西藏地区气象宽带网络系统建设和发展

　　西藏地区的宽带网络系统是基于电信运行商建立的西藏气象部门公共网络系统，在近些年来，网络节点和带宽逐渐的增加，网络连接和网络运行总是遇到各种各样的问题，对于网络管理，网络安全，网络发展规划十分不利。因此本文针对西藏气象宽带网络系统基础架构的网络拓扑结构，IP段分配、网络路由、网络安全、流量控制等相关情况进行介绍。

　　关键词：宽带网络,拓扑结构,网络安全

　　西藏气象宽带网络系统初建于2008年，是全国气象宽带网络系统的重要组成部分，建设的主要目的是为了满足气象部门新的气象数据传输需求和全区气象部门办公系统的延展。该网络系统基于电信运行商的公共网络平台进行建设，这是电信运营商面向客户服务发展的结果，也是目前大部分部门专用网络系统架构的主要特征。作为新一代的网络基础架构，网络规划设计、网络安全保障、网络系统业务化都是需要面临的主要问题。

　　1 西藏气象宽带网络系统的建设背景

　　由于西藏地处于祖国的边疆地区，发展相对于内地较为滞后，在西藏气象宽带网络系统建设之前，整个西藏地区39个有人观测站的常规观测数据都通过中国移动GPRS传输到西藏自治区气象局信息中心机房。由于当时中国移动GPRS基站覆盖面少，加上电力保障不稳定等客观因素，数据传输常常受到影响，更无法满足大量的新型气象观测资料传输的业务需求。

　　在西藏气象宽带网络系统建设之前，全国气象宽带网络系统在西藏已经部署到了省一级，中国气象局至西藏自治区气象局有3条2Mbps的SDH线路，3条SDH线路在逻辑上捆绑成一条6Mbps的线路。如此情况下，西藏区内各台站与区局的通信线路成为数据传输瓶颈。因此建设一套带宽充足、结构合理、管理灵活、可与全国气象宽带网络系统直接对接的网络系统迫在眉睫。

　　2 西藏自治区气象宽带网络建设和发展

　　2.1 初期建设

　　全国气象宽带网络采用星型网络结构，使用电信运营商的SDH线路建立中国气象局至各省(区、市)的网络连接。西藏气象宽带网络系统最初的建设基本按照中国气象局信息中心的规划，借鉴了全国气象宽带网络的架构和技术。西藏自治区气象局使用思科4506和思科4503两台核心交换机配置双击热备后作为全区气象数据交换转发核心。在自治区气象局信息网络中心部署一台思科7609路由器，在地市气象局部署思科2821路由器，在县气象局部署思科2801路由器，以自治区气象局信息网络中心为中心节点，以7个地市气象局为子节点、以32个县气象局为叶子节点，西藏自治区气象局至7个地市气象局、7个地市气象局至32个县气象局之间均使用电信运营商2M SDH线路连接，形成一个覆盖全区气象部门的树型网络系统拓扑。路由器接口互联IP地址、设备管理IP地址、路由协议配置、节点局域网IP地址分配严格按照《全国气象部门网络系统IP地址规划》进行分配和设定。所有网络节点路由器基本上都使用静态路由的方式进行网络互联。后来由于气象资料数据量的增长及其他气象业务陆续投入使用的原因，将区局至地市局的网络带宽由2M提升到了6M。

　　2.2 网络优化调整

　　随着网络技术的发展，网络设备更新换代，现有的基于电信2M SDH线路架构的西藏气象宽带网络系统已经无法满足日益增长的气象数据传输和各类气象应用系统使用对网络的需求。采用更为先进的网络设备、通信传输技术和提升网络带宽逐渐提上日程。自2015年起，西藏自治区气象局开始对西藏气象宽带网络开始进行网络升级改造。首先更换了原来两台思科45系列核心交换机，采用了两台华为S12708三层交换机，做了CSS集群，将两台设备虚拟成一台设备，增加了设备的冗余性，提高了网络的可靠性。其次更换了已经老旧的单机运行的思科7609路由器，更换成两台性能更高的华为NE16EX路由器，两台路由器互为备份，解决了以前思科路由器单机运行且只有降级冷备的问题。最后逐步将地市气象局和县气象局原有的思科2821路由器和思科2801路由器全部换成了思科3560三层交换机，在区气象局至地市气象局之间增加了一台思科3560交换机作为地市气象局的网络汇聚，同时将原有的SDH线路全部更换为MSTP线路。将原路由器上的所有静态路由全部更换为非常成熟并且是开放标准的OSPF协议，骨干层、汇聚层、地市局、县局全部采用OSPF动态路由协议。网络带宽方面，区局至地市局网络带宽由6M提升至16M，地市局至县局的网络带宽由2M提升至6M，将所有三层网络交换机的管理IP地址全部划到一个网段中以便于网络管理和监控。优化调整后，气象宽带网络稳定性和数据传输及时率得到提高。

　　2.3 基于Internet的VPN备份线路建设

　　由于西藏地质灾害频发，加上城市化发展带来的大量市政施工，常常会出现运营商通信光缆因滑坡而中断，或者是被市政施工挖断，造成气象宽带网络系统中的节点网络中断，气象宽带网络是西藏全区气象部门唯一传输通信线路，网络的中断常常影响气象数据的传输，因此，西藏气象部门迫切需要另外建设一套全区气象宽带网络的备份线路。

　　为此，自2015年起，在对全区气象宽带网络进行升级改造的同时，在各网络节点上安装部署了VPN设备，建设成一套全区39个子节点的基于Internet的VPN备份线路。当气象宽带网络发生故障时，将自动切换到VPN备份线路，保障资料传输、视频会商等气象业务;当气象宽带网络恢复时，通信链路也将切换为专线。此项工作极大地提高了气象资料传输通道的及时性和稳定性。

　　3 网络安全建设和流量控制

　　3.1 网络安全建设

　　随着计算机技术和通信技术的飞速发展，网络正逐步改变着人们的工作方式和生活方式，成为当今社会发展的一个主题。与此同时网络安全问题变得越来越重要。当前，西藏自治区正处于全面建成小康社会的重要历史时期，气象数据和气象服务在经济发展全局中的地位越来越重要，越来越突出，要求越来越高。保障西藏气象宽带网络系统安全已经摆在了极其重要的位置。为此西藏自治区气象局购置了两台防火墙设备，部署在气象宽带网络区局至地市局线路之间，严格做好访问控制、访问记录、用户认证、阻断策略等安全配置，努力将网络安全风险将至最低。

　　3.2 流量控制

　　随着气象信息化的快速发展，基于网络的各类气象应用越来越多，越来越复杂，种类繁多的应用消耗着越来越多的网络带宽资源。为了保障各类气象应用合理的使用气象宽带网络资源，西藏自治区气象局在气象宽带网络中安装部署了流量控制设备，按照各类气象业务应用的优先级划分网络带宽资源。

　　结语

　　虽然西藏气象部门加快推进气象信息化，不断提高气象网络支撑能力，但是西藏气象部门气象网络支撑能力与内地气象部门相比之下，还有很多不足之处。为了满足气象服务所需要的资料传输、精细化预报服务、高清视频会商、管理信息传输等需求，西藏气象宽带网络系统仍然需要不断的发展，不断提升网络支撑能力。

　　参考文献

　　[1]郎洪亮.全国气象宽带网络系统体系结构研究[J].气象科技，2006，34 (s1)：1-4.

　　[2]胡永亮，夏梅娟，吳文渊，等.浙江省气象网络升级和改造方案浅析[J].无线互联科技，2011(4)：16-17.

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