電子政務網智能化研究

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摘要：結合對湖北省仙桃市電子政務網智能化改造的需求，使其能夠作為政務云，雪亮工程，智慧城市，大數據中心的基礎承載網。文章詳細地介紹了如何采用最新的SD-WAN網絡技術對網絡進行改造。從客戶需求，網絡架構，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；承載網；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整合共享。建設“大平臺、大數據、大系統”，形成覆蓋全市、統籌利用、統一接入的數據共享大平臺，電子政務外網作為其承載網，需被改造為一個高效率、高性能、高可靠性、高科技、易維的網絡[1]。為仙桃市智慧城市各項業務提供一個智能化的統一大網絡平臺，支持將來全市智慧城市各項業務統一融合，為本市大數據應用提供物理基礎，構建功能強大的電子政府，滿足人民需求網上辦馬上辦的要求。

1政務網智能化改造的需求分析

本次電子政務外網改造要求向上與省電子政務外網對接，向下實現到各街道辦事處、社區、鄉鎮、鄉村電子政務外網的覆蓋，橫向接入市區各政府辦公區和市直各委辦局單位。具體建設范圍包括大數據中心外聯匯聚路由器改造、與省級電子政務外網設置在仙桃市的PE路由器互聯、2個政府辦公區、100個委辦局、2個街道、4個社區、23個鄉鎮和600個鄉村的接入，以及大數據中心到所有這些節點的專線建設，業務割接工程及后期運行和維護。仙桃市政務外網改造依照國家電子政務外網平臺技術規范，電子政務需要面向公眾、企業、政府和各專業單位提供服務，需要采用MPLSVPN技術提供“2+N”個業務網絡邏輯VPN，其中2為公共網絡（公文交換、跨部門政務審批業務）和互聯網接入，N為各個委辦局的虛擬專網。先進性要求，建設的網絡必須充分考慮網絡技術的發展和電子政務外網的應用發展，保證建設的網絡至少5年內不落伍，滿足“智慧仙桃”未來各種業務的發展挑戰。服務質量要求，建設的網絡必須具備端到端的Qos保障能力，以支撐國辦發[2017]39號“業務量大、實時性高的網絡應用需求”的要求。可擴展性要求，建設的網絡必須充分考慮電子政務外網業務的發展趨勢，使得所建設的網絡在網絡容量、網絡架構、網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[2017]39號大平臺、大數據、大集中的要求，數據大集中后，各委辦局重要數據在數據中心和電子政務外網傳輸必須具備高度的安全可靠性。

2基于SD-WAN政務網的改造思路

2.1網絡架構。仙桃市電子政務外網將是一個上連省級政府，下接街道、鄉鎮、鄉村，橫向連通政府辦公區、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絡設計原則，同時考慮到仙桃市網絡中包括的節點數較多，而且分布在全市范圍內的廣大區域，為了保證網絡的穩定和高效運行，仙桃市電子政務外網采用核心加接入高效扁平化的二層網絡架構，按照國家電子政務外網技術規范設計，網絡采用MPLSVPN技術作為電子政務外網的多業務綜合承載，同時采用InternetIPSECVPN作為不具備專線接入遠端節點的快速接入和重要節點專線故障時的鏈路備份。2.2核心網絡改造。仙桃市電子政務外網網絡由核心網和接入網兩部分組成，其中核心層需要與省電子政務外網放置在仙桃市的PE路由器實現MPLSVPN的互聯互通，為保障仙桃市電子政務外網的穩定性和靈活性，仙桃市電子政務外網采用獨立的自治域，與省電子政務外網通過OptionA方式跨域互聯。核心網的外聯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點智能網關進行統一的控制和管理[3]；現有網管功能擴容或新增一套網管系統對所有新增電子政務外網設備進行統一網管；新增一對IPSECVPN網關對無專線電路的節點提供IPSECVPN通道快速接入電子政務外網，并可對重要接入節點進行上行鏈路冗余保護。新增的這套SDN/NFV/NMS系統，實現電子政務外網智能運維，加速智慧仙桃各種業務通過電子政務外網的快速融合。整個網絡管理如圖2，能夠實現外聯匯聚、IPSECVPN網關和各接入點智能網關統一管理，各級專線MPLSVPN路徑與IPSECVPN路徑統一編排，網絡編排器執行資源的統一分配和編排，編排的路徑能夠集中可視化管理。提供簡易管理交互界面，支持對外聯匯聚路由器，街道、委辦局、鄉鎮等各接入站點的智能網關設備集中統一管理。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]。提供一鍵式業務部署功能，隧道/權限/業務創建一步到位,化繁為簡。2.3接入網絡改造。接入網絡由政府辦公區、街道辦事處、社區、各委辦局和鄉鎮鄉村接入組成。政府辦公區為重要保障區域，辦公區網絡匯聚交換機必須采用雙設備冗余，并與大數據中心外聯匯聚路由器兩兩口字型互聯，保障辦公區的安全可靠性。政府辦公區與大數據中心必須采用裸光纖進行互聯，以保障互聯帶寬可根據需要實時進行調整擴容。各委辦局、街道社區和鄉鎮邊緣業務接入節點，每個節點采用1臺智能網關設備，通過專線上聯到外聯匯聚路由器，通過SDN/NFV技術，將所有節點設備的控制面集中到核心的SDN/NFVController進行集中管理和業務編排，提升仙桃市電子政務外網的網絡覆蓋效果和效率，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關設備主要實現如下功能：①作為業務接入點，提供PE功能，每個業務點至少提供3個不同Qos質量要求的VPN接入，并可持續擴展，支持不少于1K個MPLSVPN；②支持MPLSVPN管理、支持MPLSQos和安全等功能，為各節點隨時開通視頻會議等高質量業務提供支撐；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，并自動加載各業務節點相對應的服務，降低各業務節點的運維難度;④提供至少2個上行千兆/萬兆自適應光接口（保留后續帶寬擴容和雙上行冗余能力），5個千兆路由接口（PORT0——共享業務VPN，PORT1——互聯網訪問VPN、PORT2——專用VPN、PORT3——視頻會議VPN、PORT4——網管VPN）;⑤設備性能必須保證后續上行帶寬升級到2個萬兆后的線速轉發能力，整機包轉發率不低于30Mpps（1個萬兆的線速轉發需要15Mpps的包轉發能力來支撐）;⑥作為與各委辦局接入的網關設備，根據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100萬并發連接數；⑦作為前置機必須支持至少2個不低于2.0GHz的CPU、內存不低于32G，存儲容量不低于1Tb。仙桃市電子政務外網覆蓋的各委辦局只配置智能網關設備，各委辦局局域網由委辦局自己負責；各街道、政務大廳、鄉鎮和鄉村政務節點根據業務終端種類和數量，需要在智能網關對應的業務端口通過接入交換機擴展以接入更多的用戶業務終端，接入交換機的管理口通過網線跳接到規劃的管理VPN端口，便于遠程對設備進行統一管理。接入交換機主要實現如下功能：①作為業務接入點，提供VLAN端口功能，不同的業務終端接入到對應的VLAN端口；②實現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支持統一網管，便于運維中心統一管理，降低網絡運維難度。2.4運營商電路升級。政府辦公區與大數據中心互聯用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、鄉鎮、鄉村到大數據中心專線優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/波分等光傳輸系統為各節點到大數據中心提供透明通道。外聯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、社區和鄉鎮的專線帶寬按政府大數據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。專線端到端網絡性能要求，考量視頻會議和語音業務要求，參照ITU-TP.861標準，各節點到大數據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

通過對本次網絡改造可以發現，隨著各地政務云，大數據中心，智慧城市的建設，需要一張強大的支撐網絡來保障各個業務平臺的運行，電子政務外網無疑是最好的選擇，同時大家可以發現SD-WAN其實就是高性能的VPN，其主要利用軟件優勢實現提升網絡性能，降低成本，簡便部署，信息安全，智能路由、數據優化，TCP/IP優化等功能。通過SD-WAN技術對現有網絡改造后實現縱向到底與橫向到邊的可靠互聯，滿足城市建設各種智慧業務的高效融合[6]。

參考文獻：

[1]王瑾.政企業務遇瓶頸SD-WAN助運營商實現云網一體化[J].通信世界,2017(16):35-36.

[2]中興通訊.中興通訊ElasticSD-WAN方案助力政企實現數字化轉型[J].通信世界,2017(13):19-20.

[3]中興通訊.基于SDN的ElasticCloudDC解決方案——提升數據中心運營價值[J].通信世界,2014(13):40-40.

[4]黃海峰.“SD-WAN+”技術將“加速”云服務發展[J].通信世界,2017(8):39-41.

[5]畢錦雄.“一網雙平面”——承載新型政務云平臺的網絡架構設計[J].信息系統工程,2014(10):31-34.

[6]周冰,張志剛.智慧城市電子政務云平臺構建[J].軟件導刊,2016,15(11):37-39.

作者:彭代 單位:中國電信股份有限公司仙桃分公司