建好基礎(chǔ)設(shè)施，為電廠信息化打造先進(jìn)平臺 —山西古交發(fā)電廠網(wǎng)絡(luò)及綜合布線系統(tǒng)

2013-11-29 11:08:19 電力信息化　點(diǎn)擊量：評論 (0)

摘要：本文以山西古交發(fā)電廠新建工程的MIS系統(tǒng)為案例，重點(diǎn)討論了電廠的網(wǎng)絡(luò)、綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施。方案從古交電廠MIS的目標(biāo)出發(fā)，提出了成功建設(shè)發(fā)電企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和詳細(xì)方案，總結(jié)了方案的特點(diǎn)

二、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)平臺是MIS系統(tǒng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，是信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施。MIS系統(tǒng)的全部應(yīng)用都是通過網(wǎng)絡(luò)平臺完成信息傳輸和交換的，標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)平臺由傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、接入設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備、布線系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和測試設(shè)備等組成。
1.       設(shè)計(jì)要求
根據(jù)古交發(fā)電廠的對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用需要以及MIS系統(tǒng)建設(shè)的有關(guān)規(guī)定和要求，古交發(fā)電廠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用“客戶機(jī)/服務(wù)器”（C／S）與“瀏覽器／服務(wù)器”（B／S）相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)，首要目的是實(shí)現(xiàn)電廠內(nèi)部的信息和資源共享，此外一方面應(yīng)能方便地與上級主管部門及其他系統(tǒng)內(nèi)單位交換信息，另一方面，能與Internet連接，支持移動用戶及遠(yuǎn)程用戶的應(yīng)用需求。
在技術(shù)上，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)充分體現(xiàn)先進(jìn)性、開放性、安全性、適用性及易擴(kuò)充性，采用先進(jìn)成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和符合標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、安全可靠的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)易于升級，同時便于分步實(shí)施，網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率能滿足MIS系統(tǒng)應(yīng)用的要求。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要是為管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)，因此，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，設(shè)備及軟件的選型應(yīng)根據(jù)管理信息系統(tǒng)的需求來確定，在滿足系統(tǒng)應(yīng)用需求的前提下，力求經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)，同時技術(shù)、性能指標(biāo)應(yīng)恰當(dāng)，能滿足系統(tǒng)在未來幾年內(nèi)的應(yīng)用要求。

2.       設(shè)計(jì)原則
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循先進(jìn)性、開放性、安全性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性和可擴(kuò)充性相協(xié)調(diào)的原則。
先進(jìn)性：采用先進(jìn)成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、視頻圖像等多媒體的應(yīng)用。
開放性：采用符合ＩＳＯ以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，選用符合ＩＳＯ以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
安全性：關(guān)鍵設(shè)備采用冗余設(shè)計(jì)，以確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行安全；采用用戶口令識別和訪問權(quán)限控制來保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源的安全；采用防火墻技術(shù)來隔離內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和公眾網(wǎng)絡(luò)，阻止或減少來自外界的侵害。企業(yè)內(nèi)部財(cái)務(wù)網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)關(guān)與廠MIS網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)用戶權(quán)限限制及數(shù)據(jù)過濾，確保財(cái)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。管理信息系統(tǒng)（MIS）同實(shí)時系統(tǒng)間設(shè)立網(wǎng)關(guān)，確保電廠生產(chǎn)不受外界干擾。
經(jīng)濟(jì)實(shí)用性：從經(jīng)濟(jì)實(shí)用出發(fā)，充分滿足目前的應(yīng)用需求并考慮今后企業(yè)發(fā)展的需要來選擇設(shè)備，使用有限的投資建設(shè)一個性能優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
擴(kuò)充性：在方案設(shè)計(jì)中充分考慮系統(tǒng)擴(kuò)展和升級的能力，選用具有良好的升級能力和可擴(kuò)展性能的設(shè)備，以利于今后系統(tǒng)擴(kuò)展的需要。

3.       主干網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要考慮的因素
帶寬、延時和多層交換性能：隨著用戶端計(jì)算機(jī)處理速度的提高和用戶應(yīng)用需求的不斷增加，如多媒體應(yīng)用，分布式查詢，遠(yuǎn)程辦公等，對網(wǎng)絡(luò)傳輸速率要求越來越高，這些都要求網(wǎng)絡(luò)提供更高的帶寬和更低的延時，同時網(wǎng)絡(luò)上的流量變化也變得越來越難以預(yù)測，這就需要有更大的交換吞吐能力來處理網(wǎng)絡(luò)主干上的信息流量。
虛擬組網(wǎng)和多層交換：為了保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高效安全運(yùn)行，必須利用虛擬組網(wǎng)和多層交換技術(shù)，對整個網(wǎng)絡(luò)實(shí)施安全隔離、安全訪問控制和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃管理等各種服務(wù)。
網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費(fèi)用：要求全面考慮所采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，保證在的整個網(wǎng)絡(luò)生命周期內(nèi)，可以使網(wǎng)絡(luò)的總擁有成本最低。總擁有成本包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本次建設(shè)費(fèi)用、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、人員培訓(xùn)費(fèi)用和網(wǎng)絡(luò)升級等費(fèi)用。這就要求所采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不但要滿足網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需要，而且能夠從整體上降低網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、培訓(xùn)維護(hù)和升級的費(fèi)用。

4.       網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)發(fā)電廠廠區(qū)內(nèi)各建筑物的物理分布情況和對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的要求，古交電廠采用集中結(jié)合分布模式建網(wǎng)，考慮到兩種模式建網(wǎng)的特性，力求充分利用兩種模式的優(yōu)點(diǎn)。因此，我們把電廠企業(yè)網(wǎng)分為核心網(wǎng)絡(luò)層和分布接入層。
核心層主要作用是提供高速傳輸和數(shù)據(jù)的訪問。分布層主要完成網(wǎng)絡(luò)流量的控制機(jī)制以使骨干網(wǎng)和用戶接入網(wǎng)隔離開來。
核心層位于綜合辦公/服務(wù)樓的信息中心機(jī)房，聚合來自綜合辦公/服務(wù)樓和廠區(qū)內(nèi)其它各建筑物的網(wǎng)絡(luò)流量，包括電廠的服務(wù)器和Internet接入系統(tǒng)。核心網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)處理網(wǎng)絡(luò)核心層的路由交換處理、安全訪問控制。網(wǎng)絡(luò)核心層應(yīng)該具有大的數(shù)據(jù)交換吞吐能力、多層路由交換能力、智能管理。核心層設(shè)備應(yīng)該是高性能的交換機(jī)，可實(shí)現(xiàn)線速度的交換傳輸，具備高帶寬、高可靠性。
分布接入層位于網(wǎng)絡(luò)核心層以外，它應(yīng)同時具有分布層和接入層網(wǎng)絡(luò)的功能。它將各樓內(nèi)的桌面工作站和工作組服務(wù)器接入核心層網(wǎng)絡(luò)，由交換中心和位于廠區(qū)各建筑物內(nèi)分布接入層交換機(jī)構(gòu)成。要求高端口密度，可連接大量用戶設(shè)備，每個端口價格相對較低，為發(fā)電廠綜合辦公樓層與層之間、部門與部門之間、乃至辦公室與辦公室之間提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力，并為所有端口提供無阻塞的多協(xié)議第三層交換，提供足夠大的系統(tǒng)冗余，提供精簡合理的配置，并將第三層交換的智能服務(wù)分布在每個樓層的每個部門的每個辦公室，從而達(dá)到提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能，簡化網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、配置、維護(hù)與管理的目的。這種結(jié)合模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有良好的擴(kuò)展性、適應(yīng)性和可伸縮性。當(dāng)各樓層和建筑物內(nèi)的端口數(shù)量增加時(超過現(xiàn)有交換機(jī)端口數(shù))我們可以利用路由交換設(shè)備良好的可擴(kuò)展性和伸縮性的功能，采用增加低端高性能工作組交換機(jī)接入來適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

5.       千兆以太網(wǎng)方案設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)核心層交換機(jī)位于信息中心機(jī)房內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)核心層交換機(jī)的功能是聚合來自分布層交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)流量，并且直接連接電廠局域網(wǎng)的主機(jī)、路由器和Internet防火墻，主要負(fù)責(zé)處理網(wǎng)絡(luò)核心層的路由交換處理、安全訪問控制和服務(wù)質(zhì)量保障。
古交發(fā)電廠的核心交換機(jī)采用第三層交換機(jī)、它能同時支持10/100以太網(wǎng)端口、100FX快速以太網(wǎng)端口和千兆比特網(wǎng)端口。核心交換機(jī)的配置要求：
配置2個12端口千兆以太網(wǎng)模塊，其中16個端口通過光纖連接位于廠區(qū)內(nèi)其它建筑物內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)分布層交換機(jī)，剩余端口用于接入高性能服務(wù)器。
配置一塊路由交換處理模塊，為本機(jī)和下連的分布接入層交換機(jī)所有端口提供線速，無阻塞的多協(xié)議第三層交換。
設(shè)置方式：將所有下連分布接入層交換機(jī)的千兆以太網(wǎng)接口單獨(dú)劃分為一個虛擬網(wǎng)，便于對千兆以太網(wǎng)主干上的網(wǎng)絡(luò)交通進(jìn)行管理與控制；同時可將每個服務(wù)器連接端口單獨(dú)劃分一個虛擬網(wǎng)絡(luò)，以便于控制和管理每個服務(wù)器的交通流量；另外可將連接Internet防火墻的端口單獨(dú)劃分為一個虛擬網(wǎng)，可增強(qiáng)Internet訪問的控制和管理能力；利用高性能第三層交換能力在虛擬網(wǎng)之間提供無阻塞路由交換，路由協(xié)議采用的是OSPF，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全策略配置安全訪問控制。

6.       分布接入層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
古交發(fā)電廠局域網(wǎng)分布接入層位于網(wǎng)絡(luò)核心層以外，從物理位置上來說，分布接入層交換機(jī)位于建筑物內(nèi)信息點(diǎn)密集的地方，聚合和分布來自各樓層的交通流量，并向上接入信息中心的核心交換機(jī)。為了充分保證網(wǎng)絡(luò)的整體性能，分布接入層交換機(jī)應(yīng)具有較大的網(wǎng)絡(luò)吞吐能力，多層路由交換、安全訪問控制能力。同時它最好具有較高的端口密度，較低的每端口價格，這樣它就可以作為電廠的接入層交換機(jī)，連接服務(wù)器和桌面工作站。
a)綜合辦公樓的接入層交換機(jī)：
綜合辦公樓的分布接入層交換機(jī)位于綜合辦公樓設(shè)備交接間。分布接入層交換機(jī)配置一塊引擎模塊，帶有２個千兆以太網(wǎng)接口可以配置成全雙工方式連接網(wǎng)絡(luò)核心層交換機(jī)。分布接入層交換機(jī)配有100M端口，用于連接綜合辦公樓內(nèi)桌面工作站。
b)廠區(qū)內(nèi)其它建筑物內(nèi)的接入層交換機(jī)
根據(jù)廠區(qū)其它建筑物內(nèi)的信息點(diǎn)分布情況，采用分布接入層交換機(jī)直接連接樓內(nèi)的桌面工作站和工作組服務(wù)器的方式，為用戶提供100M到桌面的網(wǎng)絡(luò)連接。分布接入層交換機(jī)應(yīng)具有100M以太網(wǎng)端口速度，另外還要具有支持千兆以太網(wǎng)或快速以太網(wǎng)多模或單模光纖上聯(lián)端口。

責(zé)任編輯：和碩涵

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