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全方位立体安全打造铁路两网融合

--浅析华为铁路两网融合解决方案 两网融合的背景

2017-10-30 10:45:18   作者:   来源:CTI论坛   评论:0  点击:


  铁路信息化通信网络当前存在着多张覆盖全路的数据承载网络,包括数据通信网、综合计算机网(TMIS网络)、客票网、CTC/TDCS(铁路调度指挥信息管理系统)等。
  其中,数据通信网近两年已基本完成了网络的升级改造,主要承载路局视频会议、综合视频监控、5T系统、工务雨量、旅客信息服务、办公自动化、事故救援查询平台、物联网、软交换等业务,通过MPLS VPN技术实现多业务之间的隔离,升级改造后的数据通信网带宽资源丰富,网络可靠性及业务承载体验进一步提升,具备从路局到沿线车站的大带宽综合承载综能力。
  而另外一张网络:综合计算机网(TMIS网络),主要承载包括运输、客运、货运、机务、工务、电务、车辆、局办、工会、安监、人事、劳卫、计划、财务等各专业业务口的生产与办公应用系统,各路局综合计算机网普遍存在带宽不足、带宽扩容受限、网络覆盖范围不足等问题,网络带宽及服务质量远远不能满足铁路信息化发展的需要。
  综上所述,将“数据通信网”、“综合计算机网”进行两网融合,可充分利用数据通信网的网络资源,实现资源的优化配置,解决综合计算机网络带宽等问题。
  两网融合需求分析
  在铁总发布的《铁路局综合计算机网与数据通信网融合技术方案》中,要求综合计算机网与数据通信网的融合,需要对原有综合计算机网局域网交换机进行升级改造,同时在铁路局机关、各汇聚点(原分所)、车站、段、动车所等处增加用户边缘路由器(CE)、防火墙,保证两网融合的数据安全,其中数据通信网VPN300将作为综合计算机网业务承载并采用MPLS VPN实现不同业务之间的安全隔离。同时因为两网融合的网络覆盖面广,涉及区域环境复杂,所以需要满足易运维、稳定可靠、可平滑过渡等要求:
  • 易运维:由于数据通信网和综合计算机网的网络覆盖面广,且两张网络分别由路局电务处和信息处运维管理,因此,两网融合需要解决网络易运维,且运维界面清晰的问题,网络故障时要能够清晰定界,快速发现问题解决问题;
  • 稳定可靠:在大多数的小型车站,机房环境往往较差,两网融合所增加的网络设备需要能够适应较差的机房环境,尤其是设备的工作温度、防尘能力具有较高的要求;
  • 平滑过渡:数据通信网、综合计算机网都是基于IP技术构建的网络,两张网络在过渡阶段会同时存在,两张网络业务要互联互通必须进行路由互引,而路由互引之后,将存在路由环路,如何避免环路将是网络过渡时需要重点解决的问题;此外,跨路局的业务都需要统一从路局出口,如何在融合的网络上实现这一业务目标尤为关键。
  华为两网融合解决方案及价值
  首先需要满足《铁路局综合计算机网与数据通信网融合技术方案》中两网的融合,华为采用Sx7系列交换机对综合计算机网络的交换机进行升级改造;在铁路局机关、各汇聚点(原分所)、车站、段、动车所等处设置的综合计算机网局域网采用NE系列路由器作为用户边缘路由器接入数据通信网;采用下一代防火墙NGFW设备USG6000系列防火墙进行逻辑隔离,实现对局域网的安全防护;
  针对两网融合安全问题,华为采用立体防护、多维度审计的解决方案,对两网做到多重安全防护,为铁路的网络安全做到全方位、立体式、整体化的信息防护体系。
  • 对于已知威胁,部署下一代防火墙,与用户认证系统对接,实现基于应用、用户、时间的多维度全面安全防护,实现边界隔离。通过下一代防火墙开启AV功能,对网络流量进行检测和处理,实现反病毒扩散。发现针对信息网的攻击入侵行为、DDOS攻击,及时采取措施。
  • 针对未知威胁,部署安全沙箱设备,通过信誉扫描、实时行为分析、大数据关联等本地和云端技术,分析和收集软件的静态及动态行为,凭借独有的行为模式库技术,沙箱根据分析情况给出精确的检测结果,对“灰度”流量实时检测、阻断和报告呈现,同时与防火墙形成有效联动,有效避免未知威胁攻击的迅速扩散和铁路局核心信息资产损失。
  在满足两网安全融合后还要满足两网融合中整体网络易运维、稳定可靠、可平滑过渡的难题和需求:
  可视化精准运维,两网融合运维责任界面清晰
  通常在网络部署完后,业务割接前,采用免仪表测量技术,验收融合网络。华为采用业界成熟的标准RFC2544,直接在网管上对割接前网络吞吐量、时延、丢包等性能进行测量,确认新网络的性能是否满足计算机网各种业务要求,避免割新网络不能满足业务的性能要求,也免去了采用仪表进站测量。
  业务正常运行后,采用可视化、“傻瓜化”监控网络运行质量。在计算机网的CE设备之间,通过IP FPM功能,采用真实业务报文检测进行端到端测量,支持点到多点、多点到多点,提供10-6 精度的丢包性能测量,主动全面感知全网业务质量,确保两网融合出现故障后快速判断是哪张网的问题,理清信息部门和通信部门的问题责任界面,快速运维。
  双平面架构,保证网络业务高可靠运行
  方案整体网络采用双平面架构,采用双节点双链路冗余,保证任何设备或链路故障,能得到恢复。部署硬件BFD 3.3ms,加快故障检测时间,另外采用硬件BFD,不需要占用CPU资源,避免CPU处理在业务拥塞时发包延迟甚至混乱。交换机、防火墙、CE设备以及和PE设备之间的链路和节点,配置IP FRR或IGP FC倒换技术,确保业务快速倒换。
  在设备可靠性方面,设备采用NP架构确保CPU故障不影响转发,设备支持主要板件如主控交换冗余,支持NSF、NSR、ISSU等。
  此外,针对大量小型车站,采用工业路由器,可在-40℃至65℃的温度范围内稳定可靠运行,解决小型车站由于机房条件不好造成的设备故障率高的问题。
  完善割接方案,确保两网平滑融合
  华为针对两网融合的特点,设计了完善的割接方案,已经在实验室成功镜像验证,为后续各路局成功平滑改造提供坚实的基础。
  总结
  华为凭借RFC2544、IPFPM等系列技术,为路局两网融合提供清晰的运维界面,快速实现两张网络故障定界,免仪器仪表便捷测量网络带宽及丢包率、时延等关键指标;为路局小型车站打造工业路由器,设备体积小易安装,-40℃~65℃宽温工作,可在小型车站无空调的机房长期稳定运行。
  华为公司简介
  作为全球领先的信息与通信(ICT)解决方案供应商,华为坚持以丰富人们的沟通和生活为愿景,坚持围绕客户需求的持续创新,与合作伙伴开放合作,在电信网络、企业网络、终端和音视频等领域构筑了端到端的解决方案优势。通过全球专注敬业的18万名华为人,致力于为运营商客户、企业客户和消费者创造最大的价值,提供有竞争力的ICT解决方案、产品和服务。目前,华为的业务遍及全球170多个国家和地区,服务全世界1/3以上的人口。华为公司成立于1987年,是一家由员工持有全部股份的民营企业。欲了解更多详情,请参阅华为官网:www.huawei.com
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