金融服务公司生产中心网络设计方案

　　项目概述

　　此次网络系统的建设目标为：通过建成一套同时具备强大交换容量和高安全性的网络系统，在保证通联支付生产业务的网络性能及稳定性要求的基础上，确保网络系统具有极高的安全性、相当时期内的扩展性和前瞻性。

　　根据多年的通信行业经验，晓通网络结合行业发展需求，从本项目各个角色考虑，为本项目的核心业务提供针对性的解决办法。从而将本项目建设成为反应迅速的，安全稳定的运营的环境。帮助企业提供独具特色的、创新的客户服务。

　　网络方案设计准则

　　整个网络按照核心交换区、ECC区、互联网区、WEB前置区、外联区、通讯前置区、应用区、以及灾备中心8个核心功能区设计并遵守以下设计准则。

• 　　冗余性设计

　　网络系统是金融业务生产的核心，所以对可靠性的要求非常高。通过设备冗余，链路冗余和核心部件的冗余来保证该区域的高可靠性。

　　设备冗余：主要是通过安装主备两台高性能的交换机来实现，好处是：当主设备发生故障后，备份设备可以立即进入活跃状态，避免或缩短了业务中断的时间;可以通过主备的方式实现数据转发的负载均衡，更好的提高设备利用率。

　　链路冗余：在两台交换机之间建立多条万兆或千兆光纤线路的以太网通道捆绑，同时交换机都采用冗余的方式连接到各个功能区域，以确保链路的冗余。这样做带来的好处：当主链路发生故障时，备份链路立即接管数据传输，传输带宽和正常状态下一致。

　　设备冗余和链路冗余是一种外部冗余的方式。为了进一步提高数据中心核心区的可靠性，还需要提供一种内部冗余的方式，就是指交换引擎，电源等核心部件的冗余。这种冗余方式可以提供比外部冗余更短的故障检测时间，同时MAC表、Spanning_tree状态、Trunk和Channel的状态均能同步，业务恢复时间为秒级。

• 　　安全性设计

　　网络安全策略的总体目标是保护网络不受攻击，控制异常行为影响网络高效数据转发，以及保护网络资源的正常利用。

　　网络安全措施

　　网络分区

　　本项目基础设施总体架构设计中使用的模块化设计方案，是基于业界企业级网络参考架构和安全架构进行的，包括Cisco SAFE和IBM eBusiness reference model模型，在设计中考虑了网络的扩展性、可用性、管理性、高性能等因素，也重点覆盖了安全性设计。

　　通过网络分区，明确不同网络区域之间的安全关系，也可以对每一个区域进行安全的评估和实施，不必考虑对其他区域的影响，保障了网络的高扩展性、可管理性和弹性。达到了一定程度的物理安全性。

• 　　VLAN

　　在局域网内采用VLAN技术，除了在网络性能、管理方面的优点外，在网络安全上，也具有明显的优点：

　　限制局域网中的广播包;

　　隔离不同的网段，使不同VLAN之间的设备互通必须经过路由，为安全控制提供了基础;

　　提供了基础的安全性，VLAN之间的数据包在链路层上隔离，防止数据不适当的转发或窃听。

• 　　ACL

　　ACL通过对网络数据源地址、源端口、目的地址、目的端口全部或部分组合的控制，能够限制数据在网络中的传输。在网络中应用ACL，能够达到这样一些目的：

　　ACL可以通过防火墙、路由器和三层交换机进行配置，保护相应的网络段：

　　阻断网络中的异常流量;

　　应用系统间访问控制;

　　SNMP网管工作站控制;

　　设备本身防护。

• 　　防火墙

　　专用的硬件防火墙，是网络中重要的安全设备，为网络提供快速、安全的保护。

　　专用的软硬件，设备自身安全性很高;

　　提供网络地址转换(NAT或PAT)功能，把内部地址转换为外部地址，以保护内部地址的私密性;

　　提供严格的安全管理策略，除了显式被允许通过的数据，默认其他数据都是被拒绝的;

　　多层次的安全级别，为不同的安全区域提供差异化的安全级别，如DMZ区域;

　　提供多样的系统安全策略和日志功能。

　　网络设计方案介绍

• 　　网络功能区域设计

　　整个网络划分为核心交换区、ECC区、互联网区、WEB前置区、外联区、通讯前置区、应用区、灾备中心。

• 　　核心交换区：

　　核心交换区作为整个业务网络的核心设备，承担各个功能区域间的数据转发，通过部署两台高性能模块化交换机来保障整个网络的高可用性和高安全性。核心区和各功能区间采用三层方式连接，减少二层风险。两台核心设备通过万兆线路捆绑提供高速数据转发。

　　核心交换机和其他区域采用千兆光纤链路互联，且互为备份。

　　核心交换机采用模块化硬件结构，可灵活进行网络容量的扩容而不影响现有业务运行。

　　ECC区

　　ECC区域为本项目内所有网络设备提供监控和维护任务。主要分为监控区和管理区两个内部区域：

　　监控区接受网络设备和系统发送的状态信息，为网络的维护提供依据，但无法主动管理和修复网络系统，保证了网络系统的安全性。

　　管理区分为日常维护通道和紧急维护通道，当带内管理系统失效时，紧急维护通道可通过互联网及VPN方式提供临时维护登陆。所有的维护操作都需要通过防火墙等设备的策略匹配，保障维护人员的准确身份，将非法登陆拒之门外。

　　互联网区

　　互联网区域提供短信系统的运营商短信网关接入。系统可直部署于该区域。通过部署IPS设备和双层异构防火墙保障互联网区域不受到的非法侵入。

　　互联网区域通过两台独立工作的防火墙和IPS设备提供网络接入和安全过滤。

　　WEB前置

　　该区域主要为银行机构 web访问流量提供前置部署 ，通过部署两台防火墙设备为该区域提供安全保障，通过两台F5 LTM设备为服务器系统智能匹配流量。外部访问流量途径外联区直接到达该区域，减少了数据流量对核心设备所造成的压力，将核心设备的性能充分提供给内部流量的转发处理。

　　随着业务与软件产品与IP网络关系愈加密切，业务平台提供的性能以及可靠性是保障应用的关键因素。由于WEB业务直接通过Internet提供网络服务。而Internet对业务服务访问具有不可预知性，传统的服务器提供大量并发服务已经面临处理能力和I/O性能的瓶颈，当业务超过已经界限将会出现“Server Too Busy”乃至服务器宕机等问题。

　　针对单台服务器有限的性能存在瓶颈的情况，负载均衡器通过负载均衡机制将所有请求平均分配到多台节点服务器，使得系统业务处理能力大大提升。此外，负载均衡器还能监控服务器节点的可用性，其中某一台服务器故障时，能将访问请求转移到其它可以正常工作的服务器。

　　负载均衡器通常称为四层交换机或七层交换机。四层交换机主要分析IP层及TCP/UDP层，实现四层流量负载均衡。七层交换机除了支持四层负载均衡以外，还有分析应用层的信息，如HTTP协议URI或Cookie信息。

　　F5部署推荐模型：

• 　　外联区

　　外联区作为和各银行和金融机构的主要链接区域，通过SDH和MSTP等方式作为主要接入方式，通过连接不同运营商线路，对网络节点提供链路冗余。

　　外联区作为生产业务的主要出口，必须具备高可靠性和高安全性。必须保障该区域实施严格的访问控制，做到按需访问，精确匹配，杜绝非法访问的可能性。通过部署防火墙设备，对所有入向流量进行精确控制。

　　通过总头方式部署，可大大提高线路接入的安全性，且便于维护。

　　在本方案中，除却双线接入的业务不对称，导致路由器不能实现双机冗余外，防火墙做HA，实现双机热备。内网各节点之间双线路冗余。

• 　　通讯前置区

　　通讯前置区提供业务应用的前端访问，通过部署按需访问保障了数据库及核心应用的安全。

　　该区域的接入交换机采用堆叠方式，不仅少了网络风暴，还将充分利用线路带宽，做到跨设备捆绑，提高了线路的带宽和稳定性。

　　交换机堆叠技术介绍：

　　l 交换机堆叠技术能减少二层网络风险。

　　l 交换机堆叠技术能倍增带宽且流量负载均衡。

　　l 交换机堆叠技术能优化网络结构，便于管理维护。

• 　　应用区

　　应用区主要部署核心应用，仅与前置进行数据交互。同时，该区域还部署了同城灾备线路，用来实现存储数据的同城备份，实现容灾。

　　该区域的接入交换机采用堆叠方式，不仅少了网络风暴，还将充分利用线路带宽，做到跨设备捆绑，提高了线路的带宽和稳定性。

• 　　灾备中心区

　　同城灾备的建立已成为现代生产中心网络业务恢复计划重点考虑的问题，同城灾备系统能够提供有效、可靠的同城灾备恢复能力，能够保证生产业务连续运营及数据处理的高可靠性和高可用性。

　　在本项目中，生产网络和灾备中心分别采用两条60M线路提供数据同步。同时，灾备区域还为测试环境提供了VPN的接入方式，满足日后多样化的测试接入方式。

　　灾备区的设备管理通过一条低带宽的专线实现远程管理，保障灾备中心的系统时刻处于状态监控之中。

　　为了实现机构接入线路的冗余，灾备中心将提供备份的线路接入，当主线路接入生产中心，备份线路则接入灾备中心。在数据传输层面，当主线路出现故障时，数据依然能够通过灾备中心的备份线路进行传输，该过程无需人工干预。保证了业务的不间断运行。

　　方案总结

• 　　网络性能保证

　　在本方案中，全网采用全千兆互联，核心间万兆捆绑的方式为整个网络提供带宽保障。核心采用两台4507R设备作为整个网络的交换处理核心，当采用SUP_7LE引擎时，其背板转发能力可达到520Gbps，接入交换机能保证数据线速转发，总头网络接入采用ISR G2 3945系列路由器作为STM_1及MSTP线路的接入设备，可满足业务的稳定运行。

　　部分节点线路采用链路捆绑的方式高效利用网络带宽。

• 　　高可靠性保证

　　在本项目中，内部网络设备和线路均采用冗余的方式部署，当其中的一台设备出现故障或链路出现故障，网络可平滑切换至备份线路，保证了数据中心的高可靠性。此外，考虑到某些不可抗拒因素的影响，本项目将通过建设灾备中心的方式来为业务提供第二重安全保障，当主机房出现故障，业务可自动切换至灾备业务系统。

• 　　高扩展性保证

　　结合本行业的特点和公司的实际情况，由于业务规模和种类的持续扩大，要求网络必须具备良好的可扩展能力，来保证未来新的业务需求。本项目采用扁平化和模块化设计，在核心设备留有足够扩展空间，当未来新业务上线时，只需增加相应的链接设备，而无须影响到其他正常运行的业务系统，保障整个网络的安全、持续和高效。

• 　　系统数据备份保证

　　系统和数据的安全对生产运营起到决定性影响，本项目通过两条60M专线来提供数据的异地同步，保证了数据的安全转移和平稳切换。

• 　　系统管理保证

　　数据中心的管理是IT人员日常维护的重要工作，保障系统管理的安全和便捷、需要对管理人员进行分类，并给予不同的管理权限。通过ACS服务器的认证、授权和记账模块来保障系统管理的安全性。