西藏自治區地震網絡優化改造分析研究

李佳輯，次卓嘎，土旦次仁，許　亮，次仁多吉，高錦瑞

(西藏自治區地震局，西藏　拉薩　850000)

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·技術交流·

西藏自治區地震網絡優化改造分析研究

李佳輯，次卓嘎，土旦次仁，許亮，次仁多吉，高錦瑞

(西藏自治區地震局，西藏拉薩850000)

詳細闡述了西藏自治區地震信息網絡存在的問題與不足，利用西藏地震信息支撐平臺項目，在充分使用和保護原有部分網絡系統和硬件資源的前提下，采用硬件升級改造、系統重新集成、網絡合理劃分和優化網絡結構等措施，提高行業骨干網絡應對突發事件的能力。

網絡優化改造；核心設備；IRF堆疊

0　引言

西藏自治區地震信息網絡平臺主要依托于“十五”數字地震觀測網絡項目建成，2007年正式全網運行至今。隨著網絡科技的不斷發展，新型網絡技術及觀測技術不斷更新，信息時代的網絡互連已不是簡單地將計算機以物理的方式連接，而是合理地規劃及設計整個網絡系統，充分利用現有資源，建立一套高效快捷且易于維護的網絡體系。

隨著西藏地震信息網絡規模不斷擴大，核心設備不斷增加，組網方式日趨復雜，硬件及網絡系統的維護工作量和難度進一步增加，現在的組網方式已無法應對日常維護及突發事件后的故障解決。

1　網絡優化改造背景

西藏地震信息網絡系統平臺是正式投入運行以來，經多年建設成為一個承載地震監測預報、地震前兆數據分析研究、地震應急救援等工作的信息支撐平臺。隨著近幾年中國地震背景場探測項目、社會服務工程項目及大陸構造環境監測網絡等項目的建設實施，目前所使用的網絡系統已無法滿足業務發展需求。原因如下：(1) 數據量成倍增加，存儲設備老化、空間不足，存儲設備網絡接入方式不明確，存在光纖和網線同時接入的情況；(2) 核心設備老化、性能的不足直接影響整個網絡的數據傳輸；(3) 網絡系統混亂、核心網絡節點復雜、故障點明顯增加，極易造成故障點判斷不明，維護困難；(4) 部分服務器使用雙網卡雙鏈路接入核心交換，存在回路及IP地址沖突問題。對現有網絡進行統一管理成為目前迫切需要解決的問題。

2　網絡現狀

西藏數字地震觀測網絡為星型結構(見第22頁圖1)，業務運行和各項目數據交換全部依托于現有網絡系統平臺。網絡系統經過多次擴展改造，造成網絡設備與種類品牌復雜、設備老化嚴重、組網方式混亂及網絡布局、布線不規范等問題。

核心路由器為一臺Cisco(思科)3845，設備出現老化使端口配置無法進行，造成臺站數據傳輸頻繁中斷。核心交換機為兩臺華為S6506，未配置形成雙機熱備模式，測震、前兆、信息和應急服務器分別接入兩臺核心交換機，接入方式全部為雙網卡雙鏈路接入，未進行雙網卡綁定及鏈路捆綁，極易造成回路及IP地址沖突故障，導致整個網絡系統癱瘓。樓層交換、服務器等核心設備的網絡鏈路通過配線架進行匯聚后接入核心交換機，缺失規范的線路標識，一旦網絡運行出現故障，需對兩端鏈路進行逐一排查。若無法在第一時間找到故障點，既增加網絡傳輸的不穩定性，也增加線路排查的工作量。未劃分DMZ區，無法實現內部網絡的有效防護。

3　網絡結構優化調整

在網絡優化改造實施階段，提前對網絡架構進行了優化設計，購置部分核心設備，對原有核心設備進行替換，各骨干接點采用路由器及交換機作為匯集。為避免IP地址沖突，對業務和樓層用戶進行了VLAN劃分。虛擬局域網(VLAN)可提高網絡運行效率，有效防止網絡風暴且便于資源的分類管理。各骨干接點與省地震局中心網絡通過路由設備進行直連，收縮各自下屬節點的局域網網關，并用VLAN實現各局域網的隔離，形成一個3層的明晰架構[1]。區域中心各分項服務器采用三層交換機進行匯聚，用VLAN技術對網段地址隔離。利用防火墻設備劃分隔離區(DMZ區)，內網和DMZ區在防火墻外口作SNAT訪問internet，DMZ區通過DNAT為外部用戶提供WWW等服務[2](見圖2)。

圖1　西藏數字地震觀測網絡星型拓撲圖Fig.1　Star topology of Tibet digital seismic observation network

圖2　西藏數字地震觀測網絡優化改造設計圖Fig.2　Optimization design of Tibet digital seismic observation network

4　網絡優化實施

(1) 網絡優化改造實施中，使用一臺華三(H3C)S6608作為核心路由器，兩臺華三(H3C)7506E為核心交換機。兩臺核心交換機之間用萬兆以太網口進行互聯，使用集群交換中的IRF堆疊技術，將多臺網絡交換設備通過堆疊口連接形成一臺“聯合設備”。用戶只要通過對該“聯合設備”進行管理，就可實現對堆疊中的所有設備進行管理，既簡化了管理，又有強大的擴展能力為網絡系統提供高可靠性的運轉環境。

(2) 使用多臺華三(H3C)S5600交換機將各分項服務器進行集中匯集，然后用VLAN劃分出服務器及工作端接入的兩個子網段，配置兩網段實現互通。在核心交換機中，使用VLAN劃分出不同子網，分別接入各分項交換機，保證各業務分項的相對獨立，使網絡管理更加安全靈活。

(3) 使用現有網神防火墻劃分出隔離區(DMZ區)。在防火墻內配置網絡地址轉換(NAT)訪問控制策略及安全規則，將一個網段通過地址映射轉換為外網地址以實現外網對內網進行WWW等服務的訪問，達到隱蔽真實地址、控制訪問的目的。

(4) 將原有網絡配線架拆除，分項服務器端與交換機匯聚點進行直連，可以大幅減少中間故障點并提高網絡故障排查效率。

(5) 使用bonding技術對linux服務器雙網卡進行綁定，綁定后的雙網卡提供負載均衡和冗余保護作用。多塊網卡綁定后，服務器的訪問流量被平均分配到每一塊網卡以減小其負載，當其中一塊網卡出現故障時，另一塊網卡正常工作[3]并在交換機進行鏈路捆綁，防止造成網絡回路及IP地址沖突等。

5　實施過程注意事項

建立DMZ區，應注意配置訪問安全策略，禁止在防火墻中添加DMZ區到內網區的全通規則，不然DMZ區就失去了防護意義。在網神防火墻中設置安全策略并進行NAT源地址轉換后，需將設置進行上移，保證設置及時生效。

服務器使用雙網卡雙鏈路接入交換機時，需要先在服務器進行雙網卡綁定，交換機同時進行鏈路捆綁，防止造成網絡回路及IP地址沖突。

6　結論

西藏自治區地震信息網絡平臺的優化改造提升了網絡運行效能及辦公效率，滿足了社會服務工程項目、背景場探測項目和藏東南地震監測中心等多個項目的地震數據傳輸共享能力，大幅提升了行業骨干網絡突發事件的應對解決能力，在西藏數字地震觀測網絡中發揮了重要作用。

[1]馬曉蘭，孫春玲，白占孝.淺析青海地震信息網絡優化改造[J].高原地震,2013(4):51-53.

[2]閆新惠.網絡安全與DMZ的設計[J].科技信息,2013(23):101-112.

[3]曹連剛，由德凱，關慧.Linux下雙網卡綁定技術的實現[J].甘肅科技,2008(1):43-44.

Analysis and Study on Optimization of Seismic Network in Tibet Autonomous Region

LI Jia-ji, Cizhuoga, Tudanciren, XU Liang, Cirenduoji, GAO Jin-rui

(Earthquake Administration of Tibet Autonomous Region, Lhasa, Tibet 850000, China)

In this paper, the problems and deficiencies of the seismic information network in Tibet autonomous region are described in detail. Using the Tibet seismic information supporting platform project, The measures such as hardware upgrading, system integration, network partitioning and optimization of network structure are adopted under the premise of full use of the original part of the network system and hardware resources. These measures improve the ability to respond to emergencies in backbone network.

Network optimization and improvement; Core equipment; IRF stacking

1000-6265(2016)03-0021-03

2016-06-10

李佳輯(1981—)，男，山西省昔陽人。2001年畢業于防災技術高等專科學校，工程師。

P315.69

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