地市級圖書館計算機網絡設備的選型與搭配

王曉光

摘 要：本文對國內主流圖書館計算機網絡系統建設現狀進行簡要概述，分析齊齊哈爾市圖書館在新館建設期間計算機網絡設備的選型與搭配，重點闡述網絡設備在新型圖書館中的重要性和搭配方法，并對設備的技術性能做簡單描述。

關鍵詞：圖書館；計算機；網絡設備；設備應用

中圖分類號：G252 文獻標識碼：A 文章編號：1009 — 2234（2017）12 — 0190 — 04

1、行業分析

為適應圖書館未來發展，國內新建的圖書館對計算機網絡設備的經費投入都有共識，特別是南方發達城市在這方面更是做了重點投入，設備所占比重平均達到或超過建設投入的10%以上。齊齊哈爾市圖書館新館建設資金總投入7200萬元，計算機網絡設備購置費850萬元，占建設總投入的11.8%，雖然是地市級圖書館，但是按照資金投入比例也屬于高標準投入。計算機網絡設備經過一年多的運行，工作狀態良好，在服務工作中發揮了重要作用。

2、計算機網絡設計構想

建設新型的地市級數字圖書館，計算機網絡設備是關鍵。網絡設計要在5年處于技術領先水平，10年不落后，20年仍可繼續使用，綜合布線還要超過這個年限。要有多組光纖接入，總體帶寬至少要達到200M，與省級館的虛擬VPN接口也達到100M；全館有線節點不少于800個，無線節點500個；服務器交換能力要達到10000兆級，接入層也達到1000兆的；全館范圍內實現無線網絡全覆蓋，且連接速度能達到600M；核心垂直網絡線路采用光纖連接，峰值速度可支持到4G；虛擬VPN防火墻設備隧道總數要達到6000個；網絡安全系統能通過全局管理雷達顯示方式監測每個用戶的行為；全面支持IPV6技術標準；具有專業的網頁防護、數據庫安全、IT運維和流控管理體系。

3、計算機網絡設備的選型與搭配

齊齊哈爾市圖書館計算機網絡設備采用的是銳捷系列產品，主要考慮以下因素。（1）銳捷是市場三大網絡品牌之一，市場占有率高，后期服務比較貼近行業用戶的實際需求，解決方案，產品更新、后期維護都比較及時。（2）國產品牌民族工業親民價格，特別是斯諾登事件后網絡安全顯得尤為重要，國產品牌是安全質量的保障。（3）與其他網絡產品相比具有良好的兼容性，以便與周邊圖書館發展相協調，實現設備的無縫連接，達到資源共建共享的目的。

3.1核心交換設備

核心交換是網絡數據的中心區域，擔負著全網數據匯聚和其他網絡的互聯，也就是說全館所有的網絡數據都要通過核心交換機完成數據交換和路由，是構成強大網絡的核心部件。核心交換機的重要性是不言而喻的，因此在性能上有較高的要求。

齊齊哈爾市圖書館核心交換機采用了冗余設計，根據需求選擇了兩部RG-N18010組合套裝作為核心交換機，該機采用三層智能交換模式，其核心帶寬已經達到了32Tbps/136Tbps，可實現60萬兆級的交換能力，數據包轉發率能夠達到11520Mpps/28800 Mpps，為今后的智能化云服務模式提供了強大的網絡支撐。該核心的數據交換方式為存儲轉發（Store and Forward）模式，是計算機網絡領域技術成熟應用廣泛的技術形式，其優點是通過緩存機制，糾正數據錯誤，過濾資源沖突并支持不同速度I/O端口間的實時交換，有效地改善網絡性能。設備應用了IEEE（國際電氣和電子工程師協會）最新通過的802.1p協議，該協議通過MAC增位計算的方式為系統實時性高的數據包提供了逐級的優先轉發機制，大大提高了整網的運算速度，這項技術正在被更多的網絡核心產品所采用。通過對IGMP v1，v2，v3組播管理的支持，可智能優化PC用戶的在線使用率，及時回收閑置資源為整網所使用。采用NFPP基礎安全保護策略，使得攻擊行為在源頭就得到了有效控制。設備端口全部采取模塊化設計，千兆、萬兆光纖接口、RJ45接口、USB端口一應俱全，擴展模塊可達到10個，后期擴展靈活。管理系統通過虛擬技術將兩臺物理交換機組合成一臺虛擬機，雙路電源負載均衡供電，主備切換速度不超過50ms，實施統一管理可降低50%維護量，關鍵鏈路冗余使單鏈路故障不會對業務照成影響，雙鏈路還可以進行網絡負載均衡，對IPv6的良好支持為下一代的網絡發展打下了良好基礎。

3.2接入層和匯聚層設備

一般將網絡中直接面向用戶連接訪問網絡的部分稱為接入層，將位于接入層和核心層之間的部分稱為分布層或匯聚層，通過組建接入層和匯聚層交換設備構架出網絡的主體脈絡。齊齊哈爾市圖書館新館設計有線網絡接口800個，無線網絡覆蓋節點500個，實際網絡節點應該是1300個左右，有線節點帶寬10/100/1000M自適應網絡，無線也能達到600M的帶寬，為使各個節點達到高速傳輸必須配需性能優越的網絡交換設備。

由于性價比突出，齊齊哈爾市圖書館接入層和匯聚層設備均采用的是RG-S5750-48GT交換機，共18臺。該機是銳捷網絡推出的最新一代硬件支持IPv6的萬兆多層智能交換機，其核心帶寬240Gbps數據包轉發率能夠達到102Mpps，擁有48個10/100/1000M以太網絡接口和8個復用SFP光纖接口，支持PoE有源以太網供電，選用其作為接入層和匯聚層交換機，不但具有上述的優良特性，還因為它具有良好的同步性和兼容性，支持幾乎目前所有的網絡有線終端和無線終端設備，高度自適應。對支持IPv6的全面支持為今后的系統拓展打下基礎。無論是用戶接入還是匯聚交換RG-S5750-48GT都能從容應對。

3.3數據交換設備

圖書館網絡建設是要為讀者提供一個優良的數據服務平臺，然而，面對當今以TB、EB甚至ZB為單位云模式的海量數字資源，普通的交換機是難以勝任的，必須配備數據交換能力更為強大的的數據中心交換機。這不僅是現實的需要更是數字圖書館向智慧圖書館發展的需要。

為此，齊齊哈爾市圖書館把RG-S6220-24XS數據中心交換機引入到服務器的核心區域，用于全面提升數據的訪問能力。由于它的產品定位是面向下一代數據中心與云計算交換機，所以在性能設計上得到了最大的提升。它主要有以下優勢。（1）無阻塞的數據中心。該設備通過48個萬兆口和4個40GE接口實現全線速轉發，強大的引擎動力可實現服務器、存儲與其他網絡單元間的高峰值無阻塞無收斂的數據轉發，符合數據中心流量“南北走向”縱向發展趨勢，為數據服務提供了速度保障。（2）電信級的可靠性保護。該設備電源采用熱插拔過壓過熱冗余設計和豐富的鏈路可靠性技術，當網絡上承載多業務、大流量的時候也不影響網絡的收斂時間，保證業務的正常開展。（3）靈活完備的安全策略。該具有的多種內在機制可以有效防范和控制病毒傳播和黑客攻擊，如預防DoS攻擊、防黑客IP地址掃描機制、端口ARP報文的合法性檢查、多種硬件ACL訪問控制策略等。采用IPv4/IPv6兼容模式，限制對網絡敏感資源的訪問等。（4）完善的管理性。支持豐富的管理接口，例如Console、MGMT口、USB口，支持SNMPv1/v2/v3，支持通用網管平臺以及BMC等業務管理軟件。支持CLI命令行，Web網管，TELNET，集群管理，使設備管理更方便，并且支持SSH2.0、SSL等加密方式，使得管理更加安全。圖形式的管理系統使原本不可見的網絡業務應用流量變得一目了然，可以為用戶提供多種網絡流量分析報表，幫助用戶及時優化網絡結構，調整資源部署。通過一系列的優化措施，使服務器的數據交換能力提高了一個等級，全網速度由此得到了整體提升。endprint

3.4路由器設備

路由器是圖書館連接因特網中各局域網、廣域網的中間設備，它會根據信道的情況自動選擇和設定路由，以最佳路徑實現網絡連接，各種不同檔次的產品已成為實現各種骨干網內部連接、骨干網間互聯和骨干網與互聯網互聯互通業務的主要設備。

齊齊哈爾市圖書館將RG-EG1000M作為機房路由器，用于全面提升外網的訪問能力。它配備了先進的DPI深入分析引擎和管理引擎，能夠在保證網絡出口高效轉發的基礎上提供專業的流控功能，出色的URL過濾以及本地化的日志存儲、審計服務和對WEB認證、IPSec VPN等功能可以在小環境部署時替代防火墻功能，同時該設備還具備了AnyIP的用戶即插即用功能并根據圖書館業務需求，支持對圖書館主頁或活動宣傳推送功能。

3.5網頁防護設備

齊齊哈爾市圖書館屬于自建網站，服務器存儲均設在館內，提供24小時服務，網頁上有大量訪問鏈接，內部鏈接著館內的各個業務節點，包括文獻信息、讀者信息、電子文獻、服務數據和海量的數字資源，必須要有專業的防范措施才能保證數據的安全，所以部署網絡安全設備是十分重要的。

RG-WG2000E千兆WebGuard應用保護系統承擔了齊齊哈爾市圖書館網絡安全保衛的工作。它通過對進出Web服務器的HTTP/HTTPS流量相關內容的實時分析檢測、過濾來精確判定并阻止各種Web應用入侵行為，阻斷對Web服務器的惡意訪問與非法操作，該設備會主動將惡意代碼、非授權篡改、應用攻擊等眾多因素結合在一起進行綜合防范，防止網頁內容被篡改，防止網站數據庫內容泄露，防止口令被突破，防止系統管理員權限被竊取，防止網站被掛馬和植入病毒等。

3.6網絡安全設備

圖書館是公益場所，肩負著知識普及、科學教育、政策宣傳、文化休閑等功能。實施國家免費開放政策，特別是落實國家公共文化服務體系建設以來，得意于國家政策圖書館發展迅速，智能化、網絡化、移動化、新媒體等技術不斷涌入，社會讀者紛紛進入或者通過網絡訪問圖書館，因此，網絡安全問題顯得尤為重要。

經過反復篩選，把RG-WALL 1600-X8500防火墻部署在網絡出口區，實際應用效果良好。它屬于全新下一代防火墻采用先進的CPU+ASIC硬件芯片融合技術，突破X86架構對應用層數據檢測的性能瓶頸。在安全能力上，不僅支持NAT、ACL、DDOS防御等傳統安全功能，同時，也支持豐富的應用級安全功能，包括病毒查殺、入侵檢測、APP檢測、文件過濾、惡意URL過濾等。提供多維度的應用層監控與分析，幫助用戶掌握風險，精準預警。更主要的是改設備支持與云安全中心的聯動，適時調整立體防護措施和未知性威脅的防護手段。

3.7無線接入設備

無線網絡較有線網絡，具有移動性強、安裝快捷、成本低廉、擴展靈活、性能可靠且易維護等諸多優勢，是圖書館拓展智能化服務功能普遍采用的一種網絡接入形式。齊齊哈爾市圖書館對無線網絡全覆蓋的設計要求是，連接用戶數在500個左右，單個設備至少覆蓋200平米以上，最大接入速率可達到600Mbps。

齊齊哈爾市圖書館選用的無線接入設備為32只RG-AP320-I無線接入器，管理設備是一臺RG-WS3302。RG-AP320-I是銳捷網絡最新推出的搭載“X-sense”靈動天線的802.11n無線接入點（AP）產品，被業界稱為“會思考的靈動天線”。 X-sense靈動天線采用矩陣架構，內置16根陣列天線，并能夠動態選擇不同的天線組合，支持最高65536種組合方案，從中定制出一條最適合移動智能終端當前位置的天線路徑，真正實現全面覆蓋，絕無死角。

3.8虛擬VPN設備

為實現圖書館跨區域、跨行業的聯盟，打造互聯網+服務新格局，網絡的虛擬設備非常重要。齊齊哈爾市圖書館早在08年就與省館進行網絡對接，實現了簡單有效的數字資源共建共享，收到了一定的服務效果。隨著新技術、新設備的不斷普及，新館加大了虛擬中間設備的建設力度，引進了全新的VPN設備，功能得到了極大的改善。

RG-WALL 1600-EA是全新下一代的VPN安全網關，它集成了VPN、防火墻、入侵防御和流量控制技術的軟硬件一體化管理功能，將高度安全機制、智能聯動應用系統、高穩定可靠和靈活方便的管理有機地融合為一體，經過簡單配置即可方便地在省、市、縣級圖書館之間以及總館和分館聯盟之間架設安全的數據傳輸通道，隧道總數可以達到6000個。

3.9資源加速設備。

網絡設備眾多，由于鏈路復雜、功能各異，協議差異、防范過濾、流量過大等因素，設備之間交換數據隨著網絡訪問用戶的增多而增大延遲，最終反映到讀者固定或移動終端的是信息交互和資源訪問速度變慢，特別是在圖書館開展集中網絡服務項目時更是如此，致使服務效果大打折扣，所以有必要引入資源加速設備。

采用RG-PowerCache X5E資源加速設備是地市級圖書館的理想選擇。根據最新的統計，互聯網61%的流量為視頻流量，24%的流量為文件下載。

RG-PowerCache X5E能夠針對流媒體、HTTP下載及P2P下載數據進行優化。它能夠自動判斷本網絡中的熱點資源，實現熱點資源本地化讀取，不僅為用戶提供了如同內網般的極速體驗，還因為削減重復數據流，節省了大量的出口帶寬資源。無論外網鏈路狀況如何，當內網PC或智能終端用戶訪問熱點資源時，將直接從本地PowerCache讀取無需等待，如同內網。由于大量的熱點資源都從內網獲取，設備能夠為網絡出口節省30%-50%的帶寬資源。若采用圖書館服務聯盟或總分館制集群部署，效果更加明顯。在一個總用戶數20000人規模的網絡中，RG-PowerCache能夠分擔出口帶寬壓力500Mbps左右，這對地市級圖書館的讀者訪問非常有利。此外，設備還支持IOS、Andriod系統數十個平臺的應用下載加速，如：APP Store、安卓市場、91助手、360衛士、豌豆莢等；同時也支持優酷、土豆、搜狐、樂視、騰訊、PPLIVE等主流視頻加速，使圖書館面向社會服務的強大能力表現的淋漓盡致。

3.10 IT運維系統

網絡設備投入運行后，圖書館系統管理人員要隨時掌握各種軟硬件設備的運行狀況，對出現的各種常規和奇異故障做出快速的判斷和有效排除，這對圖書館技術人員來說這是一項十分艱難的工作。而IT運維系統的介入使這項目工作化繁為簡，圖形式的界面設計使各種問題一目了然。

此項工作由RG-RIIL6.X-WIN平臺來完成，它包括業務服務管理組件（BMC-Suit）、節點資源設備（LIC-50）、AP監控管理（WSM-LIC-50）和現場實施服務（SRV-IMP）等組成。運維期間可對網絡設備、服務器、操作系統、數據庫、郵件系統、NDS、WEB等進行監控與管理，對系統業務數據進行備份恢復和容災管理。IT運維系統即保證了圖書館各項業務工作的安全，也是提高圖書館管理和服務水平的關鍵。

4、結論

計算機網絡設備性能的高低結構是否合理，直接影響圖書館未來發展模式，齊齊哈爾市圖書館借新館建設加大了網絡設備投入，實際中發揮了重要作用，有效促進了各項工作的開展。在網絡飛速發展，互聯網+和新媒體技術不斷涌現的今天，只有大力進行圖書館智能化、網絡化建設，才能適應下一代圖書館的發展。

〔責任編輯：楊 赫〕endprint