一、概述
    石油行業(yè)是一個跨學科、多專業(yè)相互配合的高度技術密集型行業(yè)。石油行業(yè)的信息化一直伴隨著石油行業(yè)的發(fā)展，并發(fā)揮了巨大的作用。20世紀中期，計算機技術已經(jīng)在石油勘探領域得到了較為廣泛的應用。時至今日，隨著新的石油行業(yè)信息化理念被普遍接受。石油石化企業(yè)已經(jīng)發(fā)展到了離開信息系統(tǒng)就無法生存的地步，全面數(shù)字化已經(jīng)成為各石油企業(yè)逐鹿中原的重要戰(zhàn)略。

    石油行業(yè)主要分為4大業(yè)務板塊，勘探生產(chǎn)與開發(fā)、煉油與銷售、化工與銷售及天然氣與管道，針對不同的業(yè)務板塊，其信息化網(wǎng)絡建設模式和需求也不盡相同。而其中，上游的勘探生產(chǎn)開發(fā)即油田的信息化建設是整個石油系統(tǒng)信息化的關鍵所在。

二、需求分析
    數(shù)字油田主要包括勘探生產(chǎn)與開發(fā)板塊的各個單位，各油田由于覆蓋面積大，基層生產(chǎn)單位分散等原因，網(wǎng)絡結構主要由城域網(wǎng)+園區(qū)網(wǎng)組成，部分油田包含廣域網(wǎng)絡。主要業(yè)務為大量的生產(chǎn)勘探數(shù)據(jù)的收集、計算與傳輸，對于網(wǎng)絡帶寬及延遲的要求較高，多采用高速傳輸通道或CWDM的方式連接骨干節(jié)點，將相關的地震勘探數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶诵母咝阅軘?shù)據(jù)中心進行計算和處理。隨著油田數(shù)字化程度的提高，相關的語音、視頻會議及相關采油點監(jiān)控的業(yè)務也逐漸架設在企業(yè)網(wǎng)上。

    總體來說，數(shù)字石油的系統(tǒng)信息化建設要求的是構建一個高效、穩(wěn)定、安全、可承載多業(yè)務的網(wǎng)絡系統(tǒng)。

三、H3C 數(shù)字油田解決方案
    通過對石油行業(yè)需求的深入理解，H3C綜合自身提供的數(shù)據(jù)通訊技術與產(chǎn)品以及ITOIP一體化解決方案，提出了數(shù)字油田整體解決方案，最大程度降低企業(yè)信息化成本，助力石油企業(yè)信息化騰飛。

    傳統(tǒng)的IP通信網(wǎng)絡主要以提供簡單的數(shù)據(jù)傳送為主，隨著業(yè)務系統(tǒng)的不斷增加，對網(wǎng)絡智能化的要求也隨之增強，其整體設計應采用模塊化的方式，通過分層組網(wǎng)結構，使網(wǎng)絡層次化清晰，復雜度降低，網(wǎng)絡穩(wěn)定性提升，網(wǎng)絡維護難度降低，可以節(jié)約投資，提高性價比。另外使網(wǎng)絡具有高擴展性?；趯τ谑推髽I(yè)數(shù)字化的具體需求分析，H3C將整個解決方案分為如下這些模塊：

油田城域網(wǎng)
    通過高帶寬、高冗余性的互聯(lián)方式，滿足油田各下屬單位間數(shù)據(jù)互聯(lián)的需求。

智能化園區(qū)
    構建數(shù)據(jù)網(wǎng)接入系統(tǒng)用以實現(xiàn)整體網(wǎng)絡用戶接入的基礎數(shù)據(jù)通道，同時采用構架于該通道上的包含了覆蓋全網(wǎng)的IP統(tǒng)一通信、實時的園區(qū)監(jiān)控及遠程油井的廣域視頻監(jiān)控等多樣性業(yè)務的智能綜合平臺來滿足油田企業(yè)用戶不斷發(fā)展豐富的業(yè)務需求。[nextpage]

    數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)及容災備份，企業(yè)級數(shù)據(jù)中心的構建，為相關應用系統(tǒng)提供千兆級的數(shù)據(jù)通道及大容量的數(shù)據(jù)存儲服務以及采用同城、異地備份等形式完成關鍵數(shù)據(jù)及應用系統(tǒng)的容災備份，保證故障時的快速恢復。

智能管理中心
    系統(tǒng)實現(xiàn)了對整個系統(tǒng)所有設備、資源等相關元素的配置管理、故障管理、性能管理和流量管理等。

油田城域網(wǎng)
    H3C油田城域網(wǎng)解決方案分為骨干層、匯聚層，整個油田城域網(wǎng)具有可運營、可管理的開放式結構。骨干層考慮到高穩(wěn)定性、高安全的特性，推薦采用彈性分組環(huán)作為關鍵技術構建環(huán)形網(wǎng)絡。網(wǎng)絡的核心層由高端路由器或大容量高級路由交換機構成環(huán)網(wǎng)，從而確保網(wǎng)絡的可靠性以及安全性。在帶寬的考慮上，可采用2.5G或10G的RPR，提供雙向5G或20G的帶寬，滿足油田企業(yè)應用系統(tǒng)的高帶寬需求。

    在匯聚層，采用大容量路由交換機作為各區(qū)域采油廠及其它機構流量的上行匯聚，流量匯聚后進入骨干層。

    RPR技術實現(xiàn)了SDH和IP技術的完美結合，在保留了SDH強大保護倒換功能(50ms的倒換)的情況下，很好地適應了數(shù)據(jù)業(yè)務，并且內環(huán)和外環(huán)同時傳送數(shù)據(jù)，內環(huán)和外環(huán)互為備份，不需要額外的帶寬。隨著油田信息網(wǎng)內業(yè)務的多樣化及用戶需求的多樣性，其功能定位已經(jīng)逐步從滿足接入能力為主轉向滿足日益豐富的業(yè)務需求為主。網(wǎng)絡承載多業(yè)務及對不同業(yè)務提供區(qū)分服務，在提供多業(yè)務的同時也許保證網(wǎng)絡的高可靠性及冗余性。因此在城域網(wǎng)基礎網(wǎng)絡建設中核心采用先進的RPR環(huán)網(wǎng)技術，即保障網(wǎng)絡的高可靠又會使網(wǎng)絡在多業(yè)務支撐能力上有較大提升。

智能化園區(qū)
    在傳統(tǒng)的石油園區(qū)當中，計算機網(wǎng)絡、模擬電話網(wǎng)絡、模擬視頻監(jiān)控網(wǎng)絡網(wǎng)中都是各自獨立的網(wǎng)絡，都是沿著不同的技術路線發(fā)展而來，網(wǎng)絡、終端、標準、協(xié)議、功能等都彼此不同，彼此的網(wǎng)絡相互割裂，資源無法共享。同時油田的各種不同網(wǎng)絡之間相互孤立，無法實現(xiàn)網(wǎng)絡資源平臺的相互融合，從目前的每一種通信網(wǎng)來看，它們都是為某種專業(yè)業(yè)務而設計的，其傳輸速率和特性各不相同，這些業(yè)務系統(tǒng)往往不能再適應其他用途。雖然通信業(yè)務在幾個不同的網(wǎng)絡中都能同時存在，但不同網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)終端卻互不兼容，這種業(yè)務專門化的系統(tǒng)將不能適應油田未來的發(fā)展，所帶來的后果是業(yè)務的依賴性和不靈活性及低效率，各種通信模式無法互通，更勿論整合。

    為了改變這一現(xiàn)狀，基于IP的融合系統(tǒng)通過將語音、視頻、數(shù)據(jù)等各種不同的網(wǎng)絡應用實現(xiàn)不同業(yè)務資源共享，改變了油田中通訊系統(tǒng)分割的孤島狀態(tài)，利用當前的開放架構技術，基于目前廣泛部署的IP網(wǎng)絡，實現(xiàn)了音頻、視頻、視頻監(jiān)控及數(shù)據(jù)等多種通信模式的整合;實時通信業(yè)務與非實時消息業(yè)務的整合;通信技術功能與辦公及業(yè)務流程的整合。同時基于開放架構和標準接口，實現(xiàn)業(yè)務動態(tài)生成及部署。

    H3C公司基于IP的語音、視頻、智能監(jiān)控等三大系統(tǒng)，可以非常容易地部署在現(xiàn)有的油田網(wǎng)絡當中，實現(xiàn)語音、視頻會議、視頻監(jiān)控與IP網(wǎng)絡的整合。 [nextpage]

    系統(tǒng)將按照兩層網(wǎng)絡結構進行設計，在油田作業(yè)區(qū)設置本地監(jiān)控體系統(tǒng)，包括油田工作區(qū)、生活區(qū)周邊監(jiān)控，采油井監(jiān)控和數(shù)據(jù)監(jiān)控管理。在油田系統(tǒng)總部設置遠程統(tǒng)一監(jiān)管系統(tǒng)，包括警情處理，數(shù)據(jù)報表分析，遠程管理等任務。

    在采油井關鍵部位設置定點監(jiān)控攝像機，攝像機應該安裝室外帶雨刷除塵功能的溫控護罩以避免粉塵油漬損壞攝像機，將攝像機的視頻線接入EC視頻編碼器。將油壓表、流量表等數(shù)據(jù)總線接入EC視頻編碼器，利用EC視頻編碼器的透明通道進行傳輸。在系統(tǒng)控制中還可以接入電流電壓檢測模塊、溫度濕度檢測模塊，這些檢測模塊都可以共享EC視頻編碼器的數(shù)據(jù)通道，EC視頻編碼器可通過多種方式接入本地數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。

    在本地監(jiān)控系統(tǒng)中設置綜合管理主機，負責實時監(jiān)控、錄像、設備控制、數(shù)據(jù)采集分析等任務。同時綜合管理主機還將為遠程油田系統(tǒng)總部提供數(shù)據(jù)轉發(fā)服務，保證上級指揮機構可以在遠程實現(xiàn)對本地的管理。

    在總部管理中心，將設置統(tǒng)一管理系統(tǒng)-VM、DM?？梢杂行ПO(jiān)管下屬各個采油站點的實時工作情況。對上傳的數(shù)據(jù)采集進行數(shù)據(jù)報表分析。管理人員也可以利用網(wǎng)絡通訊平臺和各個采油站點的工作人員進行在線交流。

    通過將語音、視頻監(jiān)控、視頻會議、數(shù)據(jù)進行融合可為油田帶來諸多好處,整個系統(tǒng)可實現(xiàn)豐富的功能，可將語音、視頻監(jiān)控、視頻會議、數(shù)據(jù)等四套系統(tǒng)進行有效的融合,多媒體“四網(wǎng)合一”的特點主要表現(xiàn)在總體擁有成本低、效率高、受地理分布限制少、可用性與適應性強、可實現(xiàn)集中管理與控制。

數(shù)字石油數(shù)據(jù)中心
    在深入了解石油行業(yè)對數(shù)據(jù)中心建設的需求的基礎上，H3C公司提出了基于IToIP架構的數(shù)據(jù)中心解決方案。

    基于IToIP架構的數(shù)據(jù)中心解決方案由網(wǎng)絡層、服務器層、存儲層、備份層、安全層、應用優(yōu)化層、管理層構成。而所有的層次都是構建在統(tǒng)一的IP網(wǎng)絡架構上。層次化的結構使得整個數(shù)據(jù)中心的結構清晰，界面清楚，部署方便，彈性擴展。并且從建設的角度上來看，可以根據(jù)投資的大小靈活選擇建設模塊，可以分階段地進行重點建設。

    H3C數(shù)據(jù)中心整體架構相對傳統(tǒng)的架構最大的不同之處在于后臺的存儲層與備份層也架構在IP之上，即利用業(yè)界最開放的IP標準來打破后臺封閉昂貴的FC存儲與備份網(wǎng)絡，帶來的好處是靈活、開放、共享、高性能、低成本。FC發(fā)展到今天的最高帶寬才4G，而以太網(wǎng)的帶寬已經(jīng)達到10G，正在向40G發(fā)展。而且由于IP技術的開放性，其價格水平和業(yè)界支持程度都遠勝于FC技術，而且維護簡單。

    在具體 的設計上，充分體現(xiàn)了“6高”的特點：高可靠、高安全、高性能、高擴展、高管理性、高數(shù)據(jù)安全。[nextpage]

高可靠性設計方面：從設備的可靠(雙主控、雙電源)、網(wǎng)絡的可靠(關鍵設備雙歸屬/重要鏈路手工聚合/服務器采用雙網(wǎng)卡)、協(xié)議的可靠(VRRP、防火墻HRP)、架構的可靠(重要設備冗余部署/流量路徑合理規(guī)劃)、應用的可靠(服務器健康檢查、HA收斂時間迅速保證應用業(yè)務的可靠)等方面充分保障。
高安全性設計方面：防火墻實現(xiàn)網(wǎng)絡層的安全保護、IPS實現(xiàn)基于應用層的安全保護、交換機實現(xiàn)基于設備本身的集成安全特性。該三重安全防護手段能夠實現(xiàn)網(wǎng)絡1-7層的全面防護。
高性能設計方面：引入業(yè)界一流的負載均衡設備實現(xiàn)業(yè)務服務性能的最優(yōu)化、性能強大的全系列的網(wǎng)絡產(chǎn)品及安全產(chǎn)品。
高擴展性設計方面：產(chǎn)品本身的高擴展能力(從低端到高端的擴展，背板帶寬擴展到1.44T，端口擴展到10G)、IRF智能彈性架構技術、分區(qū)分層分類的設計思想保證整個架構的高擴展能力。
高可管理性設計方面：利用統(tǒng)一的管理平臺對所有H3C的各類設備進行管理，既可以帶內管理，也可帶外管理。
高數(shù)據(jù)安全性設計方面：面向復雜的海量用戶災備需求，H3C向油田用戶提供基于IP架構的從近線備份到遠程實時災難備份恢復等覆蓋7級災備需求的統(tǒng)一平臺支持。面向由各種不同的服務器、應用、操作系統(tǒng)、存儲設備復雜異構平臺組成的各種前端業(yè)務系統(tǒng)，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)調度、數(shù)據(jù)管理綜合平臺。全網(wǎng)設備統(tǒng)一管理。提供單向密鑰、雙向密鑰等不同安全級別的數(shù)據(jù)遠程備份服務，通過多跳技術，實現(xiàn)多個災備中心之間的互相災備和統(tǒng)一管理。

智能管理中心
    隨著業(yè)務變得越來越富有挑戰(zhàn)性，信息技術領域的工作也變得越來越復雜。如何優(yōu)化設備和網(wǎng)絡配置，使網(wǎng)絡系統(tǒng)充分發(fā)揮優(yōu)勢，是網(wǎng)絡管理正面臨的一項艱巨任務。

    H3C業(yè)務軟件產(chǎn)品提供了一個統(tǒng)一的平臺架構，將網(wǎng)絡管理、業(yè)務管理、用戶管理、策略管理等各個部分深度融合，使各個模塊能夠互相協(xié)調和配合，達到統(tǒng)一面向業(yè)務的目的，這些模塊之間的有機組合與分工，形成了IP智能管理中心的框架。

    IP智能管理系統(tǒng)由IP網(wǎng)絡基礎架構管理中心、IP網(wǎng)絡綜合接入管理中心、IP網(wǎng)絡智能分析中心以及智能終端組成;采用模塊化設計，每個管理控制中心既有專注的功能領域，也能夠利用靈活集成和相互調用，實現(xiàn)部件和功能的共享。

IP網(wǎng)絡基礎架構管理：
    基礎網(wǎng)絡管理中心除了涵蓋諸如網(wǎng)元管理、拓撲發(fā)現(xiàn)、參數(shù)配置、狀態(tài)監(jiān)控等傳統(tǒng)網(wǎng)管軟件的功能外，還可以實現(xiàn)網(wǎng)絡業(yè)務、服務管理功能，如VPN管理、網(wǎng)絡能力基線識別、歷史數(shù)據(jù)深層分析、業(yè)務影響關聯(lián)分析等，也可以靈活擴展到對桌面、服務器、存儲等網(wǎng)絡實體的管理。H3C公司提供了QuidView網(wǎng)絡管理組件，可以對H3C全線數(shù)據(jù)通信設備實現(xiàn)統(tǒng)一管理和維護，并為用戶提供了靈活的組件化結構，用戶可以根據(jù)自己的管理需要和網(wǎng)絡情況靈活選擇需要的組件，真正實現(xiàn)“按需建構”。

IP網(wǎng)絡綜合接入管理中心：
    一個完整的網(wǎng)絡，用戶可能以各種方式接入，如寬帶接入、撥號接入、VPN接入以及IP電話的VOIP接入，對網(wǎng)絡邊緣的接入控制也是網(wǎng)絡安全的重要保障，同時是網(wǎng)絡運營的保證。IP網(wǎng)絡綜合接入管理中心通過各種模塊的控制，對各種方式的接入用戶進行有效的身份管理以及安全保障，同時通過接入控制的機制使得網(wǎng)絡可運營、可管理。

    H3C針對企業(yè)網(wǎng)用戶需求開發(fā)的低成本、可擴展的綜合訪問管理系統(tǒng)CAMS與H3C全系列產(chǎn)品配合組網(wǎng)，實現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)絡業(yè)務和用戶的精細化可管理，保證網(wǎng)絡和用戶信息的安全。CAMS與桌面、終端管理相結合，可以控制不良信息的發(fā)布和用戶的網(wǎng)絡行為;同時，將對網(wǎng)絡資源的控制與人關聯(lián)起來，提供基于角色的網(wǎng)絡服務，確保合適的人、以合適的方式、在合適的時間、通過合適的網(wǎng)絡路徑，獲取合適的信息。 [nextpage]

IP網(wǎng)絡智能分析中心：
    基礎網(wǎng)絡管理中心從設備生命周期的角度對網(wǎng)絡進行管理，智能分析中心實現(xiàn)了自動化和精細化的深度分析，實時探測網(wǎng)絡資源的分配狀況，結合業(yè)務優(yōu)先級和服務水平協(xié)議，按照預定策略實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的按需分配。

    IP智能分析包括了用戶行為分析、網(wǎng)絡流量分析、安全事件分析、故障深度分析以及服務質量分析等分析模塊，通過這樣的深度分析與推理機制，管理員可以有效了解整個網(wǎng)絡的運行狀況、帶寬占用狀況等信息，為用戶進行下一步的網(wǎng)絡優(yōu)化與控制提供了有力的依據(jù)。

    IP智能管理中心中的各個管理控制中心不是彼此孤立的，多個管理控制中心互相聯(lián)動，實現(xiàn)對業(yè)務應用的有力支撐。

四、解決方案優(yōu)勢
    lRPR高可靠技術：H3C一直積極參與RPR標準的制定和討論，跟隨最新RPR的進展。在產(chǎn)品發(fā)展上，具有完善的接入層、匯聚層和核心層的RPR產(chǎn)品，并在路由器和交換機等設備上全面支持RPR。

    綜合防護保安全：H3C提出全面、立體、深層防護的安全理念，并提供防火墻、VPN、防病毒、主動式入侵防御系統(tǒng)(IPS)、安全管理軟件等全系列產(chǎn)品，從Internet出口、城域網(wǎng)內部、網(wǎng)絡設備安全管理、用戶認證、安全策略等多方面、多層次實施，形成高效的綜合安全解決方案。

    三網(wǎng)合一的解決之道：H3C可提供基于IP網(wǎng)絡的融合語音、視頻會議、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)多媒體通訊及監(jiān)控的統(tǒng)一平臺構建油田企業(yè)智能化園區(qū)。

    高性能IP存儲：H3C基于iSCSI技術的網(wǎng)絡存儲設備不僅能夠實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)的集中存儲，實現(xiàn)校內資源的共享和應用，還能夠提供跨廣域數(shù)據(jù)管理和訪問能力，實現(xiàn)城域之內的教育資源集中和共享。

    可運營、可管理、高可靠的容災備份：通過一個統(tǒng)一的平臺架構，將網(wǎng)絡管理、業(yè)務管理、用戶管理、策略管理等各個部分深度融合，使各個模塊能夠互相協(xié)調和配合，達到統(tǒng)一面向業(yè)務的目的，大大減少了后期網(wǎng)絡維護的人力物力，為用戶節(jié)省大量后期維護成本。

五、成功案例
    由于大慶油田下級單位與接入用戶數(shù)多，導致網(wǎng)絡網(wǎng)段多，因ERP、MES、DCS等新業(yè)務系統(tǒng)的后續(xù)上線需求，大慶信息通訊量猛增，原有ATM網(wǎng)絡性能迅速下降難以持續(xù)支撐未來的多業(yè)務網(wǎng)絡，經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，大慶油田提出了骨干網(wǎng)建設計劃。

    由H3C建的整個企業(yè)骨干網(wǎng)絡分為核心層和匯聚層。核心層由2個2.5GRPR環(huán)和機關辦公樓、西區(qū)兩個萬兆節(jié)點互聯(lián)組成，其中一個RPR環(huán)節(jié)點包括龍南A、龍南B、乘風莊、八百晌、高平、杏區(qū)、紅區(qū)、南區(qū)8個節(jié)點，另外一個RPR環(huán)節(jié)點包括龍南A、龍南B、龍崗、中區(qū)、北區(qū)、豐收、喇區(qū)7個節(jié)點，其中龍南A和龍南B為兩個RPR環(huán)的交叉節(jié)點，西區(qū)和機關辦公樓分別通過萬兆以太網(wǎng)鏈路同龍南A和龍南B互聯(lián)。匯聚層由直連到各核心節(jié)點下面的多業(yè)務萬兆以太網(wǎng)交換機S9512組成，連接方式如上圖所示。

    核心層功能包括數(shù)據(jù)流的高效轉發(fā)，匯聚層包括原有各單位局域網(wǎng)交換機的接入，核心層和匯聚層都需要支持MPLSVPN功能，并且實現(xiàn)整個網(wǎng)絡和各節(jié)點設備的安全和QoS保障措施，性能和業(yè)務要求滿足今后業(yè)務發(fā)展需要。

六、結束語
    通過充分關注石油行業(yè)發(fā)展趨勢和對企業(yè)業(yè)務目標深度挖掘，H3C公司以整合的思路為石油行業(yè)提供一個更加安全、高效、智能的信息支撐平臺建設方案，從而助力業(yè)務的不斷創(chuàng)新和發(fā)展。