電子政務網(wǎng)智能化研究
時間:2022-04-08 10:01:58
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摘要:結合對湖北省仙桃市電子政務網(wǎng)智能化改造的需求,使其能夠作為政務云,雪亮工程,智慧城市,大數(shù)據(jù)中心的基礎承載網(wǎng)。文章詳細地介紹了如何采用最新的SD-WAN網(wǎng)絡技術對網(wǎng)絡進行改造。從客戶需求,網(wǎng)絡架構,改造思路多個方面對此次升級做了深入的探討,從而為關注這一話題的人們提供參考。
關鍵詞:SD-WAN;政務網(wǎng);承載網(wǎng);改造
湖北省仙桃市人民政府緊緊圍繞政府治理和公共服務的改革需要,以最大程度利企便民,讓企業(yè)和群眾少跑腿、好辦事、不添堵為目標,加快推進政務信息系統(tǒng)整合共享。建設“大平臺、大數(shù)據(jù)、大系統(tǒng)”,形成覆蓋全市、統(tǒng)籌利用、統(tǒng)一接入的數(shù)據(jù)共享大平臺,電子政務外網(wǎng)作為其承載網(wǎng),需被改造為一個高效率、高性能、高可靠性、高科技、易維的網(wǎng)絡[1]。為仙桃市智慧城市各項業(yè)務提供一個智能化的統(tǒng)一大網(wǎng)絡平臺,支持將來全市智慧城市各項業(yè)務統(tǒng)一融合,為本市大數(shù)據(jù)應用提供物理基礎,構建功能強大的電子政府,滿足人民需求網(wǎng)上辦馬上辦的要求。
1政務網(wǎng)智能化改造的需求分析
本次電子政務外網(wǎng)改造要求向上與省電子政務外網(wǎng)對接,向下實現(xiàn)到各街道辦事處、社區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村電子政務外網(wǎng)的覆蓋,橫向接入市區(qū)各政府辦公區(qū)和市直各委辦局單位。具體建設范圍包括大數(shù)據(jù)中心外聯(lián)匯聚路由器改造、與省級電子政務外網(wǎng)設置在仙桃市的PE路由器互聯(lián)、2個政府辦公區(qū)、100個委辦局、2個街道、4個社區(qū)、23個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和600個鄉(xiāng)村的接入,以及大數(shù)據(jù)中心到所有這些節(jié)點的專線建設,業(yè)務割接工程及后期運行和維護。仙桃市政務外網(wǎng)改造依照國家電子政務外網(wǎng)平臺技術規(guī)范,電子政務需要面向公眾、企業(yè)、政府和各專業(yè)單位提供服務,需要采用MPLSVPN技術提供“2+N”個業(yè)務網(wǎng)絡邏輯VPN,其中2為公共網(wǎng)絡(公文交換、跨部門政務審批業(yè)務)和互聯(lián)網(wǎng)接入,N為各個委辦局的虛擬專網(wǎng)。先進性要求,建設的網(wǎng)絡必須充分考慮網(wǎng)絡技術的發(fā)展和電子政務外網(wǎng)的應用發(fā)展,保證建設的網(wǎng)絡至少5年內(nèi)不落伍,滿足“智慧仙桃”未來各種業(yè)務的發(fā)展挑戰(zhàn)。服務質量要求,建設的網(wǎng)絡必須具備端到端的Qos保障能力,以支撐國辦發(fā)[2017]39號“業(yè)務量大、實時性高的網(wǎng)絡應用需求”的要求??蓴U展性要求,建設的網(wǎng)絡必須充分考慮電子政務外網(wǎng)業(yè)務的發(fā)展趨勢,使得所建設的網(wǎng)絡在網(wǎng)絡容量、網(wǎng)絡架構、網(wǎng)絡鏈路等關鍵要素具備靈活的可擴展性[2]。安全可靠性要求,基于國辦發(fā)[2017]39號大平臺、大數(shù)據(jù)、大集中的要求,數(shù)據(jù)大集中后,各委辦局重要數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)中心和電子政務外網(wǎng)傳輸必須具備高度的安全可靠性。
2基于SD-WAN政務網(wǎng)的改造思路
2.1網(wǎng)絡架構。仙桃市電子政務外網(wǎng)將是一個上連省級政府,下接街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村,橫向連通政府辦公區(qū)、各委辦局的信息高速通道和交換樞紐。遵循國家電子政務網(wǎng)絡設計原則,同時考慮到仙桃市網(wǎng)絡中包括的節(jié)點數(shù)較多,而且分布在全市范圍內(nèi)的廣大區(qū)域,為了保證網(wǎng)絡的穩(wěn)定和高效運行,仙桃市電子政務外網(wǎng)采用核心加接入高效扁平化的二層網(wǎng)絡架構,按照國家電子政務外網(wǎng)技術規(guī)范設計,網(wǎng)絡采用MPLSVPN技術作為電子政務外網(wǎng)的多業(yè)務綜合承載,同時采用InternetIPSECVPN作為不具備專線接入遠端節(jié)點的快速接入和重要節(jié)點專線故障時的鏈路備份。2.2核心網(wǎng)絡改造。仙桃市電子政務外網(wǎng)網(wǎng)絡由核心網(wǎng)和接入網(wǎng)兩部分組成,其中核心層需要與省電子政務外網(wǎng)放置在仙桃市的PE路由器實現(xiàn)MPLSVPN的互聯(lián)互通,為保障仙桃市電子政務外網(wǎng)的穩(wěn)定性和靈活性,仙桃市電子政務外網(wǎng)采用獨立的自治域,與省電子政務外網(wǎng)通過OptionA方式跨域互聯(lián)。核心網(wǎng)的外聯(lián)匯聚路由器已在前期項目建設,本次項目新增SDN/NFV控制器對仙桃市所有接入節(jié)點智能網(wǎng)關進行統(tǒng)一的控制和管理[3];現(xiàn)有網(wǎng)管功能擴容或新增一套網(wǎng)管系統(tǒng)對所有新增電子政務外網(wǎng)設備進行統(tǒng)一網(wǎng)管;新增一對IPSECVPN網(wǎng)關對無專線電路的節(jié)點提供IPSECVPN通道快速接入電子政務外網(wǎng),并可對重要接入節(jié)點進行上行鏈路冗余保護。新增的這套SDN/NFV/NMS系統(tǒng),實現(xiàn)電子政務外網(wǎng)智能運維,加速智慧仙桃各種業(yè)務通過電子政務外網(wǎng)的快速融合。整個網(wǎng)絡管理如圖2,能夠實現(xiàn)外聯(lián)匯聚、IPSECVPN網(wǎng)關和各接入點智能網(wǎng)關統(tǒng)一管理,各級專線MPLSVPN路徑與IPSECVPN路徑統(tǒng)一編排,網(wǎng)絡編排器執(zhí)行資源的統(tǒng)一分配和編排,編排的路徑能夠集中可視化管理。提供簡易管理交互界面,支持對外聯(lián)匯聚路由器,街道、委辦局、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等各接入站點的智能網(wǎng)關設備集中統(tǒng)一管理。支持拓撲管理,VPN管理,QOS管理,日志管理,安全管理,故障處理[4]。提供一鍵式業(yè)務部署功能,隧道/權限/業(yè)務創(chuàng)建一步到位,化繁為簡。2.3接入網(wǎng)絡改造。接入網(wǎng)絡由政府辦公區(qū)、街道辦事處、社區(qū)、各委辦局和鄉(xiāng)鎮(zhèn)鄉(xiāng)村接入組成。政府辦公區(qū)為重要保障區(qū)域,辦公區(qū)網(wǎng)絡匯聚交換機必須采用雙設備冗余,并與大數(shù)據(jù)中心外聯(lián)匯聚路由器兩兩口字型互聯(lián),保障辦公區(qū)的安全可靠性。政府辦公區(qū)與大數(shù)據(jù)中心必須采用裸光纖進行互聯(lián),以保障互聯(lián)帶寬可根據(jù)需要實時進行調(diào)整擴容。各委辦局、街道社區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)邊緣業(yè)務接入節(jié)點,每個節(jié)點采用1臺智能網(wǎng)關設備,通過專線上聯(lián)到外聯(lián)匯聚路由器,通過SDN/NFV技術,將所有節(jié)點設備的控制面集中到核心的SDN/NFVController進行集中管理和業(yè)務編排,提升仙桃市電子政務外網(wǎng)的網(wǎng)絡覆蓋效果和效率,加快推動各種智慧政務快速可靠的向末端延伸[5]。邊緣接入層及其智能網(wǎng)關設備主要實現(xiàn)如下功能:①作為業(yè)務接入點,提供PE功能,每個業(yè)務點至少提供3個不同Qos質量要求的VPN接入,并可持續(xù)擴展,支持不少于1K個MPLSVPN;②支持MPLSVPN管理、支持MPLSQos和安全等功能,為各節(jié)點隨時開通視頻會議等高質量業(yè)務提供支撐;③支持安全準入認證,保障接入為合法的終端;具備免維護功能,可以自動上線認證,并到SDNController注冊,并自動加載各業(yè)務節(jié)點相對應的服務,降低各業(yè)務節(jié)點的運維難度;④提供至少2個上行千兆/萬兆自適應光接口(保留后續(xù)帶寬擴容和雙上行冗余能力),5個千兆路由接口(PORT0——共享業(yè)務VPN,PORT1——互聯(lián)網(wǎng)訪問VPN、PORT2——專用VPN、PORT3——視頻會議VPN、PORT4——網(wǎng)管VPN);⑤設備性能必須保證后續(xù)上行帶寬升級到2個萬兆后的線速轉發(fā)能力,整機包轉發(fā)率不低于30Mpps(1個萬兆的線速轉發(fā)需要15Mpps的包轉發(fā)能力來支撐);⑥作為與各委辦局接入的網(wǎng)關設備,根據(jù)需要可隨時增加硬件防火墻功能和前置機的功能,其中防火墻性能不小于2Gbps吞吐量和100萬并發(fā)連接數(shù);⑦作為前置機必須支持至少2個不低于2.0GHz的CPU、內(nèi)存不低于32G,存儲容量不低于1Tb。仙桃市電子政務外網(wǎng)覆蓋的各委辦局只配置智能網(wǎng)關設備,各委辦局局域網(wǎng)由委辦局自己負責;各街道、政務大廳、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村政務節(jié)點根據(jù)業(yè)務終端種類和數(shù)量,需要在智能網(wǎng)關對應的業(yè)務端口通過接入交換機擴展以接入更多的用戶業(yè)務終端,接入交換機的管理口通過網(wǎng)線跳接到規(guī)劃的管理VPN端口,便于遠程對設備進行統(tǒng)一管理。接入交換機主要實現(xiàn)如下功能:①作為業(yè)務接入點,提供VLAN端口功能,不同的業(yè)務終端接入到對應的VLAN端口;②實現(xiàn)VLAN管理、MAC地址過濾、端口限速、ACL安全控制等功能;③向上通過802.1Q與智能網(wǎng)關對接VPN,向下通過VLAN端口接入本地辦公終端;④設置MAC綁定功能,防止非法終端接入;⑤支持統(tǒng)一網(wǎng)管,便于運維中心統(tǒng)一管理,降低網(wǎng)絡運維難度。2.4運營商電路升級。政府辦公區(qū)與大數(shù)據(jù)中心互聯(lián)用2條裸光纖鏈路走不同的光纖路由,由不同方向的光纜提供。其它各委辦局、街道、社區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村到大數(shù)據(jù)中心專線優(yōu)先采用點到點裸光纖,由各運營商基于各自光纖路由和傳輸情況提供;也可以采用PTN/OTN/波分等光傳輸系統(tǒng)為各節(jié)點到大數(shù)據(jù)中心提供透明通道。外聯(lián)匯聚路由器可以支持以VLAN的方式與運營商專線匯接點對接,運營商采取措施保障匯接點設備專網(wǎng)專用,并安放在安全隔離可控的空間,避免信息泄露。委辦局、街道、社區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的專線帶寬按政府大數(shù)據(jù)中心的要求是不低于100Mbps(雙向),具體以各委辦局申請帶寬為準。專線端到端網(wǎng)絡性能要求,考量視頻會議和語音業(yè)務要求,參照ITU-TP.861標準,各節(jié)點到大數(shù)據(jù)中心專線的端到端性能要求如下:丟包率<5‰;時延<40ms;抖動<10ms。
3結論
通過對本次網(wǎng)絡改造可以發(fā)現(xiàn),隨著各地政務云,大數(shù)據(jù)中心,智慧城市的建設,需要一張強大的支撐網(wǎng)絡來保障各個業(yè)務平臺的運行,電子政務外網(wǎng)無疑是最好的選擇,同時大家可以發(fā)現(xiàn)SD-WAN其實就是高性能的VPN,其主要利用軟件優(yōu)勢實現(xiàn)提升網(wǎng)絡性能,降低成本,簡便部署,信息安全,智能路由、數(shù)據(jù)優(yōu)化,TCP/IP優(yōu)化等功能。通過SD-WAN技術對現(xiàn)有網(wǎng)絡改造后實現(xiàn)縱向到底與橫向到邊的可靠互聯(lián),滿足城市建設各種智慧業(yè)務的高效融合[6]。
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作者:彭代 單位:中國電信股份有限公司仙桃分公司