系統(tǒng)需求
勝利石油綜合信息網絡二期工程的目標,就是建設一個能夠為勘探開發(fā)、科研、生產、管理提供全方位服務的高性能網絡系統(tǒng)。它綜合采用各種先進的應用和管理技術,包括寬帶技術、線速無阻塞交換技術、多媒體技術以及全方位網絡資源管理技術體系,滿足傳輸油田勘探開發(fā)、科研、生產、管理數據等各類數據類型的基本需要,滿足油田各領域、各層次、各單位網絡應用要求不斷提高的需要,同時適應網絡技術的發(fā)展趨勢,為各項應用技術的推廣使用奠定高性能的網絡支撐平臺。
組網技術與設備選型
千兆以太網、POS、ATM是當前主要的幾種寬帶網絡技術。由于千兆以太網是傳統(tǒng)以太網技術的擴展和延伸,因此,企業(yè)能夠在保留現有應用程序、操作系統(tǒng)、IP、IPX及AppleTalk等協議以及網絡管理平臺與工具的同時,方便地升級至千兆以太網。
勝利油田地域覆蓋范圍很大,光纖基本上鋪設到了主要的生產單位和生產區(qū)域,從覆蓋的地理范圍看,勝利石油綜合信息網定位為城域網。
勝利石油綜合信息網作為以數據應用業(yè)務為主的傳輸網絡,并且目前的各單位的局域網內部作為網絡互聯的主干和到桌面的連接也是采用以太網/快速以太網,所以選擇千兆位以太網作為油田二期網絡工程的主干連接技術是最佳的選擇。它既可以實現與目前各單位局域網之間的平滑無縫的連接,也減少了不同網絡技術之間互聯時必須的數據格式和協議轉換,提高網絡運行的性能。
千兆以太網主要作為局核心網絡交換機與科研、勘探、開發(fā)等重要生產及研究單位之間的網絡連接主干,同時也提供對一些全局性的重要服務器的網絡連接。
在選擇千兆以太網交換機的過程中,交換設備的系統(tǒng)結構設計是勝利石油綜合信息網建設者們最關心的一個問題。隨著網絡帶寬從10M到100M、1G甚至10G的不斷提高,對交換機處理能力的要求也越來越高。Foundry公司的千兆以太網交換機為了實現高端口密度條件下的高速無阻塞交換,采用了分布式交換處理結構,所有接口模塊均具有本地自主交換的能力,從而避免了集中式交換結構所存在的中心交換瓶頸問題。
為了適應油田企業(yè)本身管理運行的特點,勝利石油綜合信息網從業(yè)務流程和管理特點出發(fā),實現了能夠適應兩個層次要求的虛網劃分:一是以二三級單位為行政主體進行管理的橫向虛網劃分;二是以專業(yè)子系統(tǒng)為主體進行管理的縱向虛網劃分。這樣,信息網絡架構同整個企業(yè)的管理模式相適應,滿足了企業(yè)內部的不同聯網需要。
網絡實施方案
二期網絡工程主干網傳輸介質全部采用光纖,選用千兆以太網技術進行組網?蒲、勘探、開發(fā)和主要主干網絡匯接點采用千兆以太網連接到主干,輔助生產、后勤服務、社區(qū)、文教衛(wèi)生等單位采用快速以太網連接到主干。根據需要在部分網絡設備之間采用波分復用(單纖傳輸)傳輸設備。各個網絡節(jié)點根據需要采用千兆或百兆交換機實現核心和主干之間的互聯。各個接入層的交換機分別接入骨干節(jié)點上的交換機。
根據網絡需求和流量分析,整個網絡采用三級交換體系,劃分為三個層次。
第一個層次為網絡核心層,設立在管理局信息中心。核心交換機采用Foundry公司的高性能核心交換機BigIron 8000 ,采用Trunking 方式互聯,承擔的任務主要是全油田各單位間信息的交流和分發(fā)與管理,核心層設備是整個網絡的中心樞紐,交換機BigIron 8000具有強大的交換能力,保證不會發(fā)生信息擁塞,具有96Mpps的包路由及交換能力和256Gbps的背板吞吐能力;強大的安全防護能力,保證不會因單點故障而影響整個系統(tǒng)的正常運行;有效的故障恢復能力,保證任何一種單點故障都能在短時間內迅速予以恢復。
第二層次為網絡匯聚層,主要設立在勘探、開發(fā)等核心單位及作為多個核心單位的匯接點,這些單位與油田的生產, 科研直接聯系,勘探數據庫、開發(fā)數據庫、三維視算、數據模擬、數據解析等大型科學計算必須依賴于高速的計算機網絡環(huán)境。匯聚層設備承擔的任務一是構造本地網絡核心,二是通過核心設備實現與其它單位間大量信息交換,匯聚層設備采用Foundry公司的高性能千兆交換機FastIron 系列, 它具有96Mpps的吞吐能力和千兆級的上連帶寬,同時還具備強有力的用戶訪問控制能力(即三、四層交換能力、虛網功能)。匯聚層的FastIron 系列交換機還配置了一定數量的千兆端口,用于接入數據中心服務器。
第三個層次為接入層,主要是油田重要生產服務單位及三、四級單位終端節(jié)點設備的接入,接入層設備分別采用FastIron系列和NetIron系列交換機,具備用戶訪問控制能力和足夠的上聯能力(百兆級)。同時還考慮為其保留適當的帶寬擴展能力,為將來高性能的網絡應用留有余地。
根據核心層、匯聚層、接入層實現的功能和信息傳輸的不同特點,采用了千兆鏈路匯聚、千兆、百兆等多種帶寬,以滿足應用的不同需求。核心交換機之間通過四條千兆鏈路利用Trunking 技術進行相連。服務器群通過千兆鏈路直接連入網絡核心。匯聚層設備與核心交換機之間通過千兆鏈路相連,保證信息傳輸所要求的帶寬。接入層單位根據所處的地理位置通過百兆光纖就近連入匯聚層和核心層。
實施效果
勝利石油綜合信息網絡二期工程,建立了一個為勘探開發(fā)、科研、生產、管理提供全方位服務的高性能網絡系統(tǒng)。它綜合采用各種先進的應用和管理技術,包括寬帶技術、多媒體技術、虛網技術、三四層交換技術和全方位網絡資源管理技術體系,滿足了傳輸油田勘探開發(fā)、科研、生產、管理數據等各類數據類型的基本需要,以及油田各領域、各層次、各單位網絡應用要求不斷提高的需要,同時還適應了網絡技術的發(fā)展趨勢,為各項應用技術的推廣使用奠定了高性能的網絡支撐平臺。
在油田綜合信息網絡上,已經成功地開展了以下應用:
勘探、開發(fā)等數據庫系統(tǒng)
以勘探開發(fā)、地面建設、綜合信息數據庫為代表的八大數據庫系統(tǒng)已基本建設形成,這些海量數據庫系統(tǒng),面向全油田服務,下一步將實現數據的采集、管理、應用的高度自動化,形成能夠統(tǒng)一存取文字、數字、圖像、圖形、空間模型等各類數據的一體化處理環(huán)境。建立在數據庫之上的應用系統(tǒng),在油田范圍內信息交換的數據量是非常巨大的。
數據管理中心
面對油田在勘探開發(fā)生產過程中產生積累的海量數據,在現有勘探開發(fā)數據庫的基礎上,建立起保存全局全部數據索引、勘探開發(fā)成果及全部勘探開發(fā)原始數據的數據銀行。數據中心最終存儲的數據將達到800TB。
計算機資源共享
全局勘探、開發(fā)、科研相繼配置了具有超強計算能力的大型計算機和一大批具有專業(yè)計算、數據處理功能的小型機和工作站服務器,購置了各種大型軟件包。通過網絡實現這些軟硬件資源的共享,充分發(fā)揮這些資源的作用。
勘探開發(fā)科學計算
作為油田勘探開發(fā)的主要技術手段,勘探開發(fā)的科學計算產生和交換的數據量是非常巨大的。通過寬帶網絡,勘探、開發(fā)的各個環(huán)節(jié)進行了有效的銜接,進一步提高了勘探開發(fā)一體化的程度和水平。利用寬帶網絡建立三維網絡視算環(huán)境,大規(guī)模應用先進的油藏描述、數值模擬等技術手段
生產管理
以采油隊、鉆井隊為代表的生產基礎數據源網絡采集系統(tǒng),海上生產自動監(jiān)測和控制、電廠、煉廠生產過程的自動數據采集控制,電力調度、通訊話費的實施管理等為代表的生產指揮系統(tǒng)的網絡應用,已在全局范圍內全面展開, "一次采集、全局共享"的目標正在得以順利進行。
公用信息網絡的應用
自開通WWW主頁服務以來,油田的網站建設發(fā)展迅速,各個部門和二、三級單位都建立了自己的業(yè)務網站。隨著網上信息資源的發(fā)展和豐富,此類網絡訪問數量大幅度增加。
電子郵件是網絡的基礎應用,經過幾年的發(fā)展已成為油田內外聯系的重要手段。
Internet服務是現代網絡應用不可缺少的一部分,它以博大的信息容量和紛繁的服務吸引著每一個上網用戶,訪問Internet已經成為越來越多人的需求。
多媒體信息網絡
二期網絡工程建成后,在全局網絡上開展了視頻會議、VOD點播、多媒體教室、多媒體網絡展示、勘探開發(fā)多媒體數據庫和多媒體演示等多媒體應用。
目前,網絡應用已逐漸滲透到油田的各個領域,為勝利油田全面實現信息化奠定了良好的網絡基礎。
背景資料
勝利油田是中國石化集團公司所屬的國家特大型企業(yè)之一,主要分布在東營、濱州等8個地市的28個縣(區(qū))境內,工作范圍約4.4萬平方公里。勝利石油綜合信息網是一個上聯集團公司、下接油田各二級單位、外接國際因特網的計算機廣域網絡。勝利油田綜合信息網絡結構框架于1995年選型確定,一期工程于1996年12月投產,到2000年底油田廣域網已連通了62個二級單位,聯網節(jié)點近七千個。
賽迪網 中國信息化(industry.ccidnet.com)