| 美国卓越通讯大流量视频监控系统的解决方案 |
| 新闻出处：美国卓越通讯公司 发布时间： 2007年07月11日 |
下图是方案的拓扑图.图中所采用的两台设备是美国卓越通讯TSC Carat 80系列产品.
网络优势：
1、总流量的分担
本方案面临的最大技术难题是车站和核心之间有大量的视频流量需要实时传输。按照业主的粗略估计，网络建成后，将会有至少500M/S的监控流量通过网络。如果采用传统的工业环网，将所有站点全部放入一个环内，那么在网络的核心链路上将很容易产生拥塞和延迟，甚至导致网络瘫痪。
如果采用本方案的设计方法，将所有站点分成3组组环，那么在每个环内的流量将会降低2/3，从而实现数据的全线速无阻塞转发。
2、环内站点的高速收敛
在本方案中，每个由6-7个站点构建的环网采用的是美国卓越TSC 特有的工业环网协议supreme-ring的升级版本v2，它的标准收敛时间为100ms，比起现在工业以太网领域里的其他环网协议，supreme-ring v2可以保证网络更加快速高效地实现对网络链路的冗余。
3、多点故障可能性的有效降低
在采用了冗余配置的网络结构里，网络本身拥有一定的自愈能力，但在极端状况下，当网络同时有多个站点发生故障时，依然会造成网络的瘫痪和传输的中断。而多点故障发生的可能性和同一分支里的站点数量多少直接相关，在环网拓扑结构中，环内站点的增加势必同时也会引发网络健壮性的降低。
在本方案的设计中，因为每个环网内都只有最多7个站点，所以单个环内多点故障并发的可能性得到有效降低。同时每个环内所采用的拥有高度冗余能力的双机双环设计更是进一步保证网络设计的健壮性。
4、站点设备的单点切换
当采用双机双环设计网络时，因为双机双环为数据的传输提供了多条可用路径用于冗余备份，所以人们考虑地很多的一个问题就是环网能否提供单点切换的功能。即，当网络上一台交换机发生故障时，故障站点的数据势必会采用备用环进行数据上传，而该站点的传输通道的切换是否会导致其他无故障的站点同时切换到备用环上。全环的切换会引发所有站点的主机耗费资源用于传输通道的转换，同时也势必会增加网络收敛的时间。
在本方案的设计过程中，我们充分考虑到这一点，所以采用了主、备环各自连接到核心的方式，从而保证了每个站点的传输在主、备之间切换时不影响其他设备，完全做到了单点切换，避免了全环切换引发的种种弊端。
5、上联trunking的高带宽和冗余备份
在本设计中，三组环都分别上联到网络的核心。在上联链路中，我们采用了trunking技术。Trunking技术的优势可以表现在以下三个方面：
首先，trunking可以成倍地增大带宽。如前面所述，南京二号线监控系统会有大量的实时数据，所以我们采用了分组组环的方式来降低每个环内的流量。这样可以有效降低网络关键链路的负担，减少拥塞和延迟。但即便如此，因为同个环内所有站点的流量都会经过同一条上联连路到核心，所以在这条链路上依然可能形成数据传输的一个瓶颈。通过在上联连路上使用trunking，有效地增大了该段连路的传送带宽，进一步减少了延迟和拥塞的可能性，缓解了关键连路的传送压力。
其次，用于实施trunking的两条链路还可以互为备份，实现冗余。这样，当这两条链路中任何一条中断时，另外一条就会在15ms内自动承担全部的传输任务。也就是说，才用trunking上联后，这条关键链路的安全性得到了进一步的保证。
第三，trunking技术还可以实现流量的负载分担。从而缓解每条物理链路的传输压力。
6、核心设备的冗余备份
本方案中的核心采用了两台TSC carat 80互为备份，车站流量分别上联到两台核心。这样不管是核心设备还是核心链路就都有了冗余的能力。
从整体上看，本方案通过化整为零的思想有效降低了大量数据会对链路传输造成的压力，同时又隔离了多点故障并发对网络可靠性造成的影响。不管是在车站与车站之间还是车站与核心之间都有可靠的冗余。网络的健壮性和传输能力都比传统的拓扑高出很多。与此同时，因为采用了环网的设计思想，所以整个工程的造价会有效降低，布线和工程实施都十分方便。
下面是所采用的TSC Carat 80的主要性能介绍 :
TSC Carat80 Series Gigabit Layer3 Modular Industrial Ethernet Switch-- Ideal for the core, workgroup aggregation within a deterministic industrial automation network.
TSC Carat80 series Layer 3 Modular Gigabit Industrial Ethernet Switch delivers high performance, multiplayer , Gigabit and Fast Ethernet switching in an integrated chassis platform .It adopts Cross-bar switching framework and has capacity of 64Gbps Back Pressure Bandwidth. It provides 8 slots and could be configured as a maximum of 14 Gigabit Ethernet ports or 56 100Mbps Ethernet ports.
Product Feature
Scalable Port Density Capability
Supports extensive Ethernet interfaces with a capability of supporting a maximum of 14 Gigabit ports or 56 10/100Base-TX or 100 Base-FX ports.
High back-plane bandwidth 64Gbps
Support Full Duplex Mode IEEE802.3x and Auto Sensing MDI/MDIX
Intelligent IP services Capability
L2-L4 information flow classification strengthens QoS capability
Each port supports 4 Hardware Priority Queue
Token-bucket Mechanism supports port based VLAN
PIM, IGMP and IGMP Snooping capability
Redundancy capability
Dual redundant 220VAC power inputs
Critical units redundancy capability.
Plug & Play Operation for each card
With Link Aggregation Capability of a maximum of 8 physical links
VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) supported
Excellent User Safety Strategy
Support standard and extended ACL (Access Control List)
Support safety port filtering functionality
Hardware Specification
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