H3C 畅通高效的全IP路段信息化解决方案

H3C畅通高效的全IP路段信息化解决方案近年来，全国高速公路建设迅猛，基本形成了覆盖全国的高速公路网，与此同时，大部分高速公路建设了SDH光传输网络、计算机收费网络、PBX语音系统和模拟监控系统，传统解决方案解决了收费和语音问题，但由于基于SDH的收费网络和模拟PBX系统语音系统成本较高、管理维护复杂，模拟监控系统存在存储、查询不灵活、模拟光纤布线复杂等缺点，同时存在SDH资源闲置浪费、光纤资源浪费现象。鉴于此，H3C提出了基于IToIP架构的全IP路段信息化解决方案，全IP路段解决方案实现收费数据、语音、存储、视频监控统一在IP网络上承载，充分保证联网收费、电话、视频监控业务的稳定高效畅通，并且实现统一管理维护，光纤资源利用充分，同时具有较高的性价比。1、高速公路信息化建设需求收费业务高速公路沿线收费站联网收费。需求特点：收费业务要求网络稳定可靠；不光实现单一路段内联网收费，更需要实现全省范围统一联网收费；如何实现收费数据实时可靠存储，需要考虑全省路段统一数据备份。电话语音业务路段内语音通话，并且同本地市话互联互通。需求特点：路段内语音通话清晰同市话互通具有电话会议等功能视频监控业务实时监控收费站收费、隧道、路边路况，并及时传递到路段监控中心。需求特点：收费站监控室和路段分中心对任意监控点实时察看，网络可靠，满足200-300摄像头同时传输带宽需求，监控控制灵活，摄像头调用无瓶颈，省交通主管部门如何随时察看任意监控点状态。图像清晰,模式识别视频流数据可靠存储，方便历史查询，充分数据保护，备份2、全IP路段解决方案同传统解决方案对比分析传统高速公路通信系统在SDH传输网络基础上分别建设PBX语音交换系统、计算机IP网络和基于模拟光纤或IP网络建设视频监控系统。全IP高速公路信息化系统不需要SDH，直接在高带宽、高可靠IP网络上建设VoIP语音系统、收费系统、视频监控系统。两种方案模型对比如下：传统高速公路信息化系统建设内容如下：SDH传输系统SDH为计算机网络互联、电话语音系统、视频监控系统等提供承载业务的底层平台。基于SDH的计算机收费互联IP网络基于SDH的窄带数字程控交换系统在SDH通信平台基础上建立PBX程控交换系统，并且同当地市话交换系统互联，提供路内路外互通。视频监控系统收费站、路边、通过模拟光端机接入路段分中心视频矩阵，路段分中心视频矩阵通过DVR以IP方式同省高速公路管理局互联互通。部分视频监控已经采用IP监控。数据中心存储系统收费管理等应用多采用SCSI或本地硬盘，作为存储设备，并且配置备份软件+磁带库的方式实现数据保护。全IP高速公路信息化解决方案建设内容如下：高品质高带宽IP网络不再单独建立SDH传输，利用高速公路沿线光纤资源建立覆盖全路段高可用千兆IP骨干网络系统，骨干网高通过RPR/RRPP高可靠技术可以达到50ms收敛。基于IP的语音系统建立覆盖全程的H.323/SIP体系IP电话系统，全线内部电话通过IP网络，为同市话通信，在路段分中心进行语音落地。基于IP的视频监控系统监控中心集中设置在路段分中心，监控中心通过IP网络控制各收费站互通，各收费站、隧道、路旁摄像头，数据集中存储在路段分中心。基于IP的存储系统高速公路管理中心和路段分中心采用基于iSCSI技术设计的存储设备完成数据存储，并且依托备份软件、虚拟磁带库、连续数据保护等手段，建设完善的数据保护机制。两种建网方案综合对比分析总结:传统解决方案全IP解决方案承载网络基于SDH/MSTP建设NX2M或10MMSTP互联方案，三层路由收敛在秒级，视频监控承载困难。基于高速公路光纤实现GE/10GERPR或RRPP，二层收敛50ms,充分保证视频、语音、收费需求。视频监控调用困难、图像清晰度差、存储不可靠、布线复杂，省高管局无法实时调用/查询路段状况。调用灵活、图像清晰、存储可靠，编解码器通过IP接口接入IP网络即可，布线简单，依托高带宽网络和IP监控系统，省高管局随时调用/查询路段状况。语音系统PBX程控交换机系统实现基本语音通话、附加功能有限。基于H.323的IP语音系统从语音通话效果、系统可靠性等基本功能外，提供群呼、一号通、电话会议等功能。存储系统FC-SAN和DAS不利于备份和资源共享，无法实现全省范围统一集中数据备份。IP-SAN方便本地和异地备份、容灾和共享，基于统一IP承载网，方便实现全省路段集中统一备份。运维管理光传输、PBX、计算机网络、监控多套系统，管理维护复杂。全IP完整解决方案，不必理会复杂的传输设备，只要管理维护好IP网络设备，语音、视频监控、存储集中控制管理！3、全IP路段解决方案概要全IP路段解决方案理论基础为IToIP信息化模型，IToIP解决方案体系架构不是简单的将计算机业务、多媒体业务叠加于IP网络之上，其核心思想是基于IP的收费管理系统、基于IP的数据存储系统、基于IP的综合通信系统，计算、存储、通信融合于IP，统一考虑信息系统安全和管理！其最终目标是IT资源化、虚拟化！整体方案包括：路段统一开放的IP承载网:以RPR或RRPP技术组建高可靠高带宽IP网络集中统一数据存储系统：NeoceanIP-SAN存储系统媒体服务系统：VoIP语音、iVSIP监控系统统一智能管理系统：iMC智能管理系统集中对网络、安全、存储、媒体服务系统管理。整体方案拓扑图如下：收费站、服务区、路段分中心通过RRPP高可靠IP网络互联，路段分中心集中设置收费管理服务器、管理服务器、存储系统，路段分中心同省高管局互通。在路段分中心设置路段监控中心，设置视频管理服务器VM，数据管理服务器DM,监控终端等。监控摄像头设置在收费站、服务区、路边，摄像头经编码器后通过统一IP网络同路段监控中心互通。VoIP语音系统在路段分中心设置管理服务器和落地网关，沿途电话机接入IP网络。4、H3C全IP路段信息通信系统详解4.1、基于GE/10GERRPP的高可靠网络全IP路段的底层没有了SDH，直接基于光纤建设IP网络，这就需要IP网络满足50ms的高可靠技术，以便语音和监控业务网络高品质传输，这里选用基于GE/10GE的RRPP高可靠环网技术。RRPP技术为1个逻辑环，RRPP可以在GE/10GE环基础上实现50ms的二层收敛，一组配置了相同的域ID和控制VLAN，并且相互联通的交换机群体构成一个RRPP域，RRPP物理上是一个环，二层逻辑上是一条链路。由于高速公路是线型结构，如何首尾形成环形结构，需要些技巧，具体“由线变环”方案如下：通过隔站互联方式逻辑上实现环形拓扑，同时解决了节点之间点对点距离=100KM的情况，然后在该逻辑环上采用RRPP。单一路段宽带IP网络可以通过环套环方式扩充到全省，形成面向全省网络：全省联网不但可以实现全省高速公路统一联网收费，还可以实现统一监控，为各级行政主管单位提供互联平台。路段间核心采用10G/2.5GRPR环，RPR环网具有SDH50ms的快速收敛技术，很好地适应了多业务综合传输，整个环具有内环+外环的带宽，内环和外环同时传送数据并且互为备份。RPR可以基于裸光纤、SDH、以太网传输，RPR是一种高性价比的二层高可用技术，对于语音和视频业务不受影响，同时保证收费业务的稳定可靠运行，GERPR为双环结构,利用GE端口组成RPR设备环网，节点之间利用光纤互连，通过RPR硬件实现故障保护、QoS以及公平算法，具有Steering和Wrapping高可用技术。4.2、全IP语音方案基于以上高可用IP网络，全路段实现VoIP语音通话，具体方案部署如下：路段分中心设置面向整个路段的Gatekeeper和计费系统，语音落地网关，各收费站设置直接接入IP网络的语音网关或IPPhone，语音网关如果跨越不同城市，还可以就近落地，接入本地PSTN。相对于传统PSTN电话，H3CVoIP解决方案具有如下优势：完美继承PSTN业务H3C方案实现300余项PSTN语音业务，使用户在传统PSTN中常用业务得到完美的继承，真正保护了用户使用习惯。IP融合业务提高工作效率H3C解决方案，提供了语音邮箱、传真邮箱、传真群发、号码随身游、配置自动下载等丰富的业务功能，这些业务的使用可以大大提高邮政的工作效率。方便的多方通话利用IP智能终端，在不增加任何投资的情况下就可以实现最大6方通话。传统模拟电话必须要会议服务器的支持才能有多方通话功能。4.3、全IP视频监控方案目前大部分高速公路视频监控现状及问题：收费监控视频存储在收费站或路段分中心，道路监控视频存储在路段分中心，存储分散，不利于集中备份、查询；收费站、路段分中心都是采用模拟方式，采用矩阵级联；摄像头切换和图像质量存在问题，每个路段选择1、2路图像上传到省中心，省中心之间采用DVR方式－编解码器压缩走IP方式传输，省中心监控摄像头困难；成本高，大量模拟光纤和光端机，导致成本较高。H3CiVSIP监控方案H3C积极致力于高速公路信息化建设，针对高速公路监控现状和问题，适时推出了完整的基于IP的数字化视频监控解决方案，具体方案图示如下：整个视频监控系统包括：摄像头、视频编码器EC、视频解码器DC、IP-SAN存储系统和集中视频管理系统网络组成，所有这些设备通过统一的IP网络互联互通。收费站、服务区设置编码器、摄像头，路段分中心设置解码器、监控终端、IP-SAN视频流存储系统、集中管理服务器VM/DM和管理员客户端PC监控软件VC，同时同上级高管局通过IP互通。H3C全IP监控解决方案融合网络和存储，具有如下特点：基于开放的IP平台，易扩容，易于新业务的拓展，符合技术发展潮流，有IP网的地方就可以将编解码器接入到监控系统中灵活性可扩展，摄像头规模不受限，监控室和摄像头之间可以实现任意调用，存储可实现路段分中心集中存储，省中心互联互通方便，并且省中心方便调用任意摄像头。可靠性高，骨干网采用RRPP/RPR环，接入与主干之间双链路连接。无源光网络没有单点故障风险。编码数据流不经过服务器直接写入IPSAN，不受服务器瓶颈影响易管理，各系统统一管理，易管理。所有存储设备、存储策略、编解码配置均可以在一个界面上统一集中配置与管理iVS智能监控可以同车牌模式识别，门禁、告警进行联动，实现整体安防需求高性价比，IP接口的编解码器就近接入IP网络中，节省模拟光端机和光纤成本。4.4、全IP数据存储和保护方案目前大部分高速公路数据中心的现状及问题：基于服务器内置硬盘的存储方式的扩展不便，而且性能不足；数据保护方式以备份软件+磁带库的方式为主，备份软件只能满足一般业务数据的保护要求，无法满足收费管理秒级的保护频率，以及分钟级的恢复速度；而磁带库存在着机械部件故障率高、维护困难、读写速度慢的缺点。全IP数据存储和保护方案采用H3CNeoceanIPSAN存储系统，实现数据集中存储，依托于IP-SAN优异的性能和良好的扩展性，满足各种应用对数据存储的要求。通过备份软件和虚拟磁带库DL1000的配合，既能够满足大多数应用系统的数据保护需求，还能够解决物理磁带库读写速度慢等问题。而针对收费管理等核心系统，采用H3C连续数据保护技术，使得应用系统具备更高级别的数据保护和恢复能力，如：秒级数据备份精度和分钟级快速恢复。H3C全IP数据存储保护方案具有如下特点：基于开放的IP平台，丰富的数据保护功能，可以提供本地备份、连续数据保护、异地灾备等不同级别的数据保护手段。虚拟磁带库具备比物理磁带库更高的性能，更好的操作性和可管理性，能够和备份软件无缝集成。具备数据虚拟化技术：能够管理异构的存储设备，实现各系统的统一配置和管理。4.5、传统解决方案同全IP解决方案互通收费业务：通过IP层互通实现传统路段和全IP路段互通，如传统基于Nx2M或10M/100MMSTP专线组建的星型路由环境，全IP路段承载网交换机可以通过10/100M以太网口对接路段分中心的路由器或交换机，通过设置IP路由，实现互通，进而实现全省收费系统联网。语音业务：通过路段分中心语音网关，通过E1同传统路段PBX或PSTNPBX互联，实现彼此互通