電子工程師論文淺析市級氣象局氣象通訊的系統(tǒng)

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　　摘要：從設(shè)計原則、建設(shè)目標(biāo)、系統(tǒng)設(shè)計與規(guī)劃內(nèi)容等方面介紹了棗莊市氣象局通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計與規(guī)劃,以期為氣象服務(wù)工作的開展提供保障。

　　關(guān)鍵詞：氣象局通訊網(wǎng)絡(luò);系統(tǒng)設(shè)計與規(guī)劃;設(shè)計原則;建設(shè)目標(biāo)教師發(fā)表論文

　　隨著計算機(jī)信息技術(shù)和氣象現(xiàn)代業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,對氣象通訊網(wǎng)絡(luò)的可靠性提出了越來越高的要求。保證各項業(yè)務(wù)每天24 h的穩(wěn)定運行、使通訊網(wǎng)絡(luò)具有高可靠性和最大限度的避免單點故障,已經(jīng)成為研究的課題。刊發(fā)表論文網(wǎng)

　　目前,從棗莊氣象通訊網(wǎng)絡(luò)的實際情況看,市局到縣局還沒有建設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的熱備和冗余鏈路,出現(xiàn)故障后只能通過手動撥號作為備份,同時2 M的帶寬也很難適應(yīng)以后發(fā)展的需要;網(wǎng)絡(luò)核心雖然采用穩(wěn)定可靠的H3C設(shè)備,并有冷備方案,但在理論上仍存在核心故障和冷備不及時的可能;縣級只有2層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,不能滿足建設(shè)市到縣視頻會議系統(tǒng)的要求。這就需要從整個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備選型和日常維護(hù)等方面進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的高可靠性設(shè)計和改造。為更好地滿足氣象現(xiàn)代業(yè)務(wù)快速發(fā)展的要求和提供更好的通訊網(wǎng)絡(luò)保障能力,棗莊市氣象局設(shè)計和規(guī)劃了較先進(jìn)的立體式、全方位綜合氣象通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其設(shè)計完成與規(guī)劃構(gòu)建,全面提高了棗莊市氣象局通訊網(wǎng)絡(luò)保障能力。

　　1設(shè)計原則

　　結(jié)合棗莊市氣象系統(tǒng)的業(yè)務(wù)特點和發(fā)展要求,在進(jìn)行氣象通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時應(yīng)遵循以下原則:一是實用性原則。以滿足當(dāng)前需求為基礎(chǔ),在節(jié)省投資的同時,充分考慮發(fā)展的需要來確定系統(tǒng)規(guī)模。按照模塊化、層次化的原則,使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有較好的伸縮性,可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不同階段靈活配置和擴(kuò)展。二是安全性原則。充分重視網(wǎng)絡(luò)安全工作,在已有安全系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的整體安全性。三是先進(jìn)性原則。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理方式等方面應(yīng)采用先進(jìn)的同時又是成熟、實用的技術(shù)。四是可靠性原則。骨干網(wǎng)絡(luò)能有效地避免單點故障,在設(shè)備的選擇和關(guān)鍵設(shè)備互聯(lián)時,應(yīng)提供充分的冗余備份,一方面最大限度地減少故障的可能性,另一方面保證網(wǎng)絡(luò)能在最短時間內(nèi)修復(fù)。五是高可用性原則。通訊網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有較高的可靠性和可用性,關(guān)鍵設(shè)備、線路能做到實時備份和故障自動切換,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有較好的容錯功能,骨干網(wǎng)絡(luò)沒有單故障點,以確保各種業(yè)務(wù)的正常運行。六是規(guī)范性原則。所采用的技術(shù)和設(shè)備應(yīng)符合國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)界標(biāo)準(zhǔn),為系統(tǒng)的擴(kuò)展升級、與其他系統(tǒng)的互聯(lián)提供良好的基礎(chǔ)。七是開放性和標(biāo)準(zhǔn)化原則。使用開放性好、標(biāo)準(zhǔn)化程度高的技術(shù)方案;設(shè)備的各種接口滿足開放和標(biāo)準(zhǔn)化原則。八是可管理性原則。規(guī)劃后的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)易于管理,易于維護(hù),在設(shè)備、安全性、數(shù)據(jù)流量、性能等方面能很好地監(jiān)視和控制、遠(yuǎn)程管理和診斷故障[1-4]。

　　2建設(shè)目標(biāo)

　　一是建設(shè)并升級市局到縣局6 M主用鏈路,保留現(xiàn)在2 M的SDH作為備用鏈路。二是通過網(wǎng)絡(luò)可靠冗余性設(shè)計,實現(xiàn)核心交換機(jī)和市局到縣局骨干網(wǎng)絡(luò)的冗余熱備。當(dāng)任何一個核心交換出現(xiàn)故障后,另一個核心將自動備份;市局到縣局主鏈路或設(shè)備故障,所有流量自動切換到2 M的SDH備用鏈路;當(dāng)備用鏈路或設(shè)備故障,流量自動切換到主用鏈路。以此實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺的高可靠性。三是利用設(shè)備自身安全設(shè)置、分層分區(qū)訪問控制,與防火墻、桌面安全管理系統(tǒng)配合實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺的高安全性。四是利用路由協(xié)議和VR RP技術(shù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)流量分流,使用2 M SDH備用鏈路承載視頻會議,主鏈路承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、辦公和上網(wǎng)等流量;利用QOS技術(shù)實現(xiàn)針對不同應(yīng)用提供不同的服務(wù)質(zhì)量,使網(wǎng)絡(luò)對氣象業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、辦公、視頻會議、語音、全景監(jiān)控等業(yè)務(wù)提供良好支持,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺的高可用性。五是利用集中網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)實現(xiàn)全網(wǎng)設(shè)備統(tǒng)一管理,通過網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和其他網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)全網(wǎng)流量和設(shè)備的高可見性管理,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺較好的可管理性。

　　3系統(tǒng)設(shè)計與規(guī)劃內(nèi)容

　　系統(tǒng)的設(shè)計與規(guī)劃內(nèi)容主要包含骨干網(wǎng)絡(luò)、路由協(xié)議、可靠冗余性、視頻會議系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全性等方面。

　　3.1骨干網(wǎng)絡(luò)

　　棗莊市氣象局通訊網(wǎng)絡(luò)由1個市氣象局中心節(jié)點和5個縣局分節(jié)點構(gòu)成,業(yè)務(wù)流向以省局?圮市局?圮縣局這樣的縱向流為主。根據(jù)業(yè)務(wù)走向,最適合的網(wǎng)絡(luò)模型是星型組網(wǎng)。即以市氣象局為中心,5個縣氣象局通過廣域網(wǎng)鏈路接入市氣象局,從而構(gòu)成1個從縣局到市局的2級雙星型組網(wǎng)架構(gòu)。

　　3.2路由協(xié)議

　　根據(jù)氣象通訊網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)選擇合適的路由協(xié)議,能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)路徑選擇,同時具有路徑均衡功能,在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時數(shù)據(jù)能夠通過其他路徑迂回,以保證網(wǎng)絡(luò)的暢通。因此,選擇適當(dāng)?shù)穆酚蓞f(xié)議非常重要。棗莊市氣象局通訊網(wǎng)絡(luò)在構(gòu)建中,使用與省氣象網(wǎng)絡(luò)相同的OSPF路由協(xié)議,避免了由于大量的靜態(tài)路由設(shè)置造成的管理復(fù)雜和可能出現(xiàn)的路由環(huán)路問題,可為以后統(tǒng)一規(guī)劃和互聯(lián)提供基礎(chǔ),使得網(wǎng)絡(luò)在以后的擴(kuò)展中具有更多的選擇空間。

　　3.3可靠冗余性

　　棗莊市氣象局通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)計首先從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上保證了高可靠性和高冗余性。一是骨干網(wǎng)絡(luò)采用雙星形冗余架構(gòu)設(shè)計,通過動態(tài)路由協(xié)議、不間斷路由等技術(shù)實現(xiàn)廣域傳輸?shù)目煽啃浴６蔷钟蚓W(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用雙線路連入核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配合動態(tài)路由協(xié)議、VRRP等技術(shù)實現(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

　　3.4視頻會議系統(tǒng)

　　視頻會議是通過傳輸實時的視頻和語音來進(jìn)行信息交流,因此對傳輸網(wǎng)絡(luò)的要求較高,除了需要保證足夠的可用帶寬外,還要求傳輸線路穩(wěn)定、無擁塞、網(wǎng)絡(luò)延遲小。利用市到縣2 M的SDH備用鏈路承載視頻會議可以有效利用備用鏈路的獨立帶寬,避免備用鏈路閑置浪費。備用鏈路在正常情況下沒有其他數(shù)據(jù)傳輸,其他流量也不會對視頻流造成任何影響,沒有帶寬爭用的問題,2 M帶寬也完全可以滿足視頻會議的要求,這樣就為視頻會議的傳輸提供了很好的保障。為實現(xiàn)上述目標(biāo),需要為視頻會議系統(tǒng)劃分單獨的子網(wǎng),并利用區(qū)縣路由器和市局2 M的SDH線路匯聚路由器上單獨的以太口連接。在市縣路由器上合理配置靜態(tài)路由和VRRP可以實現(xiàn)視頻會議流量由備用鏈路傳輸。

　　3.5網(wǎng)絡(luò)安全性

　　3.5.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備除了應(yīng)該滿足電磁安全、環(huán)境、安全規(guī)定等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外,還應(yīng)對路由器和交換機(jī)進(jìn)行安全加固,關(guān)閉無用服務(wù),以保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的健壯性。關(guān)閉路由器上的不必要的服務(wù),如Finger、BOOTP、DHCP等;遠(yuǎn)程登錄采用SSH加密方式,而不用telnet明文方式;網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議采用SNMPv 3保護(hù)MIB數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和管理工作站之間的安全傳送。配置OSPF路由協(xié)議的MD 5認(rèn)證,防止惡意的假路由更新。配置遠(yuǎn)程登錄或Console超時選項,增加訪問的安全性,通過ACL來控制訪問的來源。

　　3.5.2訪問控制。通過在市局匯聚路由器上設(shè)置ACL,禁止縣局子網(wǎng)之間的橫向訪問;在核心交換機(jī)上設(shè)置ACL,隔離縣局子網(wǎng)和市局子網(wǎng)之間的通訊,使所有子網(wǎng)只能訪問市局服務(wù)器子網(wǎng)、省局,并在許可的情況下訪問互聯(lián)網(wǎng);市局和省網(wǎng)各區(qū)域之間的互訪應(yīng)該嚴(yán)格受控,但在市到省主備2條線路中間部署防火墻的投資較大。可以通過在核心交換機(jī)上配置訪問控制列表來實現(xiàn)市到省的單向訪問控制,使省局只能訪問市局許可的終端,市局可以訪問省局開放的服務(wù)器和其他資源,確保省市互聯(lián)的安全性。

　　3.5.3核心交換安全。網(wǎng)絡(luò)核心完成整個網(wǎng)絡(luò)的路由處理, 流量交換及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),這部分的安全處理比較簡單,重點是設(shè)備安全。由于這部分實際上是整個網(wǎng)絡(luò)的流量交換中心,可以在核心交換設(shè)備上通過端口鏡像功能將符合一定條件的流量鏡像到網(wǎng)管服務(wù)器,配合抓包軟件和協(xié)議分析系統(tǒng)完成網(wǎng)絡(luò)流量分析,發(fā)現(xiàn)安全隱患,改善網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。

　　3.5.4服務(wù)器安全。服務(wù)器子網(wǎng)用于放置服務(wù)器,當(dāng)前包括各種業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、軟件視頻會議、內(nèi)部郵件系統(tǒng)、DNS、NAS、區(qū)域站服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、病毒服務(wù)器、網(wǎng)管服務(wù)器等,用戶對該區(qū)域的訪問應(yīng)該嚴(yán)格受控,但根據(jù)氣象業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實際情況看,該子網(wǎng)主要對全市內(nèi)部提供服務(wù),為節(jié)省投資,暫無必要在服務(wù)器交換機(jī)和核心交換機(jī)之間設(shè)置防火墻,主要是關(guān)注服務(wù)器的系統(tǒng)安全。必要的情況下配置磁盤陣列柜保證數(shù)據(jù)存儲安全。

　　3.5.5ARP欺騙攻擊防御。通過對 ARP欺騙攻擊原理的剖析發(fā)現(xiàn),如果要防御該類型的攻擊,最理想的辦法是在接入層對ARP報文進(jìn)行內(nèi)容有效性檢查,對于沒有通過檢查的報文進(jìn)行丟棄處理。因此,可在市(縣)局局域網(wǎng)的接入層交換機(jī)S3600系列上使用ARP入侵檢測功能,可以有效防御ARP欺騙攻擊。當(dāng)前市局的辦公子網(wǎng)和業(yè)務(wù)子網(wǎng)采用的是 H3C S3600交換機(jī),已經(jīng)使用了這項功能,并取得了很好的效果。

　　3.5.6 業(yè)務(wù)上網(wǎng)保護(hù)。市局業(yè)務(wù)主要集中在大平面中,可以為業(yè)務(wù)平面提供單獨上網(wǎng)的計算機(jī), 禁止業(yè)務(wù)子網(wǎng)直接接入互聯(lián)網(wǎng),市局觀測子網(wǎng)也可以采用同樣的辦法,以解決互聯(lián)網(wǎng)對重要的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的影響。縣局上網(wǎng)需嚴(yán)格控制上網(wǎng)計算機(jī)的數(shù)量,并做好病毒等有害內(nèi)容的防護(hù),市局可以通過桌面安全管理系統(tǒng)進(jìn)行及時有效的管理,以保障上網(wǎng)終端的安全,從而保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。由于每個終端子網(wǎng)之間禁止通訊,某個子網(wǎng)出現(xiàn)問題不會影響到其他子網(wǎng)。

　　4結(jié)語

　　在計算機(jī)信息技術(shù)快速發(fā)展的今天,通訊網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為氣象現(xiàn)代業(yè)務(wù)不可缺少的重要組成部分,在視頻會商、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、氣象共享平臺展示、突發(fā)災(zāi)害性應(yīng)急指揮和公共事件聯(lián)動服務(wù)等多方面發(fā)揮著重要的作用。棗莊市級氣象局通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計與規(guī)劃的成功在今后實際業(yè)務(wù)和氣象保障中發(fā)揮著越來越大的作用,為棗莊氣象事業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

　　5參考文獻(xiàn)

　　[1] 謝希人.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2002:109.

　　[2] 張公忠.局域網(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng)工程[M].北京:經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社,2007.

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　　計算機(jī)在我們的21世紀(jì)有著很重要的作用，計算機(jī)在我們的日常生活中有著很重要的左右，電子計算機(jī)技術(shù)成為人類競爭與生存的必備技能，在氣象部門方面也有著很重要的作用。

　　【摘 要】電子計算機(jī)作為人類20世紀(jì)的偉大發(fā)明,對全球的政治、經(jīng)濟(jì)以及人們的工作、生活都產(chǎn)生巨大影響,隨著知識經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)社會的形成,計算機(jī)技術(shù)日漸成為人類競爭與生存的必備技能,各行各業(yè)的人都迫切地要求學(xué)習(xí)計算機(jī)知識掌握計算機(jī)的使用方法,特別是我們氣象部門需要掌握和應(yīng)用計算機(jī)為氣象現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)。

　　【關(guān)鍵詞】計算機(jī);氣象;應(yīng)用