張瑞顯

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，電子政務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施存在利用率不足，以及嚴(yán)重的重復(fù)建設(shè)等現(xiàn)象受到廣泛關(guān)注，國(guó)家要求整合電子政務(wù)資源，進(jìn)一步降低行政成本。要解決這一問(wèn)題，其根本手段就是利用云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算，存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的一體化整合，從而解決電子政務(wù)存在的不靈活部署以及繁瑣的運(yùn)維問(wèn)題。文中主要介紹了政務(wù)云的整體架構(gòu)方案、云平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算;運(yùn)維;架構(gòu)方案;電子政務(wù);政務(wù)云;網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

0 引 言

政務(wù)云的出現(xiàn)主要是解決目前出現(xiàn)的政務(wù)云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，省政務(wù)外網(wǎng)難以適應(yīng)云計(jì)算的發(fā)展，云安全意識(shí)薄弱等問(wèn)題，其使系統(tǒng)具有容量的擴(kuò)充與升級(jí)換代的可能，以便該項(xiàng)目在盡可能的時(shí)間內(nèi)與業(yè)務(wù)發(fā)展和信息技術(shù)進(jìn)步相適應(yīng)[1-2]。

政務(wù)云從三個(gè)層面為政府提供服務(wù)，分別為IaaS層（基礎(chǔ)設(shè)施及服務(wù)）、PaaS層（平臺(tái)及服務(wù)）、SaaS層（軟件及服務(wù)），三者組成了云計(jì)算技術(shù)層面的整體架構(gòu)。政務(wù)云在以安全系統(tǒng)為基礎(chǔ)的環(huán)境下通過(guò)云網(wǎng)絡(luò)為用戶提供服務(wù)[2-3]。政務(wù)云網(wǎng)絡(luò)層按層次化組成網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)電子政務(wù)的網(wǎng)絡(luò)安全策略，通過(guò)虛擬網(wǎng)橋連接網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)隔離，為電子政務(wù)云各類系統(tǒng)應(yīng)用的安全提供了保證。云安全系統(tǒng)建設(shè)是大數(shù)據(jù)快速發(fā)展所帶來(lái)的挑戰(zhàn)，安全系統(tǒng)從多個(gè)層面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)，通過(guò)保證服務(wù)器與數(shù)據(jù)的安全從而保證了云平臺(tái)的安全運(yùn)行[4-5]。

1 整體架構(gòu)方案

政務(wù)云平臺(tái)由物理資源層、資源抽象與控制層、云服務(wù)層三部分構(gòu)成[6]，如圖1所示。

1.1 物理資源層

云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)中，物理資源層應(yīng)包括計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件等[7]。

數(shù)據(jù)中心機(jī)房以模塊化分區(qū)的方式部署分為7個(gè)區(qū)，分別為：為整個(gè)電子政務(wù)云提供協(xié)議部署及運(yùn)行環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)安全控制的云計(jì)算核心交換區(qū);承載高性能計(jì)算的計(jì)算區(qū);承載數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)的的數(shù)據(jù)庫(kù)區(qū);采用分布式文件系統(tǒng)與采用列式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)HBase的數(shù)據(jù)區(qū);云平臺(tái)管理區(qū);與外網(wǎng)相連的互聯(lián)出口區(qū);保證訪問(wèn)安全性和防止外部破環(huán)的安全緩沖區(qū)[8-9]。物理組網(wǎng)示意圖如圖2所示。

1.2 資源抽象與控制層

資源抽象與控制層主要是對(duì)底層資源進(jìn)行抽象，構(gòu)建虛擬計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全的資源池，以及實(shí)現(xiàn)對(duì)以上各類資源的整體管控[10]。資源抽象與控制層主要由虛擬化內(nèi)核和虛擬化管理兩大組件構(gòu)成：

（1）虛擬化內(nèi)核。虛擬化主要指對(duì)用戶隱藏計(jì)算機(jī)的底層物理特征，為用戶提供抽象的，統(tǒng)一的，模擬的計(jì)算環(huán)境（稱為虛擬機(jī)），實(shí)現(xiàn)CPU、內(nèi)存、磁盤及I/O、網(wǎng)絡(luò)的虛擬化。虛擬化程度自下而上遞增[11]。

（2）虛擬化管理。避免現(xiàn)階段出現(xiàn)的局限性，虛擬化后對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、虛擬機(jī)、ESX/ESXi主機(jī)、集群對(duì)象進(jìn)行管理，統(tǒng)一配置和調(diào)度，開(kāi)放管理組件的接口。

1.3 政務(wù)云服務(wù)層

以資源的抽象和控制層為基礎(chǔ)，建立集IaaS服務(wù)層（基礎(chǔ)設(shè)施及服務(wù)）、PaaS服務(wù)層（平臺(tái)及服務(wù)）、SaaS服務(wù)層（軟件及服務(wù)）為一體的電子政務(wù)云服務(wù)層。從硬件資源，平臺(tái)資源以及軟件資源方面為政務(wù)云提供服務(wù)[12]。

云管理平臺(tái)包括云資源管理平臺(tái)和云運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，如圖3所示。

2 政務(wù)云網(wǎng)絡(luò)

2.1 政務(wù)云網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

云網(wǎng)絡(luò)需考慮云平臺(tái)與現(xiàn)有政務(wù)外網(wǎng)、公有云的對(duì)接;需支持不同類型用戶使用不同外部接入訪問(wèn)，并滿足用戶遠(yuǎn)程訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求[13]。圖4為省政務(wù)云物理連接示意圖。

2.2 MPLS-VPN規(guī)劃

全省政務(wù)云網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃為公眾服務(wù)專網(wǎng)（VPN1）和資源共享專網(wǎng)（VPN2）兩大類VPN，分別與政務(wù)云平臺(tái)的公眾服務(wù)專區(qū)和資源共享專區(qū)互聯(lián)，并全省縱向貫通。根據(jù)業(yè)務(wù)需求，兩類專網(wǎng)在省、市兩級(jí)分別通過(guò)安全隔離措施互訪，并對(duì)互訪內(nèi)容進(jìn)行日志審計(jì)[14]。

電子政務(wù)云MPLS-VPN的骨干網(wǎng)架構(gòu)如圖5所示。

2.3 路由策略及IP地址規(guī)劃

與省政務(wù)外網(wǎng)一樣，省政務(wù)云網(wǎng)絡(luò)采用OSPF動(dòng)態(tài)路由協(xié)議。OSPF協(xié)議采用多區(qū)（AREA）模式，廣域骨干網(wǎng)中各市政務(wù)云平臺(tái)的主路由器與省級(jí)政務(wù)云平臺(tái)路由器都劃分到OSPF的Area0內(nèi)，與之相連的下級(jí)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備再分別劃為不同的OSPF Area，將各市的區(qū)號(hào)作為相應(yīng)的OSPF Area號(hào)。

3 安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)

省政務(wù)云網(wǎng)絡(luò)安全主要包括了政務(wù)云網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)互訪的邊界安全防護(hù)，以及政務(wù)云網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的安全防護(hù)[15]。

省政務(wù)云平臺(tái)安全體系包括物理資源層安全，資源抽象安全，控制層安全，云服務(wù)層安全以及云安全基礎(chǔ)服務(wù)五個(gè)方面內(nèi)容，其中云服務(wù)層安全包含IaaS安全、PaaS安全和SaaS安全，如圖6所示。

4 結(jié) 語(yǔ)

基于云計(jì)算的電子政務(wù)解決方案解決了政務(wù)云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，省政務(wù)外網(wǎng)難以適應(yīng)云計(jì)算的發(fā)展，云安全意識(shí)薄弱等問(wèn)題，為具有統(tǒng)一規(guī)范的云平臺(tái)、高速互通的云網(wǎng)絡(luò)、安全可靠的云服務(wù)的電子政務(wù)云的建設(shè)和運(yùn)維提出了指導(dǎo)性意見(jiàn)，解決現(xiàn)階段出現(xiàn)的問(wèn)題，避免不必要的資源浪費(fèi)。

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