基于铁路的数据通信网网络结构研究

魏颖

摘 要：文章就铁路数据通信网网络结构进行了阐述。首先简单描述了数据通信网概念、数据通信网分层结构，然后对数据网网络结构通过以下10个方向进行了详细解析：数据网采用两级网络结构、骨干网络功能、骨干网络节点设置、骨干网络结构、区域网络功能、区域网络节点设置、区域网络核心节点、区域网络汇聚节点、区域网络接入节点、区域网络结构，最后给予总结。

关键词：数据通信网网络结构；骨干网络节点；区域网络层

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）06-0065-02

1 数据通信网概念

实现计算机或者其他数字终端之间通信的系统。

2 数据通信网分层结构

①Core Router核心路由器（CR）。

②Distribution Router汇聚路由器（DR）。

③Access Router接入路由器（AR）。

④*Route Reflector反射路由器（RR）。

3 数据网网络结构

3.1 数据网采用两级网络结构

由骨干网络和区域网络组成。其中骨干网络由大区节点组成，区域网络由核心节点、汇聚节点及接入节点组成。

3.2 骨干网络功能

骨干网络负责各铁路局与铁路总公司间、各铁路局之间（含调度所内跨局业务）的信息转发和业务互通，铁路总公司大区节点还负责铁路总公司机关信息业务接入。骨干网络设置一个独立的自治域。

3.3 骨干网络节点设置

①骨干网络大区节点设置在铁路总公司、北京、上海、广州、武汉、西安、成都；每个大区节点同城异地设置2台路由器，其中1台与调度所就近设置。

②铁路总公司大区节点同城异地设置2台路由反射器（RR）/VPN路由反射器（VRR）（注：RR/VRR合设）。

3.4 骨干网络结构

①骨干网络结构，如图1所示。

②大区节点路由器间本地采用GE或POS接口互联，异地间采用POS或GE接口互联。

3.5 区域网络功能

区域网络包括铁路局区域网络和铁路总公司机关区域网络两种类型。铁路局区域网络负责铁路局管内及调度所信息系统、铁路综合视频监测系统、GSM-R GPRS等业务的接入；

负责铁路局管内各单位之间的信息转发和业务互通。铁路总公司机关区域网络负责铁路总公司机关、调度所的信息系统接入。

3.6 区域网络节点设置

①铁路局区域网络以铁路局为单位设置，每个区域网络独立划分一个自治域，由核心节点、汇聚节点和接入节点组成；铁路总公司机关区域网络由接入节点组成，与骨干网络同在一个自治域。

②铁路局区域网络设置2台路由反射器（RR）/VPN路由反射器（VRR）（注：RR/ VRR合设，并与核心节点同址设置）。

3.7 区域网络核心节点

①铁路局区域网络核心节点负责铁路局机关、调度所以及铁路局所在地站段的信息业务接入；负责GSM-R GPRS、会议电视等通信业务接入；负责铁路局与铁路总公司及与其他铁路局间的信息转发和业务互通。

②在铁路局所在地同城异地设置2台核心节点路由器，其中1台路由器与调度所就近设置；区域网络核心节点路由器应与骨干网络大区节点路由器同址设置。

3.8 区域网络汇聚节点

①铁路局区域网络汇聚节点在业务量相对集中及传输电路汇聚点设置，负责其管辖范围内接入节点业务汇聚和信息转发。

②汇聚节点建设应充分利用既有资源，铁路局所在地的汇聚节点设备根据需要设置；其他城市汇聚节点应在兼顾既有网络及满足新建线业务需求的情况下设置。凡符合下列条件之一时，应新设汇聚节点路由器：

其一，既有设备不能满足同类型接口（如POS 155 Mb/s、GE等） 分配到不同板卡要求，且剩余槽位不满足新增板卡需求；

其二，当考虑新增业务需求后，既有设备吞吐量达到标称值的50%及以上；

其三，对既有设备扩容和新建进行经济比选，新建设备方案优于扩容方案。

3.9 区域网络接入节点

①铁路局区域网络接入节点负责铁路局机关、调度所以及管内各站段信息及通信系统业务接入。

②接入节点选择在铁路局、调度所、综合维修基地、动车段及承载业务种类达到3种以上（含3种）的车站、段（所）等地设置；未设置接入节点路由器的处所，通过MSTP等接入方式将业务接入至邻近接入节点。

③铁路局、客专调度所、综合维修基地、动车段及GSM-R核心网机房等处所设置2台接入节点路由器；其他处所接入节点路由器根据需要设置1台或2台。

3.10 区域网络结构

①区域网络结构示意，如图2所示。

核心节点本地路由器间互联；同城设有大区节点的核心节点路由器上联至本地大区节点路由器，同时就近上联至另一异地大区节点路由器；未设大区节点的核心节点路由器分别就近上联至两个大区节点路由器。

②汇聚节点本地路由器间互联；每台汇聚节点路由器上联至核心节点的1台路由器；汇聚节点间根据业务需要设置直联链路。

③本地设有2台接入节点路由器时，本地2台路由器间互联；接入节点路由器与与汇聚节点（或核心节点）之间可通过本地直联双归、本地链型双归、异地链型双归三种方式相连。本地直联双归是指接入节点直接上联至同一汇聚节点的2台路由器；本地链型双归是指接入节点间链型连接后，两端点分别上联至同一汇聚节点的1台路由器；异地链型连接是指接入节点间链型连接后，两端点分别上联至2处汇聚节点的各1台路由器。

总之，铁路局机关、调度所、综合维修基地、动车段、GSM-R核心机房以及铁路局所在地的段（所）等较大的段（所）设置的接入节点路由器直接上联至核心节点。

4 结 语

各调度所管辖区域的网络单独组成一个独立的自治域系统。自治域内部路由，采用IGP与BGP分离方式，IGP用来路由网络设备的可达，选用IS-IS协议。而BGP、MP-BGP用来分发用户的IP和VPN的路由；业务接入设备与广域网接入节点之间的路由协议选用静态路由协议。

参考文献：

[1] 谢希仁.计算机网络[M].大连：大连理工大学出版社，2005.

[2] 张华.数据通信教程[M].北京：电子工业出版社，2008.

[3] 王丽娜.数据通信技术[M].武汉：武汉理工大学出版社，2011.