計算機網(wǎng)絡(luò)輔助建立防洪抗災(zāi)快速反應(yīng)機制

1、計算機網(wǎng)絡(luò)輔助建立防洪抗災(zāi)快速反應(yīng)機制思科解決方案在黃河河務(wù)管理中的應(yīng)用本文介紹了思科公司的交換、路由和網(wǎng)管產(chǎn)品在河南省黃河河務(wù)局防汛大樓計算機網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，闡述了這一網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(guān)注防洪抗災(zāi)工作。退耕還林，加強環(huán)境保護是治理水患的根本；嚴(yán)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(yīng)機制是防洪抗災(zāi)未雨綢繆的有效措施。 河南省黃河河務(wù)局負(fù)責(zé)監(jiān)控的黃河河段在歷史上一直是洪澇重災(zāi)區(qū)，上游的水土流失在這里對防洪抗災(zāi)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(yīng)。河南省黃河河務(wù)局防汛大樓是黃河河務(wù)的數(shù)據(jù)處理中心以及指揮中心，是防洪抗災(zāi)中的樞紐，構(gòu)建河南黃河河務(wù)局防汛大樓計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是建立防洪抗災(zāi)快速反應(yīng)機制必不可少的技術(shù)保障。 思科系統(tǒng)公司的高級認(rèn)證代理商-河南眾聯(lián)網(wǎng)絡(luò)有限公司提供了該項目的設(shè)計方案并承擔(dān)了項目建設(shè)（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(wù)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(luò)系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo) 河南黃河河務(wù)局防

3、汛大樓計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)為黃河河務(wù)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(wù)局辦公自動化，防汛指揮現(xiàn)代化打下堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。 整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)按功能劃分應(yīng)具備以下三個主要功能模塊：1. 中心局域網(wǎng)模塊-對應(yīng)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(luò)的管理模塊-要求能方便、實時地進行網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和設(shè)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(luò)，其中大樓局域網(wǎng)是整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心。該項工程內(nèi)容主要包括：網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、主機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)。 網(wǎng)絡(luò)系

4、統(tǒng)設(shè)計方案 根據(jù)設(shè)計目標(biāo)，河南黃河河務(wù)局防汛大樓計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用二級星型結(jié)構(gòu)-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(gòu)成的星型，具體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示： 下面將根據(jù)模塊劃分詳細(xì)討論河南黃河河務(wù)局防汛大樓計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)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(shè)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(wù)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(shè)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(shù)的交換機，支持VLAN應(yīng)用、SNMP/RMON網(wǎng)管，并可支持第三層路由功能，關(guān)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(wù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)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(yuǎn)程個人用戶（如河務(wù)中心在家辦公或出差在外的工作人員）的電話撥入服務(wù)，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(wù)器數(shù)據(jù)；此外還具有2個高達(dá)2M的同步串口，可為以后更多的應(yīng)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(nèi)的多種介質(zhì)，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(shù)。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(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理選擇了思科公司著名的網(wǎng)絡(luò)軟件CiscoWorks，以中心局域網(wǎng)中一臺Windows NT服務(wù)器作為網(wǎng)管平臺。CiscoWorks運行于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，提供基于SNMP標(biāo)準(zhǔn)的一系列應(yīng)用，能夠?qū)χС諷NMP協(xié)議的所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，特別是Cisco路由器、交換機和遠(yuǎn)程服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備，提供有效的監(jiān)測、管理和控制功能。 網(wǎng)絡(luò)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(wù)局防汛大樓計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，充分滿足了用戶的要求，實際運行中具有如下技術(shù)特點：1. 先進性思科公司在網(wǎng)絡(luò)界具有絕對領(lǐng)先優(yōu)勢，其網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)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(chǎn)品系列中和InterSwitch Link（ISL）技術(shù)，能夠建立多個虛擬局域網(wǎng)，根據(jù)邏輯關(guān)系任意設(shè)置網(wǎng)段，而不受物理連接的限制，解決了傳輸介質(zhì)、設(shè)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(shè)備Catalyst 5500所有的模塊都可帶電熱拔插而無需關(guān)機重新配置，在線軟件重新配置時也不必中斷網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和服務(wù)，具有支持冗余、負(fù)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(yán)格限制使用者對路由器的訪問權(quán)限，確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(luò)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(yīng)用服務(wù)控制用戶的網(wǎng)絡(luò)行為，如限定某子網(wǎng)個別客戶機對另一子網(wǎng)的訪問，或?qū)μ囟ㄔL問服務(wù)類型（如ftp, telnet, mail等）進行限

11、制。 4. 實時網(wǎng)絡(luò)管理一套智能的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可以直觀、動態(tài)地揭示設(shè)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(luò)自動報警和故障診斷，支持網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(luò)管理系統(tǒng)。 作為業(yè)界領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)廠商，Cisco公司的CiscoWorks是一系列基于SNMP協(xié)議應(yīng)用的集合，可以在網(wǎng)絡(luò)中心集中地管理分布式的Cisco路由器、ATM Switch和網(wǎng)絡(luò)交換機設(shè)備，簡化日復(fù)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(chǎn)品有很好的可擴充性：Catalyst 5500是全模塊化設(shè)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(yīng)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(yù)留空間。模塊化設(shè)計的另一好處是方便采用新技術(shù)，選擇日后推陳出新的各種模塊；當(dāng)然，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也能夠作為新網(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，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(biāo)準(zhǔn)化、技術(shù)的先進性和產(chǎn)品的互連性， Cisco的IOS（網(wǎng)際互聯(lián)操作系統(tǒng)）使Cisco產(chǎn)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(luò)（如以太網(wǎng)、令牌環(huán)、FDDI/CDDI、ATM、X.25、PSTN、幀中繼、ISDN等），