通信電源集中監控系統網絡主備用路由的實現

2019-11-03 09:55:55

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

潘瑋武漢洲際通信電源集團公司 430035 武漢　　　摘要通過對云南玉溪電信局監控工程實現過程中的網絡及雙機備份中的一些關鍵問題的描敘，比較詳細的講解其實現過程。介紹該局網絡設計原則、方案，路由器的設置，雙機備份等，對其他地區監控網絡的實現有一定的參考價值。

關鍵詞雙機熱備份主備線路路由器網絡備份星形拓撲結構

分類號 TN86 TP273

　　通信電源、空調及環境集中監控系統是采用現代控制技術對與電源、空調、環境相關的各種設備以及其它相關數據進行遙測、遙信、遙控，同時還要完成記錄、處理、告警等功能的實時監控系統。一個穩定、可靠的網絡平臺是集中監控系統建設的重點和難點,也是實現所有功能的基礎。由于監控系統與設備直接相關, 實時性強、數據流量大，本文以云南玉溪電信局監控系統二期工程網絡的實現方法為例，講敘實現網絡穩定性和可靠性的一些方法。
1 網絡設計方案
 整個監控網絡在設計原則上采用冗余技術實現服務器、網絡鏈路主干等各主要環節的容錯，服務器采用雙機熱備份，網絡連接上使用64kDDN為主線路，撥號線備份的主備線路，以實現在工程造價許可的情況下提高系統的可靠性。
1.1維護中心網絡設計
　　玉溪監控網絡系統的骨干部分包括位于8個縣的9臺路由器和位于中心的2臺路由器以及一臺交換機,見圖１玉溪監控網絡示意圖。 考慮到可靠性及價格比，骨干網絡交換機選用CISCO公司的1900系列以太網交換機1924。它具備WEB管理功能、24口10BaseT、2口100BaseTX，且產品型號齊全，方便升級。2個100M端口能很好的和雙服務器高速網卡連接。保證當服務器處理大量數據時不會引起網絡擁塞。中心的局域網用它構成星形拓撲結構的局域網絡連接，某一站點的故障不會影響整個網絡。 網絡服務器采用兩臺HP服務器（P350/4.2G/14"/128M/32xCD），SCSI磁盤陣列架計算機容錯系統，容錯軟件為NT Cluster。兩臺服務器通過ip以太網網絡相連，并通過SCSI電纜分別接到容錯磁盤陣列柜上。NT Cluster容錯軟件包同時要求在服務器的串口上連接一根檢測線，磁盤陣列當前配備容量為3×7GB，作為兩臺服務器的共享數據存儲設備，在兩臺服務器上，分別安裝WINDOW NT4.0及NT Cluster容錯軟件包。應用的數據（如數據庫MS SQL 7的數據文件、LOG記錄文件）安裝在磁盤陣列柜上。
正常工作時，NT雙機系統中主用服務器運行自己的各種應用（包括數據庫，WINS名字解析服務，IIS服務，文件共享服務等），備用服務器處在監測等待狀態，NTCl uster容錯軟件包通過網絡、串口、及SCSI容錯磁盤陣列柜中的共享交換數據區相互偵測工作狀態。當一臺服務器系統或網線發生故障而停止工作時，NT Cluster雙機容錯系統中備用服務器會在指定的時間后承擔發生故障服務器的工作，將數據庫服務、WINS等服務進行接管，從而保證整個群集系統作業運行的連續性。待發生故障的主用服務器修復重新工作后，自動恢復到初始的正常狀態。 為實現路由器和數據局的DDN網絡連接，路由器采用一臺CISCO3620路由器作為主數據鏈路路由器，配上8WAN口同步路由器模塊和Enternet口插卡，8WAN口同步路由器模塊上的8個DB60 口通過CISCO的DB60到V.35轉換線與基帶MODEM的V.35口相接，由于有8個縣局和中心相連，基帶MODEM選用ASCOM基帶MODEM架（ASCOM-64/128），每個ASCOM-64/128通過專線（一對銅線）和數據機房的DDN接入基帶MODEM相連，使路由器接入DDN，Enternet口插卡通過網線接到CISCO1924上連接到中心的局域網。
 同時，為保證網絡的可靠性，實現在數據局的DDN網絡出現故障時監控系統的正常工作，采用一臺CISCO2511路由器作為主數據鏈路的備份，鏈路使用撥號線（PSTN），CISCO2511有16個異步口，完全可以滿足網絡備份需要，多余的異步口可配置為遠程撥號上網口，使非網上的臨時主機可以通過撥號上網監測數據。CISCO2511的異步口連接到eTEK MODEM架，在MOD EM架的每一片MODEM上接上一個電話號碼，分別對應相應的縣局。通過以上配置，使得中心有兩條物理線路可互為備份，保證網絡的可靠性。
1.2 分局網絡設計
　　玉溪網絡系統結構其分局網絡部分包括位于每個縣的一臺路由器，集線器，計算機（SU）等。由于縣局網絡數據流量較小，采用普通的10M集線器，為實現路由器和數據局的DDN網絡、以及備用的電話線的連接，路由器采用一臺CISCO2509路由器。該路由器上有 2WAN同步口、8異步口和Enternet口。路由器上的第一個WAN口DB60通過CISCO的DB60到V.35轉換線與基帶MODEM的V.35口相接，基帶MODEM選用臺式ASCOM基帶MODEM（ASCOM-64/128），ASCOM-64/128通過專線（一對銅線）和數據機房的DDN接入基帶MODEM相連，使路由器接入 DDN，Enternet口插卡通過網線接到集線器上連接到分局的局域網。CISCO2509的第一個異步口連接到臺式eTEK MODEM，接上一個電話號碼。在數據局的DDN網絡出現故障時，路由器CSCO2511自動啟動異步口撥號，作為主數據鏈路的備份路由。當主DDN鏈路恢復正常時，路由器自動倒回DDN。通過以上配置，使得分局有兩條物理線路可互為備份和中心連接，保證網絡的可靠性。
2 網絡的相關設置
　　網絡硬件安裝完成后，部分路由器設置為默認值，口令根據需要設定，其他路由器設置為備份啟動方式才能實現網絡備份，相關設置如下。
２.1 中心CISCO3620的關鍵設置
hostname Cisco3620（定義主機名）
......
interface Ethernet 0/0（指定以太網口）
description connected to EthernetLAN-9（注明連接的網絡名）
 ip address 192.168.3.21 255.255.255.0（注：分配以太網口IP地址）
interface Serial 1/0（指定端口1）
description connected to Cisco2509（注明連接的網絡名）
 ip address 192.168.14.6 255.255.255.252（指定連接后端口分配的IP地址）
 encapsulation ppp（封裝PPP協議）
……
network 192.168.0.0（指定整個網絡）
ip route 192.168.6.0 255.255.255.0 serial0（指定IP路由）
……
（注：上句設置是關鍵設置，本網使用靜態IP，指定以192.168.6.×××(×為任意值)地址IP的數據通過serial0發到縣局。Serial0即WAN口1，192.168.6開頭的IP指定到下面縣局，八個縣局需指定八個路由）
end
２．２中心CISCO2511的關鍵設置
hostname Cisco2511（定義主機名）
username Cisco2509 passWord 123456（定義用戶名密碼）
……
username Cisco2509-7 password 123456
username remote password 123456
（注：以上指定的是通過2511異步口撥號進入網絡的用戶名和密碼。）
interface Dialer 1
 description connected to Cisco2509（注明連接的網絡名）
 ip address 192.168.14.42 255.255.255.252（指定連接后端口分配的IP地址）
 encapsulation ppp（封裝PPP協議）
 dialer in-band（定義在撥號）
 dialer idle-timeout 120（定義撥號超時時間）
 dialer map snapshot 1 name Cisco2509 broadcast
 dialer map ip 192.168.14.41 name Cisco2509 modem-script default broadcast
（指定撥號連接后對端IP）
 dialer-group 1（撥號組號為1）
 pulse-time 3
 ppp authentication chap（指定鑒定用戶方式）
 snapshot server 15 dialer
 no cdp enable
……（注：為8個異步口配置撥號組）
interface Ethernet 0
description connected to EthernetLAN-9
 ip address 192.168.3.22 255.255.255.0（注：分配以太網口IP地址）
interface async 1（指定配置的異步口）
description connected to Cisco2509（注明連接的網絡名）
 no ip address
 async mode dedicated（指定為專用異步模式）
 dialer rotary-group 1（注：將撥號組和異步口綁定）
……
interface async 9
shutdown
……（注：其余異步口不使用）
interface Group-async 9
description connected to Dial-inPCs(modem)（注明為撥入的PC）
 ip unnumbered Ethernet 0
 ip tcp header-comPRession passive
 encapsulation ppp
 async mode dedicated
 group-range 13 16
 ppp authentication chap
 no cdp enable
 peer default ip address pool Cisco2511-Group-9
（注：在13-16口封裝PPP，允許遠程主機訪問）
router rip
network 192.168.0.0（指定整個網絡段）
ip route 192.168.6.0 255.255.255.0 async0（指定網絡路由）
……
（注：上句設置是關鍵設置，本網使用靜態IP，指定以192.168.6開頭的IP數據通過async 0發到縣局。async0是異步撥號口1，192.168.6開頭的IP指定到下面縣局，八個縣局需指定八個路由）
ip local pool Cisco2511-Group-9 192.168.3.80 192.168.3.83（注：分配遠程主機IP 地址）
line 1
 modem InOut（指定MODEM可輸入輸出）
 modem autoconfigure type usr-sportster（指定MODEM類型）
 transport input all
 stopbits 1
 speed 38400
 flowcontrol hardware
……（注：指定線路使用的MODEM類形，接口參數）
line 13 16
 exec
 autoselect ppp（自動選擇PPP協議）
 autoselect during-login
 login
 modem InOut
 transport input all
 stopbits 1
 speed 38400
 flowcontrol hardware（注：指定線路使用的MODEM類形，接口參數）
end
２．３縣局CISCO2509的關鍵設置
縣局CISCO2509使用AUX0口作為備用口，其設置如下：
hostname Cisco2509（指定主機名）
username Cisco2511 password 123456（指定用戶名和密碼）
interface Ethernet0（指定配置的以太網口）
 description connected to EthernetLAN-1
 ip address 192.168.6.1 255.255.255.0（注：分配以太網口IP地址）
interface Serial0（指定配置的端口0）
description connected to Cisco2511
backup delay 1 0（指定延時）
backup interface Async1（指定備用的異步口）
ip address 192.168.14.5 255.255.255.252（端口0的IP地址）
encapsulation ppp
（注：關鍵設置，backup interface Async1指定Serial0使用Async1為它的備份線路）
interface Async1（指定配置的為異步口1）
 description connected to Cisco2511
 no ip address
 encapsulation ppp
 dialer in-band
 dialer rotary-group 1
 async mode dedicated
 no cdp enable
interface Dialer1（在異步口1上使用的撥號1）
 ip address 192.168.14.41 255.255.255.252（撥號接通后分配的IP）
 encapsulation ppp
 dialer in-band
 dialer map ip 192.168.14.42 name Cisco2511 modem-script default broadcast 207 06
50（指定撥號使用的用戶名和撥號的電話號碼）
 dialer-group 1
 pulse-time 3
 no cdp enable
 ppp authentication chap
router rip（指定使用的路由協議）
 network 192.168.0.0
 no auto-summary
ip classless
ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 Serial0
ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 Async1 150
（注：關鍵設置，192.168.3為中心的網絡IP段，上兩句指定兩種路由到達中心網絡）
line aux 0
 autoselect ppp（指定自動使用PPP協議）
 modem InOut
 modem autoconfigure type default
 transport input all
 stopbits 1
 speed 38400
 flowcontrol hardware
end
現在縣局的路由器在DDN中斷后可自動啟動撥號，保證網絡可靠性的實現。
對雙機系統，必須在每一臺主機的HOSTS.TXT文件中的
127.0.0.1 localhost后加入
192.168.3.27 Alias
192.168.3.25 server1
192.168.3.26 server2
 （注192.168.3.25為主服務器IP，server1為主服務器的名字。192.168.3.26為備份服務器IP，server2為備份服務器的名字。192.168.3.27為虛擬服務器IP，Alias為虛擬服務器的名字。）
 設置后，能使服務器不依賴其他服務直接通過服務器名找到對方IP，判斷服務器IP功能是否正常，實現服務器雙機備份。
 玉溪工程中使用該方法建立的廣域網在各縣局與玉溪電信局之間實現了DDN和撥號線自動倒換，在中心實現了服務器雙機主備用。該系統所監控的設備包括低壓配電系統、電容柜、卡特比勒油機、DC/DC變換器、空調、開關電源、宇宏電池測量儀，溫度，濕度，紅外門禁等。 整個監控系統遵循三級網絡結構。監控中心為局域網：原紅塔區SS數據庫服務器，記錄紅塔區歷史信息；兩臺服務器以主備用的方式接入SC局域網，CISCO3620和CISCO2511負責和各縣局的CISCO2509路由器通信，CISCO3620接DDN，CISCO2511接MODEM作備用通信；一臺監控工作站（SC），實時監控市所有納入局站設備，負責告警自動呼叫，告警及時打印，并打印派工單；一臺區監控工作站（SS），實時監控區內監控站（SU），；一個輔監控工作站，可查詢各類信息，同時負責打印報表和歷史曲線；系統設置遠端維護口，在任何位置均可通過電話撥號上網監視。
　　整個網絡采用星型拓撲結構，不會因某一站點的故障影響整個網絡的正常工作。雙機熱備份，使數據庫服務器可靠性大為加強，通信的DDN和撥號的主備用更增加了網絡的可靠性，保證了監控系統正常穩定的工作。

摘自《通信電源技術》

上一篇：iTrust UPS在網絡中的應用和管理

下一篇：嵌入式電源系列介紹