guī)模進一步擴大，為此對網絡的安全穩(wěn)定運行提出了更高要求，迫切要求網絡主干、核心等關鍵節(jié)點具備備份功能，為油田正常生產和油田物聯網的建設保駕護航。 </p><p>　　先進性： 在保障網絡安全可靠穩(wěn)定運行方面，HSRP熱備份路由協(xié)議、VRRP虛擬網絡路由協(xié)議、OSPF動態(tài)路由組網技術、鏈路聚合技術 、Spanning tree（生成樹協(xié)議）等是全球主推的網絡虛擬備份技術，并作為互聯網的主要技

6、術在下一代互聯網即物聯網中繼續(xù)發(fā)揮作用，體現了其技術的先進性和成熟性。 </p><p><b>　　三、技術應用 </b></p><p>　　從油田網絡技術、架構和成本考慮，經過對HSRP、VRRP虛擬網絡路由協(xié)議、OSPF動態(tài)路由組網技術、鏈路聚合技術 、Spanning tree（生成樹協(xié)議）等綜合研究，企業(yè)網應用ethernet channel+VLAN T

7、RUNK+HSRP+OSPF備份模型、社區(qū)網應用ethernet channel+VLAN TRUNK+STP+VRRP+OSPF備份模型，完成了吐哈兩網雙核心雙鏈路網絡建設，實現了網絡備份，并應用于公司A8生產調度指揮系統(tǒng)項目、F7高清視頻會議網絡項目及OTN萬兆通信軟交換網絡項目，使這些重要項目網絡也實現了網絡備份功能。 </p><p>　　1.企業(yè)網虛擬備份技術應用 </p><p&g

8、t;　　以ethernet channel+VLAN TRUNK+HSRP+OSPF虛擬備份技術為模型： </p><p>　　1.1應用ethernet channel+VLAN TRUNK技術 </p><p>　　部署CISCO6509及ZXR10 8908之間雙核心大容量數據通道， 解決雙核心設備之間對高帶寬的需求，并實現數據在雙核心之間的快速傳輸。 </p><

9、;p>　　1.2應用 HSRP熱備份路由協(xié)議 </p><p>　　實現CISCO6509及ZXR10 8908的雙機主備，主備切換時間為10S，企業(yè)網設備應用該技術實現了核心節(jié)點的冗余熱備功能。 </p><p>　　1.3應用OSPF協(xié)議 </p><p>　　采用Open Shortest Path First開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議，核心到匯聚之間的兩條

10、鏈路部署為雙鏈路，雙鏈路主備自動切換，切換時間在1-3S，鏈路的切換時間理論上可調至小于4S。使企業(yè)網各主干鏈路實現雙鏈路。 </p><p>　　1.4企業(yè)網ethernet channel+VLAN TRUNK+HSRP+OSPF虛擬備份技術模型--雙核心雙鏈路拓撲。 </p><p>　　2.社區(qū)網虛擬備份技術應用 </p><p>　　以ethernet c

11、hannel+VLAN TRUNK+VRRP+STP+OSPF虛擬備份技術為模型： </p><p>　　2.1應用ethernet channel+VLAN TRUNK技術。 </p><p>　　部署H3C S8908及H3C S8508之間雙核心大容量數據通道， 解決雙核心設備之間對高帶寬需求，并實現數據在雙核心之間的快速傳輸。 </p><p>　　2.2應

12、用VRRP虛擬路由冗余協(xié)議 </p><p>　　使社區(qū)網H3C S8508、H3C S9508E實現雙核心雙機主備，使雙核心交換機通過主備模式實現雙機熱備和冗余。從而保證了社區(qū)核心網絡的連續(xù)性和可靠性。 </p><p>　　2.3應用STP+OSPF部署主備雙鏈路 </p><p>　　社區(qū)核心匯聚主干鏈路采用TRUNK技術互聯，即二層交換網，應用STP協(xié)議，將

13、H3C S9508E指定為根交換機， 另一臺H3C S8508為備份根交換機，各匯聚交換機為非根設備，當主根交換機端口、設備故障或宕機時，備份根交換機立即取代根而成為主根設備，此時主鏈路自動轉到備份根實現主備鏈路自動切換，通過OSPF自動學習來自主備鏈路的不同路由，保證網絡正常傳輸，與VRRP共同實現雙核心互為備份和鏈路備份功能。STP協(xié)議主備鏈路切換時間理論值小于30S，但在實際測試時發(fā)現在50ms左右完成切換。 </p>

14、<p>　　2.4以ethernet channel+VLAN TRUNK+VRRP+STP+OSPF虛擬備份技術為模型的社區(qū)雙核心雙鏈路拓撲。 </p><p>　　3.公司A8、F7項目、OTN軟交換通信項目虛擬備份技術應用 </p><p>　　3.1應用OSPF協(xié)議完成公司A8生產指揮調度系統(tǒng)網絡的雙鏈路 　　將企業(yè)網雙核心到A8匯聚交換機之間部署為雙鏈路，通過OS

15、PF協(xié)議的路由優(yōu)先級實現雙鏈路主備自動切換，切換時間在1-3S。 </p><p>　　3.2公司F7高清項目應用VRRP+ospf協(xié)議完成雙機主備及雙鏈路 </p><p>　　公司F7高清視頻項目設備采用VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）+OSPF技術，實現雙機之間數據的自動遷移，通過主備模式實現雙機熱備和冗余。從而保證了F7高清視頻項目網

16、絡穩(wěn)定和可靠運行。 </p><p>　　3.3OTN通信軟交換IP網絡應用VRRP+STP協(xié)議完成雙機主備及雙鏈路 </p><p>　　采用VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）+STP技術，通信軟交換2臺H3C S7502E核心網均實現雙機主備，使雙核心交換機通過主備模式實現雙機熱備和冗余。從而保證了軟交換通信網絡的連續(xù)性和可靠性。 <

17、/p><p><b>　　四、應用效果 </b></p><p><b>　　1.效果亮點 </b></p><p>　　成功應用ethernet channel+VLAN TRUNK+HSRP+OSPF、ethernet channel+VLAN TRUNK+STP+VRRP+OSPF虛擬備份技術模型。 </p>

18、<p>　　1.1企業(yè)和社區(qū)核心雙機主備自動切換時間小于5S，核心網在瞬間恢復穩(wěn)定。 </p><p>　　1.2雙鏈路主備自動切換，企業(yè)網切換時間小于1-3S，社區(qū)網切換時間小于30S。 </p><p>　　1.3為公司A8、F7項目網絡及通信軟交換網絡高效和安全穩(wěn)定運行提供了強有力的保證。 </p><p>　　1.4企業(yè)網29個主干匯聚網絡雙鏈

19、路，全部輻射油田網絡，主備鏈路自動切換時間小于3S。 </p><p>　　2.社區(qū)網建成的14個主干匯聚網絡雙鏈路，主備自動切換時間小于30S。 </p><p>　　3.避免核心主干網絡中斷事故的發(fā)生，提高網絡運維效率。 </p><p>　　3.1單鏈路狀態(tài)下，光纜中斷或發(fā)生故障，網絡立即大面積甚至全網中斷，網絡回復時間取決于故障排查時間，即鏈路中斷多久網絡就

20、中斷多久，嚴重影響油田正常生產。 </p><p>　　3.2雙鏈路狀態(tài)下，主干鏈路中斷，企業(yè)網1-3S內就能自動切換至備用電路，社區(qū)網30S左右就可自動切換至備用電路，網絡基本不中斷。 </p><p>　　3.3確立了兩種成熟的網絡備份技術模型 </p><p>　　確立了2種成熟的技術模型：企業(yè)網ethernet channel+VLAN TRUNK+HSRP