計算機網(wǎng)絡輔助建立防洪抗災快速反應機制

1、計算機網(wǎng)絡輔助建立防洪抗災快速反應機制思科解決方案在黃河河務管理中的應用本文介紹了思科公司的交換、路由和網(wǎng)管產品在河南省黃河河務局防汛大樓計算機網(wǎng)絡中的應用，闡述了這一網(wǎng)絡設計所具有的先進、可靠、安全、可管理等特點。 1998年的滔天洪水以及廣大軍民奮勇抗戰(zhàn)的景象至今仍然歷歷在目，中央和各級政府高度關注防洪抗災工作。退耕還林，加強環(huán)境保護是治理水患的根本；嚴密監(jiān)控水情，提高水文數(shù)據(jù)傳遞的時效性，建立快速反應機制是防洪抗災未雨綢繆的有效措施。 河南省黃河河務局負責監(jiān)控的黃河河段在歷史上一直是洪澇重災區(qū)，上游的水土流失在這里對防洪抗災形成了巨大壓力，為此一方面要加強黃河兩岸的植樹造林、環(huán)境保護，另

2、一方面要加強水文數(shù)據(jù)的收集、傳遞、處理和分析，及時發(fā)現(xiàn)問題，快速反應。河南省黃河河務局防汛大樓是黃河河務的數(shù)據(jù)處理中心以及指揮中心，是防洪抗災中的樞紐，構建河南黃河河務局防汛大樓計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)是建立防洪抗災快速反應機制必不可少的技術保障。 思科系統(tǒng)公司的高級認證代理商-河南眾聯(lián)網(wǎng)絡有限公司提供了該項目的設計方案并承擔了項目建設（地址：河南省鄭州市花園路51號；郵編：450008電話傳真。工程覆蓋范圍為河南黃河河務局防汛大樓20個樓層。中心局域網(wǎng)包括數(shù)據(jù)中心的主干交換機、路由器、主機系統(tǒng)、樓層接入交換機。 網(wǎng)絡系統(tǒng)設計目標 河南黃河河務局防

3、汛大樓計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)應為黃河河務局提供一個高智能、高效率、高可靠性的圖形、數(shù)據(jù)綜合傳輸平臺，為實現(xiàn)黃河河務局辦公自動化，防汛指揮現(xiàn)代化打下堅實的物質基礎。 整個網(wǎng)絡系統(tǒng)按功能劃分應具備以下三個主要功能模塊：1. 中心局域網(wǎng)模塊-對應防汛大樓的局域網(wǎng)連接； 2. 與黃委主干的連接模塊-要求與黃委網(wǎng)管中心作高速互聯(lián)； 3. 3網(wǎng)絡的管理模塊-要求能方便、實時地進行網(wǎng)絡狀態(tài)和設備性能監(jiān)控。 以上各個模塊既相對獨立又互相連通，形成一個綜合局域、廣域、辦公、防汛管理的綜合性現(xiàn)代化網(wǎng)絡，其中大樓局域網(wǎng)是整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的核心。該項工程內容主要包括：網(wǎng)絡硬件系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、主機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)。 網(wǎng)絡系

4、統(tǒng)設計方案 根據(jù)設計目標，河南黃河河務局防汛大樓計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)采用二級星型結構-第一級為主交換機與各樓層交換機的星型連接；第二級為樓層交換機與各終端節(jié)點構成的星型，具體拓撲結構如圖所示： 下面將根據(jù)模塊劃分詳細討論河南黃河河務局防汛大樓計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)： 1. 中心局域網(wǎng) 中心局域網(wǎng)包括數(shù)據(jù)中心的主交換機、路由器、主機系統(tǒng)和樓層接入交換機，其核心設備是主交換機Catalyst 5500，通過1000M光纜與各樓層的3臺Catalyst 2924M和7臺Catalyst 2948G建立連接，再通過Catalyst 2924M及2948G下接10M或100M工作站節(jié)點；數(shù)據(jù)中心的主服務器

5、則通過100M快速以太網(wǎng)直接連接到主交換機Catalyst 5500上。由此形成一個高性能、全交換的大樓局域網(wǎng)。 中心局域網(wǎng)的核心設備Catalyst 5500是思科公司高性能的同時支持ATM LANE與10/100/1000Mbps以太網(wǎng)，F(xiàn)DDI/CDDI，令牌環(huán)網(wǎng)等技術的交換機，支持VLAN應用、SNMP/RMON網(wǎng)管，并可支持第三層路由功能，關鍵部件（電源、引擎板等）具有冗余備份特性。Catalyst 5500共有13個接口插槽，本方案中的配置為：雙處理器模塊；1塊12口100BaseFx快速以太網(wǎng)模塊，用于上聯(lián)黃委網(wǎng)管中心, 連接3臺Catalyst 2924M和7臺Catalyst

6、 2948G；1塊24口100Base-Tx模塊，用于與各服務器相連；用于上聯(lián)黃委網(wǎng)管中心；1塊RSM路由交換模塊，可用作VLAN間路由；此外還留有8個槽位用于今后擴充。 樓層交換機Catalyst 2924M具有低延遲、線速率交換等特點，能很好地支持多媒體應用。 Catalyst 2948G則是高密度, 固定配置的高性能交換機。各臺Catalyst 2924M可為兩層樓提供24個全交換10M/100M自適應端口，并有2個擴展槽位，其中一個槽位配置1000Mbps接口模塊，連接主交換機Catalyst 5500，剩余1個槽位用于今后擴充。各臺Catalyst 2948G提供48個全交換10M/

7、100M自適應端口，并有2個千兆接口插槽, 其中的一個配置千兆以太網(wǎng)接口轉換器(GBIC), 連接主交換機Catalyst 5500，剩余1個千兆以太網(wǎng)接口插槽用于今后擴充。本方案中還引入了Cisco 2511路由器用作遠程個人用戶（如河務中心在家辦公或出差在外的工作人員）的電話撥入服務，它提供了1個10BaseT接口，用于連接到中心局域網(wǎng)；16個異步撥號端口（115.2K），可同時支持16個用戶撥號訪問局域網(wǎng)中服務器數(shù)據(jù)；此外還具有2個高達2M的同步串口，可為以后更多的應用提供DDN專線、幀中繼等高速廣域網(wǎng)連接。 2. 黃委主干連接Catalyst 5500具有支持雙絞線、多模光纖、單模光纖

8、在內的多種介質，包括ATM LANE，10/100/1000Mbps以太網(wǎng)，F(xiàn)DDI/CDDI，令牌環(huán)等局域網(wǎng)技術。根據(jù)用戶的需求，主交換機Catalyst 5500采用了一個100M的光纖以太網(wǎng)端口，連接至黃委主干。 3. 網(wǎng)絡管理網(wǎng)絡管理選擇了思科公司著名的網(wǎng)絡軟件CiscoWorks，以中心局域網(wǎng)中一臺Windows NT服務器作為網(wǎng)管平臺。CiscoWorks運行于TCP/IP網(wǎng)絡環(huán)境中，提供基于SNMP標準的一系列應用，能夠對支持SNMP協(xié)議的所有網(wǎng)絡設備，特別是Cisco路由器、交換機和遠程服務器等網(wǎng)絡節(jié)點設備，提供有效的監(jiān)測、管理和控制功能。 網(wǎng)絡系統(tǒng)方案特點 根據(jù)以上方案實施建

9、立的河南黃河河務局防汛大樓計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，充分滿足了用戶的要求，實際運行中具有如下技術特點：1. 先進性思科公司在網(wǎng)絡界具有絕對領先優(yōu)勢，其網(wǎng)絡產品如Catalyst 5500 、Catalyst 2924M、Catalyst 2948G、Cisco 2511等具有功能強大，性能卓越，高可靠性、高擴充性和管理靈活簡易等特點。 利用Cisco貫穿于整個產品系列中和InterSwitch Link（ISL）技術，能夠建立多個虛擬局域網(wǎng)，根據(jù)邏輯關系任意設置網(wǎng)段，而不受物理連接的限制，解決了傳輸介質、設備和協(xié)議的可擴展性問題；此外，通過在主交換機Catalyst 5500上插入路由模塊的方法，能實現(xiàn)

10、各VLAN間數(shù)據(jù)的相互高速通信。 2. 可靠性核心設備Catalyst 5500所有的模塊都可帶電熱拔插而無需關機重新配置，在線軟件重新配置時也不必中斷網(wǎng)絡應用和服務，具有支持冗余、負載均衡的雙電源系統(tǒng)備份和雙處理器備份。 3. 安全性 Cisco所有的路由器都提供兩級密碼保護，嚴格限制使用者對路由器的訪問權限，確保網(wǎng)絡設備本身的安全性；路由器和Catalyst 5500路由模塊的IOS還提供了基于網(wǎng)絡層的安全控制功能-訪問列表，能夠基于源地址、目的地址或特定應用服務控制用戶的網(wǎng)絡行為，如限定某子網(wǎng)個別客戶機對另一子網(wǎng)的訪問，或對特定訪問服務類型（如ftp, telnet, mail等）進行限

11、制。 4. 實時網(wǎng)絡管理一套智能的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)可以直觀、動態(tài)地揭示設備的工作狀態(tài)和使用效率，具有交互式圖形操作界面，支持網(wǎng)絡自動報警和故障診斷，支持網(wǎng)絡設備在線升級和維護，從而大大降低維護成本。本方案中選用的CiscoWorks就是一種典型的智能實時網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。 作為業(yè)界領先的網(wǎng)絡廠商，Cisco公司的CiscoWorks是一系列基于SNMP協(xié)議應用的集合，可以在網(wǎng)絡中心集中地管理分布式的Cisco路由器、ATM Switch和網(wǎng)絡交換機設備，簡化日復一日的狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷、數(shù)據(jù)分析等工作。 5. 可擴充性本方案中采用的產品有很好的可擴充性：Catalyst 5500是全模塊化設備，提供1

12、3個插槽，方案中還留有8個可擴充槽；Catalyst 2924M具有24個10/100Mb自適應以太網(wǎng)端口，提供2個擴展槽，目前也留有1個可擴展槽； Catalyst 2948G上尚余一個千兆以太網(wǎng)接口插槽 Cisco 2511的同步串口也可為以后的廣域網(wǎng)發(fā)展預留空間。模塊化設計的另一好處是方便采用新技術，選擇日后推陳出新的各種模塊；當然，現(xiàn)有的網(wǎng)絡系統(tǒng)也能夠作為新網(wǎng)絡的一個子系統(tǒng)繼續(xù)運行，保護現(xiàn)有的投資。 6. 采用工業(yè)標準化技術，具有良好的互連特性思科系統(tǒng)公司一貫堅持協(xié)議的標準化、技術的先進性和產品的互連性， Cisco的IOS（網(wǎng)際互聯(lián)操作系統(tǒng)）使Cisco產品具有最全面的功能、高度的擴展性和穩(wěn)定性，它支持現(xiàn)有的絕大多數(shù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡（如以太網(wǎng)、令牌環(huán)、FDDI/CDDI、ATM、X.25、PSTN、幀中繼、ISDN等），