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局域网技术在采油厂中的应用

减小字体 增大字体 作者:马楠  来源:本站整理  发布时间:2019-12-1 9:09:47


本学术论文《局域网技术在采油厂中的应用》,转载自学术期刊《电子技术与软件工程》2014年1期 发表过的职称 论文,原文作者:马楠,由中国学术论文网编辑整理录入,仅供您在网络拓扑结构,VLAN,IP,VLSM,传输介质,组播等方面参考学习。

马楠

摘 要

主要介绍若干在采油厂中使用的局域网技术,并且介绍这些局域网技术是如何在采油厂中使用的,解决了哪些采油厂局域网中存在的问题,并且对局域网做了哪些改进。

【关键词】网络拓扑结构 VLAN IP VLSM 传输介质 组播

局域网技术已经发展比较成熟局域网在油田上应用也有十几年了,随着油田数字化建设的全面推进,网络处于最基础、最重要的位置。采油厂局域网通过使用网络拓扑结构、VLAN、VLSM、组播等局域网技术来建立、使用、维护自己的局域网。本文以某采油厂的局域网为例来介绍。

1 网络拓扑结构及优化

以某采油厂的网络结构为例,这个采油厂的网络拓扑结构采用的是树形拓扑结构,核心交换机承载着8段IP地址的网关和路由、所有IP地址的绑定、NAT、VTPserver、静态路由、及全厂出口。总的来说,核心Cisco Catalyst6506交换机的负载是非常重的,并且是单核心、单引擎版运行。这种情况下,一旦核心交换机出现故障,全网就会瘫痪,为了解决这一问题,给核心交换机增加了一个引擎版、及一个电源。这样核心交换机就变成双引擎版、双电源,并且把两个引擎版设置成主、副引擎版,当主引擎版出现故障时,副引擎版就会自动跳转运行,使得网络不间断,保持网络的连续性。双电源实现Cisco Catalyst6506交换机的热拔插。汇聚层由2个Cisco Catalyst4507的三层交换机构成,分别位于两个不同的办公网点。汇聚层以下的接入层交换机分别为若干个Cisco Catalyst3507 和Cisco Catalyst2960、Cisco Catalyst2950交换机组成。针对这个采油厂需求分析提出以下改造方案:(交换机参照思科品牌):

(1)这个采油共7个作业区上联厂机关的接入交换机更换为Cisco3560E交换机。

(2)白于山联合站、云盘山联合站、化子坪联合站和杨米涧集油站、大路沟首站接入交换机更换为Cisco3750G交换机。

(3)撤除靖边前指核心交换机CiscoCatalyst6506E上联靖边汇聚路由器Cisco7606的链路,并将采油厂上联至油田公司的网络出口切换到银川汇聚路由器Cisco7606实现1000M上联油田公司的需求。

(4)数字化生产网络增加1台带有双引擎双电源的核心交换机Cisco4507R;增加1台带有AIP(入侵检测)模块Cisco ASA5540防火墙;增加2台具有高吞吐量性能的Cisco3560E交换机。

2 利用VLSM对现有VLAN重新分配办公IP地址

该采油厂有30个科级单位,包括机关科室、基层单位在内,有8段IP地址。8段IP地址共有8*254=2032个IP地址,根据实调研情况全厂办公共需要1048个IP地址,但是实际IP地址的使用非常混乱,而且还出现了IP地址不够用的情况。为了解决这一问题,在对采油厂的IP地址重新分配的时候采用了VLSM(变长子网掩码),采用VLSM是因为一般的子网掩码只能平分一整段(254个IP),就是把一整段可以分为2个128、或4个64、或8个32、或16个16、或32个8,但是不能把一整段分成由各个不同块大小的IP地址,但是变长子网掩码——VLSM就可以做到。因为每个科室的人数是不同的,把一整段IP地址平分是不合理的,而且IP地址也不能得到充分利用。所以在实际的应用中,要根据对各个科室的实际办公人数分配合理的IP地址数量。

3 传输介质的优化

局域网的主要传输介质是光缆,在后期的油田数字化建设时,网络建设部分里把剩余的地埋光缆全部改为架空光缆,后期建设的光缆都为架空光缆.

在网络升级改造之前原有链路连接方式是使用的光电收发器,这种链路方式存在的问题是,它必须增加外接电源,存在安全隐患;转换后传输速率大幅度降低;故障率高,而且无法快速定位故障。

目前这种光电收发器已经被换成光模块,光模块的传输距离可达到80公里,它直接与交换机对接,一体化设备;传输速率有保障;故障率低,而且可以快速定位故障。

4 网络安全设备提升及技术优化

局域网经常受到ARP病毒的影响,如果某台电脑受到ARP攻击,轻者是影响电脑所在网段的用户,重者影响整个局域网。采油厂的局域网以前只有一台出口防火墙,生产网和办公网混在一起,没有明确的分开,防火墙不能起到监控网络,保护局域网的作用。由于油田上采油单位的员工学历、计算机水平差别较大,网络安全意识淡薄。在采油站点的员工常年不能喝外界接触,网络是唯一能喝外界接触的途径,因此网络行为会出现不当的情况,这是没有办法控制的。网络经常会出现因为一个人得电脑中病毒,导致整个网络出现问题,影响办公及生产数据的传输。

在后期的网络改造中,增加的安全方面的部署。首先增加两台新的天清汉马防火墙,一台做为采油四厂局域网的出口,另一台做为生产网和办公网隔离的工具之一。在做了这样的部署以后,生产网和办公网得到了有效的隔离,网络病毒明显减少。办公网络访问外网油田公司也做了统一部署,需要通过代理服务器才能上外网。并且对一些视频网站、游戏网站、贴吧做了限制。还增加了具有远程管理功能的思科精锐8口交换机.

5 使用组播解决视频会议的效果

视频会议在事业单位、企业等各行各业应用的十分广泛。视频会议对实时性的要求比较高,网络的高速、稳定是对视频会议实时性的重要保证。在对视频会议数据没有进行组播传输之前,视频会议效果很不理想,经常出现中断,画面马赛克,声音断断续续的情况。利用组播技术改善这一状况是非常有用的。现在采油厂的视频会议基本上每次都很顺畅,目前还没有出现过断开、画面质量差、声音断断续续的情况。

组播技术在多点视频数据传输方便很有优势,组播可以减少不必要的重复发送,与单播发送视频数据相比,减轻了系统和网络的负担,提高了CPU资源和网络带宽的利用率,在很大程度上改善了视频数据传输的实时性。组播减少了网络拥塞和服务器负担,并能改善数据传输的质量,特别是多音频和视频。

作者单位

甘肃省庆城县采油二厂数字化与科技信息中心信息管理岗 甘肃省庆城县 745100