多链路双网卡数据交换系统的设计与实现

梁兆东 安旭东

【摘要】 受地震破坏的影响，地震现场通信和办公环境受限，灾区信息共享与交换不畅等因素严重影响着地震应急救援的效率。本系统采用一套双通道物理线路，并搭建双通道现场文件交换系统和现场办公无线局域网，实现了各种通信链路灵活调用。同时，现场数据集中存储、共享，以及离线交换。

关键词：链路 应急 通信 共享 交换

Design and Implementation of Data Exchange System for Multi Link and Double Network Card Liang Zhao-dong，An Xu-dong（Seismological Bureau of Guangxi，Nanning 530022）

Abstract：Affected by the earthquake damage， the communication and the office environment are limited， the information sharing and exchange of the disaster area has a serious impact on the efficiency of earthquake emergency rescue. This system uses a set of double channel physical line， and set up the double channel field file exchange system and the field office wireless LAN， realizes each communication link flexible call. At the same time， the field data is stored， shared， and Off line switching.

Key words：Link Emergency Communication Exchange

随着网络通信技术的发展，我国地震灾害紧急救援能力建设正向信息化、协同化方面快速推进。从地震应急的实践经验来看， 地震应急指挥最主要的是要能够及时完整地获取灾区的各类现场信息， 使指挥人员能够随着灾区实际情况的不断变化， 及时制订和调整救灾行动方案[1]。当破坏性地震发生后，由地震现场通信系统和文件交换与共享系统组成的现场办公网络环境，直接影响着灾区应急指挥决策的高效开展。传统数据共享方式，各工作人员之间相互通过互联网传送，既占用现场有限的网络资源，也不利于数据的集中管理与共享，还束缚了工作人员开展其他工作的灵活性。因此，优化现场通信集成线路，提高数据共享与交换方式，对于提升地震灾害紧急救援工作具有重要意义。

一、系统需求分析

由历次地震现场的震害可知，在中等破坏性地震的震中区，有线通信网络基本破坏，在应急期（几天时间）内难以恢复[2] （张毓丰等，2005）。目前，地震现场通信通常采用配备了卫星通信、无线3G＼4G，以及短波等各项通信手段的应急指挥通信车作为通信保障。然而，3G通信的基站众多，覆盖面广，一般偏远地区地可使用，但其信道最高可为2Mb/s （兆比特每秒），容易影响数据的及时传输；4G通信具有超过2Mb/s的非对称数据传输能力，对高速移动的用户提供150Mb/s的高质量的影像服务[3]，但覆盖面主要集中在城镇。当破坏性地震发生后，在现场有线通信短时间内不能恢复的时候，现场通信面临考验：一是卫星通信优先用于保障前、后方远程视频会议，大量文件数据传输受限；二是现场无线通信环境复杂，却急需进行前、后方交换的现场数据却不断增加。为此，需要根据实际需求，科学优化、灵活应用各项通信手段，提升现场办公网络环境，并组建高效的现场数据交换系统。

二、系统设计

2.1 系统总体组成

系统主要由双通道链路、现场无线办公局域网和双网卡文件交换服务器等三部份组成。地震应急时，来自各单位的救援工作组集中到现场指挥部办公，如采用单通道的3G或4G链路作为密集的前后方数据共享与交换，将很容易产生堵塞现象，传输数据等待时间长，影响现场办公效率。因而，采用双网卡文件服务器，并配备双通道链路，即A、B两套无线路由器，使得主要现场数据的进与出所走链路分开，提高传输效率。

2.2 组建双通道的通信链路

系统设计两通道链路减少现场网络信道带宽的影响，尽可能满足应急通信服务需求。如图1所示，链路A采用VPN虚拟隧道，虚拟私有IP地址，作为后方地震应急指挥部（远端）获取存共享在前方现场指挥部（近端）文件服务器的灾情数据的独立通道，保障后方地震应急指挥部可通过固定IP地址连接文件服务器，交换灾情数据； 链路B作为前方地震现场应急指挥部无线办公人员共享产出数据至文件服务器，以及对外连接互联网搜索信息的主要通道。

2.3组建现场无线办公局域网

根据不同影响的地震事件，现场应急指挥部将会集结来自不同单位的工作人员开展应急处置工作，如秘书协调组、宣传报道组、抢险救灾组等等。无线办公局域网为现场办公网络化，可以有效的提高各工作组的办公效率。如图1所示，系统采用较为稳定的企业级“AC+FIT AP”（无线控制器+瘦无线热点）的无线热点组网架构。此组网架构便于网管数据的统一收集和管理，可以由AC合理地配置所下挂的AP，以满足高用户密度，需要多AP连续覆盖的场景[4]。物理上，采用一个AC（无线控制器）管理多个无线热点，并且多个无线热点发射统一的信号识别源，能方便统一管理与使用。

其中，现场工作人员通过接入无线热点，组成地震现场无线办公局域网，获得具有数据共享资源的无线办公环境。

2.4 架设双网卡文件服务器

FTP（文件传输协议）服务是信息化建设的一个高效的工具，也是网络中传输文件的骨干协议[5]。系统采用双网卡文件服务器作为数据存储与共享的中转载体。既有助于各工作组之间对数据的集中管理与共享，还为前、后方提供统一的数据交换平台，改进传统各自为战的传输模式。其中，文件服务器系统为Windows Server 2008，配置FTP服务器端。由于文件服务器配置了双网卡，顾名为双网卡文件服务器。如图1所示，网卡A配置链路A的IP地址，网卡B配置链路B的IP地址，组成两个不同的网络，实现一台服务器在两个独立网络中同时使用的特性。实际中，近端可以通过链路B快速上传数据到服务器进行共享，重要的是近端上传1兆字节数据到服务器所耗的时间可以达到忽略不计；远端可以通过链路B进行离线下载，互不占用有限的网络通信资源，有效的避免了双方同时在线收发数据等待时间过长的问题。

三、结束语

现场应急通信指挥车集成了多种通信手段，并且机动性强，可快速部署到地震现场指挥部，是地震应急现场通信网的重要技术支撑。考虑到地震现场网络与办公环境的复杂性，系统充分利用现场应急通信指挥车集成的通信手段，结合实际需求，构建一套灵活、稳定、实用的地震现场数据交换系统，有效增强现场网络通信服务水平，提升现场灾情数据在前、后方的共享与交换能力。

参 考 文 献

[1] 苗崇刚，聂高众.地震应急指挥模式探讨[J].自然灾害学报.2004，13（5）：48-54.

[2] 张毓丰，邓民宪.地震现场应急救援的通信系统设计[J].灾害学.2005，20（04）：48-54.

[3] 刘洪雷，王瑛玉.浅析第四代移动通信技术[J].网络与信息.2010，24（05）：25-26.

[4] 陶志强，王劲.关于WLAN网络规划的探讨[J].现代电信科技.2011，41（04）：73-76.

[5] 罗耀华，冯梅，李涯.基于windows2008环境的FTP服务器配置及实现[J].计算机光盘软件与应用.2011，14：152-152.