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油田網路系統架構及管理

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面對全球市場化的挑戰,企業要實現跨地區、跨行業、跨國經營的戰略目標,要把工作重點轉向技術創新、管理創新和制度創新上來,資訊化是必然的選擇。油田的數字化建設為油田的生產經營業務提供安全、穩定、高效、可靠的網路服務目標,把工作重心轉移到確保“數字化管理”的網路需要上來,緊緊圍繞中國石油規劃的計算機區域網改進專案實施,主要從計算機主幹網路、網路安全體系、網路數字化管理等方面,提供了強有力的通訊資訊服務保障。油田的數字化建設對計算機網路的安全性提出了更高的要求。

油田網路系統架構及管理

  一、網路系統架構

遵循中國石油區域網建設和運維規範,結合各地油田實際,科學規劃,從網路架構、裝置配置、系統承載能力、網路頻寬等全面構架網路。

網路架構設計。按照核心層、匯聚層、接入層三層架構的設計原則,在主要油氣區設定網路匯聚節點,提高網路覆蓋面,滿足油氣生產需要。

網路拓撲結構採用雙星型結構。自有電路與社會電路資源結合使用,在鏈路層面提高了油氣區網路的可靠性和安全性。對於主要油氣區域的匯聚節點,採用網狀組網方式,增加到其他匯聚節點的千兆級電路,提高網路冗餘度。

裝置配置。主幹節點裝置採用冗餘配置。西安網路核心、各網路匯聚節點及重要三級節點的路由器、交換機,採用雙裝置冗餘配置。用裝置與備份裝置雙機模式工作,在系統或者硬體故障時候應用自動切換,在硬體層面提高主幹網路的安全性、可靠性。

網路頻寬。油田的數字化管理全面展開,計算機網路的'頻寬需要按照業務需求進行規劃。將網路業務分為生產、辦公、住宅三類,逐一預測頻寬。將主幹網路承載的主要業務生產資料按照其業務層級.從井站、作業區、厂部到公司,逐級分解,明確了主幹網路的頻寬需求,初步確定了網路核心與各匯聚節點之間採用雙2.5Gbps鏈路互聯,三級節點至網路匯聚節點採用1―2個1000Mbps-ff聯,核心網路採用雙萬兆互聯的鏈路方案。為確保鏈路的可靠性,主要節點之間採用雙鏈路互聯。

  二、網路安全體系的規劃和構建

如何規劃和設計好網路安全體系,是油田數字化管理基礎網路建設的重中之重,也是支援各種資訊化應用系統執行的關鍵所在。按照中國石油的統一規劃,各油田計算機網路,對上,與中國石油總部內部網路互聯,對外,可以就地通過電信運營商接入Internet。這樣就可以從結構上將網路安全分為內部安全、外部安全進行考慮。油田在打造暢通、可靠的油田計算機主幹網路的同時,同步做好網路安全工作,從網路的邊界層、核心層、接入層及安全體系等方面進行統籌規劃,已初步形成了邊界嚴防護、核心重監控、桌面勤補漏、全網建體系的網路安全管理理念。網路安全性得到加強,非正常應用流量減少90%。在邊界層,採用防火牆及IPS技術,實現對來自外網的安全第一級防護;在網路核心層,首次在企業網應用了流量清洗技術,不僅實現了外網第二級安全防護,還實現企業內部各個重要業務及使用者之間的流量監測及攻擊性資料清洗;在接入層,採用漏洞掃描系統,不定期對敏感業務系統進行掃描和加固,及時發現安全隱患並予以消除;在主幹網方面,以建立網路安全體系為核心,加強網路安全管理,初步建立起了主幹網的安全評估體系。

1、網際網路網路安全。在與網際網路的接入部分,按照安全區、資訊交換區、網際網路接入區三個安全區進行建設,規劃兩臺防火牆,考慮到出口網路萬兆升級以及防火牆處理能力,同時為了降低出口網路複雜度,選擇自帶IPS功能的防火牆,通過防火牆裝置完成出口網路

的安全防護和入侵防護功能。防火牆選型上既考慮國內產品自主智慧財產權的優勢、又兼顧國外產品高效能及穩定性好的特點。

2、內網安全。通過對目前業界各類安全技術的跟蹤和研究,重點按照攙D層做清洗、桌面做漏洞掃描及加固、全網進行安全體系建設三方面強化內部網路安全建設。核心網路流量監控及清洗。一方面,通過建立流量模型,保障主要業務。在網路核心。採用相對串接、映象等方式先進的分光技術,部署旁路流量分析監管裝置,通過分析網路核心、網際網路出口等流量情況,提煉重要業務的特性,建立全網主要業務流量模型,為網路規劃建設提供依據。對於P2P等對於網路頻寬消耗較大的業務,設定閥值及流量管理規則,使P2P等業務對使用者網路訪問影響降到最低。另―方面,通過對異常流量的清洗,保障核心業務及網路的安全。針對目前在網路中頻繁發生的病毒攻擊等行為,選擇旁路部署的網路異常流量清洗裝置,通過採用策略路由和BGP引流方式實現流量監控與異常流量的清洗,使得網路安全管理變被動為主動、由事後分析到事前防範、由未知到可視。據統計。2010年3月份就成功消除安全事件1600多起,較大提高了網路的穩定性和可靠性。各類安全策略及規則庫的及時更新升級,也使得系統能應對各類新的攻擊。

3、安全評估建設及桌面漏洞掃描。在網路核心部署漏洞掃描系統,不定期對相關業務網路進行掃描,發現漏洞,及時進行系統加固,減少安全事件的發生,提高網路穩定性。在此基礎上。與國家有安全資質的第三方公司合作,開展安全體系建設,逐步建立較為完善的網路安全管理體系。

  三、網路管理

經過計算機網路的大規模建設發展,網路運維工作量規模成倍增長,而網路運維人員沒有增加,如何高效運維已經成了追在眉睫的問題,通過不斷的調研和測試,我們認為目前的網路廠家的專業化網管軟體、第三方網管軟體、國內的網路軟體之中,第三方的較為實用,縱觀CA、HP等廠家的系統,Solarwinds成為目前比較適合單位實際,能快速高效部署和運維的一套經濟實用的系統。主要實現了以下幾個方面的開發和應用:實現對全網的網路裝置包括路由器、交換機、防火牆、伺服器等的實時監測,涉及CISCO、中興、H3C、華賽、Junipier、飛塔等多個廠家的產品,監測引數包括CPU、記憶體、頻寬、會話數等;實現對各類故障的實時告警和管理,以簡訊等方式及時提醒運維人員;實時展現全網拓撲結構,以圖形化介面友好展示網路暢通情況;實現對全網裝置的配置自動備份,能進行配置比對,方便技術人員分析裝置執行情況;量化統計分析網路及裝置的可用性等指標;靈活定製各類報表,方便決策分析和統計。通過自定義方式建立起來的資源管理,極大方便了網路基礎資料和資料的管理。

  四、結論

在近一年多的實際運維中,主幹網路未出現中斷、出口通暢,網路可用性達到l00%。網路整體服務能力的各項指標明顯提高:網頁平均開啟時間由15ms降低到7ms;主幹頻寬利用率保持<13%;安全裝置主要效能指標利用率