基于IPSecVPN和SDWAN雙路負載切換的數據互聯

陳偉

摘? 要：項目為某藥企核心業務系統遷移，目標是將信息遷移到阿里云上，形成云系統與本地數據中心混合使用的模式。在項目實施期間面臨的主要問題是保證大數據傳輸安全性與低時延性，并且在數據遷移完成后，需要確保數據一致且業務連續、清除期間產生的冗余數據。為解決上述問題，在主鏈路采用了IPSecVPN技術，備用鏈路則使用SDWAN技術，以滿足雙路負載切換要求。同時，利用阿里云動態遷移工具，對windows與Linux系統參數進行匹配，使得全鏈路數據參數一致。以上技術手段應用后，核心系統完成了云端化遷移，符合項目預期要求。

關鍵詞：SDWAN技術;IPSecVPN技術;數據互聯;負載切換

新時期，數據云存儲的方式越來越受到重視，通過云端備份加密，對企業核心數據進行保存成為數據管理的主要內容。在傳統模式下，企業核心系統數據均為本地存儲，存在安全風險，鑒于此，對最新的系統遷移項目進行研究變得尤為關鍵。本項目擬將核心業務系統遷移到阿里云端，形成高效且安全的云上系統。為確保數據信息穩健性、安全性，降低服務成本，有關人員需要結合項目具體內容，做好數據的云端傳輸，使得項目中的難點問題被及時解決。

1 項目概況

先聲藥業（江蘇）計劃將業務系統向阿里云進行遷移。本項目所制定目標如下：將數據機房內現有信息系統遷移到阿里云，確保核心業務的云化率能夠達到70%，通過對信息系統所具有穩定性、安全性以及健壯性進行增強的方式，達到降本增效的最終目標[1]。遷移期間不會給業務造成負面影響，同時不存在數據丟失的情況，最終獲得以云上系統為主、數據中心為輔的全新架構。

2 項目技術難點

本項目所研究對象為阿里云杭州節點，對其進行遷移期間，通常需要聯合當地數據中心對大量數據進行交互，加之核心業務在時延方面所提要求極為嚴格，使得項目開發期間主要面臨以下難點：一是隨著數據量的增多，訪問所產生流量傳輸壓力有所增加，有關人員既要確保跨省傳輸數據的過程安全且具有時效性，還要解決數據跨庫交互期間的備份問題，同時保證讀取本地報表的速度符合要求[2]。二是遷移工作告一段落后，應保證業務連續且數據完全一致，杜絕切換、啟動業務期間出現數據冗余清除或是報錯異常的情況。

3 技術解決方案

3.1 雙路負載切換

導致跨省傳輸時延性、安全性難以達到預期的原因，主要是對信息系統、阿里云進行互聯的方式存在不足。鑒于此，有關人員指出應引入SDWAN、IPSecVPN，通過雙路負載切換的方式，賦予傳輸過程更符合預期的安全性。其中，主鏈路所采取方式為IPSecVPN，強調以數據中心現有防火墻、阿里云所提供ESC服務器為依托，對加密隧道進行建立，同時憑借靜態指向路由，對網段數據進行定向傳輸，事實證明，對該技術加以使用，可保證時延不超過100ms，同時保證對時延具有較高敏感度的業務能夠維持正常運行[3]。而備用鏈路所采取技術為SDWAN，簡單來說，就是通過串聯的方式，對就近節點、全球SDWAN進行結合，確保備份鏈路能夠順利接入主網，在主鏈路因故停止運行后，可第一時間切換到備用鏈路，由備用鏈路接替主鏈路運行。

3.2 遷移模板參數控制

關于如何保證遷移結束后，業務連續且數據完全一致，有關人員指出應以不同業務系統所提出需求為切入點，借助阿里云所提供的遷移工具進行模板遷移，同時保證所遷移模板與Linux參數、Windows參數相匹配，以免由于數據存在出入，導致業務無法得到連續開展。具體做法如下：第一步，生成全新模板，保證新舊模板內容相同。第二步，憑借主鏈路對鏡像模板進行傳輸，確保其能夠順利進入阿里云模板庫。第三步，由模板庫負責自動生成相應虛擬機，保證虛擬機環境、參數還有全鏈路數據均與實際情況相符，真正做到切換期間不會給用戶使用產生影響。雖然該方法需要生成較多數據，但能夠最大程度規避業務不連續或是數據不符的情況出現，其效果有目共睹。

4 雙路負載技術優勢

4.1 IPSecVPN技術

IPSecVPN是指網絡層VPN，由于該項技術能夠利用自身所具有的封包對IP信息進行封裝，因此，具備對應用協議相關信息進行隱藏的功能。通常只需基于IPSec對加密隧道進行建立，便可對VoIP、Web等主體進行連接，確保傳輸通道與相關服務器直接連接。另外，考慮到該技術和應用的關聯并不緊密，使得其客戶端對IP層協議所提出要求相對寬松，可在極大程度上保障客戶端的透明性[4]。

當然，由于該技術問世的時間較短，尚有亟待解決的問題存在，具體表現在以下方面：首先是對其進行配置的流程較為復雜，通常需要有相應的客戶端作為載體，同時各提供商所使用設備的兼容性仍有極大改進空間。其次是在網絡適應性方面的表現并不理想，作為IP層協議的IPSecVPN，通常難以做到對防火墻和其他控制設備完全透明，另外，在Proxy和NAT等方面，同樣存在穿透性較差的問題。最后是應用層所具有安全性難以得到保障，該技術主要被用來對傳輸層端口還有IP地址的訪問行為進行控制，在應用層方面的表現尚未達到預期。未來，有關人員應將研究重心轉移到以上方面，盡快對IPSecVPN所存在不足加以彌補，使該技術擁有更加多樣的適用場景。

4.2 SDWAN技術

信息時代的到來，加快了移動應用和云計算推廣的速度，包括支付交易以及異地辦公在內的多款實時應用，均需要在不同節點間進行實時傳遞，以往使用網絡極易出現訪問慢或是斷線等問題，導致用戶需求無法得到滿足。在此背景下，SDWAN應運而生，SDWAN被提出的初衷，主要是控制用戶在廣域網領域的開支，同時使網絡連接變得更加靈活。作為由軟件所定義的廣域網絡，SDWAN可通過對互聯網應用、企業網絡還有數據中心等主體進行連接的方式，使WAN拓撲得到簡化，同時為日后的部署還有管理工作提供便利[5]。對 SDWAN進行部署前，企業需要考慮以下幾個問題：首先是明確是否需要對各分支機構進行集中管理，是否需要對數據進行接入或是回傳;其次是部署工作所涉及應用的種類，應用訪問所具有的安全性及SLA;最后是企業現有鏈路和云連接的適配性，是否需要提前對鏈路進行備份。

對該技術加以使用的優勢，通常體現在以下方面：一是可使WAN的連接效能得到提升。邊緣網絡設備可在加入互聯網的前提下，對互聯網還有MPLS進行管理，真正做到以實際情況為依據，綜合考慮吞吐、延遲還有抖動情況，對鏈路進行準確選擇。二是可使連接所具有可靠性得到強化。SDWAN企業內部所運行私網，通常具備多路由優化還有冗余的特點，只要保證對兩端進行連接的任一路徑處于正常運行狀態，就不會出現流量中斷的情況。事實證明，冗余機制的存在使得連接可靠性得到了極大程度的強化。三是具有極強的靈活性。企業啟動項目后，該技術能在第一時間對可靠且安全的網絡連接進行建立，并在項目結束的同時關閉相關服務。而企業只需憑借互聯網，便能夠在任何時間、地點接入該運營網絡。

4.3 雙路負載切換技術效益

通過測試可知，新方案所取得效果較為理想，可將時間控制在約60ms，確保跨省數據交互所提出需求得到充分滿足，在經過一段時間的調試后，該企業已對70%的核心系統進行了云化遷移，與管理層所提出要求相符。事實證明，使用IPSecVPN和SDWAN+ SDWAN的雙路負載切換技術，可確保企業即使不具備獨立維護IT的能力，仍然能夠做到快速部署以及統一管理，并保證所打造專用網絡能夠最大程度滿足企業的訴求。

5 結論

總結了某藥企核心業務系統的遷移方案，通過對IPSecVPN與SDWAN的應用，構建了雙路負載切換方案，使得數據傳輸更加安全、快速。上述技術手段應用后，也保證了數據的一致性與業務開展連續性，并及時清除了啟動與切換業務中產生的冗余數據。綜上所述，項目研究取得了顯著成果，以雙鏈路切換的方式，確保了數據可靠交互，同時保證了數據一致性，最終企業核心系統的70%數據完成云端遷移，獲得了委托方高度認可。

參考文獻：

[1] 劉航， 羅建國， 許興民， 等. 考慮約束參數切換的小蜂窩LTE移動負載自適應均衡[J]. 計算機應用研究， 2021， 38（3）： 5.

[2] 郭敏， 肖靜， 吳寧， 等. 一種電動汽車動態無線充電的負載檢測方法及導軌切換策略[J]. 電網技術， 2021， 45（3）： 7.

[3] 羅宏等， 藍耿， 聶良剛， 等. 利用多粒度粗糙集屬性約簡和TOPSIS的IPv6負載均衡機制[J]. 計算機應用研究， 2021， 47（12）： 1-9.

[4] 蔡杰， 孫毅， 王宇航， 等. 烏東德水電站監控系統負載均衡功能的設計與實現[J]. 水電能源科學， 2020， 38（12）： 5.

[5] 程林祥， 王彪， 張瑞， 等. DSP主控型CO和CH_（4）雙路激光氣體檢測數據采集系統研制[J]. 激光雜志， 2021， 42（12）： 4.