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关于长沙地铁2号线信号系统DCS有线网组网方式介绍 　　1DCS子系统介绍 　　DCS子系统是一个宽带通信系统，提供信号系统所需双向、可靠、安全的数据交换服务。信号系统内的所有子系统要实现其内部和外部的通信，都需要通过DCS子系统。按照DCS子系统实现的方式不同，可将DCS子系统分为有线网部分和车地无线网部分。 　　有线网部分主要由交换机通过光纤、网线来组网，无线网部分主要由轨旁无线模块和车载无线模块通过无线电波来组网。 　　本文只对有线网进行讨论和描述。 　　2传统DCS子系统有线网组网方案 　　DCS子系统有线网部分主要分为ATS网和信号网两部分。ATS网主要用于ATS子系统信息的传输，信号网主要用于信号相关设备的信息传输，轨旁ATP、轨旁ATO、联锁等子系统都属于信号网。 　　传统的DCS子系统有线网在组网时，通常采用将ATS网和信号网在物理上进行隔离的组网方式，ATS网和信号网在物理上是相互独立的。 　　ATS网连接控制中心、各车站、以及车辆段内ATS子系统相关设备，一对独立的交换机通过光纤的连接构成独立且冗余的骨干环网;各车站、车辆段和控制中心内的相关设备独立构成局域网并通过直接或间接的方式接入骨干网中。 　　信号网连接各设备集中站、各车站内的信号相关设备，实现对现场设备的控制与监测。 　　ATS网和信号网之间的通信通过车站ATS服务器来实现信息交互。 　　这种传统的组网方式能够比较直观的看出网络结构，但是需要更多的交换机设备、且网络维护也较麻烦，很不实用。 　　3新型DCS子系统有线网组网技术 　　进入21世纪，通信技术更加迅猛的发展，新通信技术的出现使网络结构也越来越简单。 　　3.1虚拟局域网技术 　　虚拟局域网(VLAN)是把一个物理网络划分为多个逻辑工作组。它是一种先进的网络构造方法。VLAN不是一个物理网络，但存在于一个物理网络上。使用VLAN技术可将整个网络划分为若干个逻辑上的子网，除非进行设置，否则，这些子网是分离的，就像在同一网络上构造出若干个独立的网络，故称为虚拟网。 　　VLAN技术能把一个局域网划分成多个虚拟局域网，每个VLAN都有一个标识号(如VLANTAG)，在整个局域网中唯一标识该VLAN。根据不同的VLANTAG就可以识别不同的VLAN。交换机可以将不同VLAN进行隔离。 　　3.2交换机的二层交换技术 　　二层交换机转发数据报文是根据报文的MAC地址进行转发的，交换机内部维护一个地址转发表，该表内记录MAC地址与其所对应的端口、VLAN号，转发数据时根据这张表进行。 　　交换机通过将接收数据报文的源MAC地址、接收端口及VLAN号记录在地址表中，来学习MAC地址。 　　由此可见，多个VLAN可以共享物理局域网、交换设备和链路，然而他们之间是相互隔离的，就好像各自组成一个独立的局域网一样。VLAN的所有帧流量都被限制在该VLAN中，这样就能提高网络性能，防止广播风暴。 　　一个VLAN是一个逻辑的子网，一个VLAN与一个物理子网的区别：一个物理子网由一个物理缆线段上的设备所构成;一个逻辑的子网VLAN则由被配置为该VLAN成员的设备组成，这些设备可以位于交换区块中的任何位置。无论是物理子网还是VLAN子网，他们的网络特性是一样的。 　　3.3生成树技术 　　地铁信号系统是与安全密切相关的系统，其在设计通信网时考虑了链路冗余和环网的设计思想，旨在一条通信链路故障时，不会影响本环网的正常运行，即使整个环网出现故障，也能确保整个通信系统正常运行。 　　但是这种设计也带来一些弊端，例如当环网中两条路径都正常工作时，有可能造成网络中广播风暴。如何避免环网中广播风暴，这就引入生成树技术。 　　目前，较常用的是多生成树协议(MultipleSpanningTreeProtocol，MSTP)，其工作原理是：可将环路网络修剪成为一个无环的树型网络，避免报文在环路网络中的增生和无限循环，同时还提供数据转发的多个冗余路径，在数据转发过程中实现VLAN数据的负载均衡。本种协议具有如下特性。 　　1)成型一个无环的树型网络(通过禁用充当备份的链路实现)，从而解决网络中广播风暴的问题。 　　2)当网络中的一条路径故障后，能够迅速启动备用链路，从而缩短网络的收敛时间。 　　3)可以为不同VLAN生成不同的生成树，实现不同VLAN的流量可以按照不同路径进行转发，从而均衡了网络负载。 　　3.4交换机的三层路由技术 　　前面已经讲述不同VLAN之间是隔离的，无法实现通信，但是对于具体的应用来说，需要不同VLAN之间进行通信，这就需要用到路由技术。 　　三层交换机具有路由功能，在其内部管理着一张路