政務內網云平臺特點研究與網絡規劃解決方案

　　摘要：隨著互聯網技術不斷發展，政企對網絡信息化依賴程度不斷提高。同時，為了提高網絡安全性，越來越多政府和企業實施內外網隔離，網絡私有云平臺建設需求日益增加。當前的網絡私有云建設，主要圍繞互聯網企業的內網設計，而在政府內部網絡技術方面，可靠性、安全性、節能方面沒有針對性解決方案。本文簡單分析了政務內網等網絡需求，重點分析了可靠、安全和節能的政務網絡建設技術方案。

　　正文：近年來，政府部門的信息化建設一直處于高速發展階段，發展出政務內網、政務外網和互聯網相結合的信息化體系。政務內網作為特殊的網絡，在網絡安全和能耗節約方面有不同的需求。針對性的政務內網云平臺網絡規劃與設計勢在必行。

　　政務論文范例：貴州打造一體化政務服務平臺

　　政務內網特殊性分析。

　　相對于一般互聯網和企業內網，政務內網具有以下特點：一、政務內部網絡屬于內部網絡，是與外部網絡完全隔離的物理架構，在物理層面實現完全的物理隔離。構建政務內部網絡需要建設完整的網絡體系，包括分層的路由交換系統、云平臺系統、數據存儲中心系統等。二、絕對安全的內外網數據交換。政務內網對外通訊需求主要體現在與上下級業務系統、政務外網、互聯網對接。其中，在與政務外網、互聯網對接時，要做到絕對安全的數據交換。三、政務網絡系統建設方面，系統資源需求差明顯，忙閑不均，更迭頻繁。有大數據實時分析的需求，也有基本信息服務需求。大部分業務系統可能白天工作，晚上休息，卻也有部分系統正好相反。部分系統在每個月特定時間業務量劇大，資源吃緊，其他時間沒有業務互動，資源浪費。同時新舊更迭頻繁，每年有大量新系統上線，舊系統仍要作為備用，以提高冗余，系統資源整合與合理分配需求突出。

　　針對政務內網的解決方案

　　1.政務內網分區設計方案探討

　　政務內網的可靠性和安全性與其他互聯網架構存在差異性。可以從分區設計入手，提出解決方案。政務網絡屬于內部網絡與外部網絡完全隔離的物理架構，對外通訊需求體現在上下級業務系統對接和內外網文件交換。因此，在網絡分區設計這塊，可以舍棄傳統DMZ專區的設計，將網絡安全防護功能的重心轉移到上下級線路間的防火墻和監測設備保護上。其次，由于業務系統的多樣性，傳統網絡結構無法滿足大數據、傳統業務數據和非結構化數據等異構信息的存儲需求，為此，將存儲區域細分為分布式存儲區域、結構化存儲區域和非結構化存儲區域。同時，考慮到政務數據需要對接政務外網、互聯網等多種網絡，信息交換需求日益突出，專門設置邊界交換區。

　　2.多分區設計與具體實施。

　　針對綜合政務內網的特點進行如下改進，將云平臺分為核心交換區、業務區、存儲區、邊界交換區和管理區5個大區。在網絡和安全設備選擇方面，應該綜合考慮各個廠家市場占有率、技術實力和售后服務等多方面因素，可以選用華為、深信服等公司的設備。

　　核心交換區連接除存儲區域以外的各個區域，使用萬兆以太網絡。每兩臺交換機組成堆疊，每組交換機與其他區域采用雙連接，兩組交換機基于VRRP技術實現雙活負載均衡，充分保證網絡交換線路的可用性和可靠性。

　　業務區域使用多臺高性能服務器，采用虛擬化技術，搭建云系統調配資源，可以選用VMware的Vsphere架構系列產品搭建虛擬化業務服務平臺。

　　存儲區域與業務區相連，可以選用成熟廠家的虛擬化存儲解決方案，硬盤選擇上可以采取SSD搭配SAS、NL-SAS硬盤，結合RAID10、RAID6等技術，實現分級存儲與冗余熱備。針對分布式存儲、傳統結構化存儲和非結構化存儲三種異構數據存儲的迫切需求，將存儲區細分成三個不同區域，按照實際需求比例分配服務器和硬盤存儲空間。

　　邊界交換區域是政務外網和互聯網之間的連接邊界。政務內網對外數據交換全部在該區域完成。該區域配置多臺網閘，采取單向傳輸，設置文件擺渡功能。考慮邊界攻擊、勒索病毒和蠕蟲病毒等威脅因素，網閘后接網絡防毒墻。網絡防毒墻又稱防病毒網關，防毒墻是位于網絡入口處(網關)，用于對網絡傳輸中的病毒進行過濾的網絡安全設備。邊界交換區設置防毒墻，可以過濾外界APT攻擊、計算機病毒等惡意代碼。防毒墻上連小型IP-SAN，方便管理對外交換的數據。

　　理區與核心交換區相連，配置三臺服務器，安裝管理軟件，實現對云平臺虛擬服務器的實時監控和管理，根據網絡環境情況，也可旁掛安裝IDS、態勢感知等安全設配，對網絡安全情況實時監測。

　　三、負載均衡與節約能耗方案

　　虛擬化技術作為近年來的熱門技術，廣受關注。傳統服務器架構技術中，各個業務系統結構分離，各自為戰。很多服務器系統利用率低，能耗大，導致資源分布不合理，資源浪費嚴重。虛擬化技術將多個業務系統整合到一個或幾個服務器中，使計算資源、存儲資源統一整合，極大提高了資源利用率。目前主流的虛擬化技術主要有微軟的Hyper-v和Vmware的Vsphere等。

　　本文以Vmware的虛擬化系列架構為例，探討相關技術在云平臺中的應用。

　　重點保障核心業務系統運行。在設計分配云平臺系統資源的初期，就要深入了解重點系統的資源需求。對于全天候運行，資源需求高的系統分配固定的計算存儲資源，考慮1：1以上的資源冗余。在服務器性能方面，系統資源應保證峰值狀態1:1.6以上的資源冗余，并有熱備系統。存儲資源方面專門制定期全量備份和差異備份相結合的備份策略。交換線路上采用雙鏈接，保障鏈路熱備冗余。

　　動態調配系統資源。針對各個系統在不同時間段的利用率差別大，不同時期忙閑不均的情況。可以采用DRS虛擬化資源調度技術。當系統資源不足或使用量過高時，自動使用vMotion技術將虛擬機無感遷移至其他空閑服務器，實現對用戶透明操作，達到負載均衡的目的。

　　電源管理技術。忙閑不均是該項目業務系統的重要特點，部分業務系統可能白天業務為主工作，晚上閑置。一些系統只有在月初工作，其他時間沒有業務互動。可以在虛擬化系統中配置DPM分布式電源管理，在非工作時間暫停部分虛擬服務器，一旦需要工作，及時喚醒，在保證業務工作的同時，有效降低能耗，節約電能。

　　通過以上論述可知，當前政務內網云平臺建設的問題主要在網絡隔離、數據交換、云系統資源分配、能耗節約等方面。對此，可以采用基于多分區設計、特殊化的內外網交換區、虛擬化資源熱備冗余、虛擬化資源自動分配和虛擬化電源管理等多項技術來解決。為了提高政務網性能、保護政務信息安全，創造良好網絡環境，需要將各種計算機網絡技術應用到實際政務網絡設計與規劃當中，以解決政務內網云平臺建設可用性、可靠性、安全性和能耗節約等問題。現階段，我國雖然在計算機領域取得了顯著的進步，但是對專用政務云平臺等特殊網絡系統建設并不完善。仍需要社會各界的共同努力，從而促進內網云平臺網絡的發展。本文的研究尚存在不足之處，還望各位予以指正。

　　作者：張棟、侍海波

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