一體化“數(shù)字煙草”網(wǎng)絡(luò)解決方案
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新華三技術(shù)有限公司
2011年是“十二五”規(guī)劃開局之年，也是中國煙草深入實踐“卷煙上水平”戰(zhàn)略規(guī)劃的關(guān)鍵一年。按照“卷煙上水平”的總體規(guī)劃要求，我們需要將信息技術(shù)融入到業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)變與業(yè)務(wù)流程優(yōu)化的全過程，使信息化與行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、生產(chǎn)經(jīng)營和決策管理在更大范圍、更深層次、更高水平上融為一體。實踐證明，隨著IT系統(tǒng)在生產(chǎn)、經(jīng)營和監(jiān)管等各個環(huán)節(jié)的滲透，提高信息化建設(shè)水平已經(jīng)成為整個煙草行業(yè)在改革和發(fā)展過程中提高管理水平的重要途徑。 一體化“數(shù)字煙草”戰(zhàn)略能夠切實使用信息手段支撐“卷煙上水平”這一總體戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)，為中國煙草實現(xiàn)現(xiàn)代化起到重要的推動作用。
一、國內(nèi)煙草IT架構(gòu)面臨的問題
經(jīng)過多年的建設(shè)，煙草行業(yè)信息化水平在國內(nèi)眾多行業(yè)中已處于較為領(lǐng)先的地位。但是由于煙草行業(yè)工商分設(shè)、多級法人主體的體制特點，造成了行業(yè)信息化體系分級、分散、發(fā)展不平衡等局面，已經(jīng)嚴(yán)重制約了煙草行業(yè)IT信息化的未來發(fā)展。
當(dāng)前，集成整合共享已經(jīng)成為實施一體化“數(shù)字煙草”、推進信息化與煙草產(chǎn)業(yè)深度融合的主要目標(biāo)和任務(wù)。然而，多年來的行業(yè)信息化建設(shè)對技術(shù)架構(gòu)的系統(tǒng)思考和設(shè)計不夠，造成整體技術(shù)方案和路線不明確，增加了集成整合共享的難度。傳統(tǒng)的 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)耦合過緊，缺乏彈性，技術(shù)平臺融合不夠，造成對業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合與共享的應(yīng)對緩慢，資源應(yīng)用與管理效率低下。
因此，需要結(jié)合業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實際進展，采用創(chuàng)新的思想和理念，緊跟國外先進的技術(shù)，科學(xué)的構(gòu)建中國煙草行業(yè)IT基礎(chǔ)架構(gòu)。
二、符合“數(shù)字煙草”戰(zhàn)略的IT基礎(chǔ)架構(gòu)
目前，國內(nèi)煙草行業(yè)面臨著向具有智能化“隨需應(yīng)變”的一體化IT基礎(chǔ)架構(gòu)過渡時期，以下分別從中國煙草自身業(yè)務(wù)發(fā)展和現(xiàn)代信息技術(shù)演進兩個層面分析探討。
1、業(yè)務(wù)層面——通過一體化“數(shù)字煙草”提升具有整體競爭力的煙草行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
盡管在電子政務(wù)、卷煙廠的MES和ERP系統(tǒng)，以及物流數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)和電子商務(wù)方面，信息化工作已經(jīng)取得了比較顯著的成績，但是從生產(chǎn)配送、經(jīng)營管理到監(jiān)督審核、戰(zhàn)略決策這四個層面來看，仍然面臨著標(biāo)準(zhǔn)不完備、發(fā)展不平衡、共享度不夠、數(shù)據(jù)有效利用不足以及業(yè)務(wù)集成整合度不夠等諸多頑疾。例如，在煙草“上游”環(huán)節(jié)，未來迫切需要引入物聯(lián)網(wǎng)、電子合同來提高煙葉生產(chǎn)與收購的效率；在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，需要更有效的挖掘現(xiàn)有MES和ERP等生產(chǎn)制造系統(tǒng)的“智能化”，向上同煙葉收購環(huán)節(jié)、向下同卷煙銷售環(huán)節(jié)打通，隨著企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展和市場環(huán)境的變化做到“隨需應(yīng)變”；在流通銷售環(huán)節(jié)，電子商務(wù)、物流配送和監(jiān)管必須同步，打造高效的覆蓋零售的終端銷售網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
無論是縱向（如每個市縣級專賣局一天收支及物流數(shù)據(jù)，每個煙廠一天的生產(chǎn)配送情況等）業(yè)務(wù)，還是橫向業(yè)務(wù)（如工業(yè)與商業(yè)的流程整合，煙葉與物流的數(shù)據(jù)整合，生產(chǎn)與流通的監(jiān)管整合），中國煙草的業(yè)務(wù)發(fā)展要求其IT基礎(chǔ)架構(gòu)必須打通中間環(huán)節(jié)，滿足以下三方面的整合需求：
流程整合：實行煙草收購、銷售、物流和監(jiān)管的縱向整合，面向卷煙、面向服務(wù)進行流程梳理；
數(shù)據(jù)整合：整合煙草行業(yè)縱向與橫向的數(shù)據(jù)，國家一級數(shù)據(jù)集中與省專賣和中煙公司的數(shù)據(jù)集中相結(jié)合，打破信息孤島，實現(xiàn)生產(chǎn)與銷售數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理；
服務(wù)整合：通過內(nèi)部的流程與數(shù)據(jù)整合，對外實現(xiàn)統(tǒng)一的服務(wù)平臺，實現(xiàn)終端銷售、物流配送、售后服務(wù)、監(jiān)管稽查等一站式的煙草平臺服務(wù)。
集成整合的一體化“數(shù)字煙草” IT基礎(chǔ)架構(gòu)能夠更好的支撐服務(wù)平臺、業(yè)務(wù)流程和共享數(shù)據(jù)的整合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在整個煙草系統(tǒng)內(nèi)部高效流通，外部的有效交換。
2、技術(shù)層面——層出不窮的新技術(shù)為構(gòu)建更優(yōu)化的IT基礎(chǔ)架構(gòu)提供了良好的技術(shù)條件。
傳統(tǒng)的IT架構(gòu)業(yè)務(wù)彈性差，資源利用率低，跨部門、跨企業(yè)、跨行業(yè)的溝通效率低，難以支撐煙草也快速發(fā)展的需求。過時的技術(shù)、無節(jié)制的增量方法、完整體系結(jié)構(gòu)的匱乏，都會對煙草企業(yè)的經(jīng)營管理、市場決策帶來諸多不便。以云計算為代表的虛擬化和智能化，可以幫助行業(yè)/企業(yè)快速的整合業(yè)務(wù)系統(tǒng)、提高系統(tǒng)的使用效率、大幅簡化系統(tǒng)管理并且降低IT成本。
利用虛擬化與智能化理念來構(gòu)建一體化“數(shù)字煙草”的IT基礎(chǔ)架構(gòu)，不僅能夠滿足煙草業(yè)多樣化多任務(wù)承載的需求，還能夠利用其開放協(xié)作的特性，促進煙草產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)間合作和提高溝通效率，從而優(yōu)化整個行業(yè)的業(yè)務(wù)流程、提高生產(chǎn)效率。
綜上所述，從業(yè)務(wù)和技術(shù)驅(qū)動的兩個維度，我們可以清晰的勾勒出更加符合煙草行業(yè)自身特點、并且符合一體化“數(shù)字煙草”戰(zhàn)略的IT架構(gòu)。這一架構(gòu)具備如下三大特征：
面向服務(wù)：要求網(wǎng)絡(luò)更靈活、易擴展，可提供面向服務(wù)的管道資源，以適應(yīng)煙草日益增加的業(yè)務(wù)和應(yīng)用系統(tǒng)的需要。
支撐內(nèi)外協(xié)作整合：具備煙草企業(yè)邏輯業(yè)務(wù)的接入與隔離能力，安全融合的接入策略、靈活的接入方式。
支持云架構(gòu)特征：要求數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)平臺可以靈活適應(yīng)虛擬服務(wù)業(yè)務(wù)的部署，具備面對突發(fā)流量的處理機制。
三、“縱橫煙云”——一體化“數(shù)字煙草”網(wǎng)絡(luò)解決方案
該解決方案針對一體化“數(shù)字煙草”IT架構(gòu)的三大特征，結(jié)合虛擬化等先進技術(shù)，提供面向服務(wù)的縱向廣域網(wǎng)絡(luò)平臺、支撐內(nèi)外協(xié)作整合的橫向園區(qū)網(wǎng)絡(luò)平臺和支持面向資源共享、具有云架構(gòu)特征的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)平臺，為煙草信息化全面實現(xiàn)貫通、協(xié)同、共享打下堅實的基礎(chǔ)（如圖1所示）。
圖1 一體化數(shù)字煙草IT架構(gòu)
1、“縱”——上下貫通
“縱”即通過構(gòu)建智能、靈活的廣域網(wǎng)絡(luò)，提升煙草行業(yè)縱向業(yè)務(wù)承載能力，為煙草國家局、省專賣局到地市專賣局構(gòu)建面向業(yè)務(wù)的縱向廣域網(wǎng)絡(luò)平臺。
國內(nèi)煙草企業(yè)網(wǎng)絡(luò)多采用傳統(tǒng)的多中心異地數(shù)據(jù)分布處理的模式，這種模式會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)收斂比高、本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)量流量大但廣域網(wǎng)流量少等問題。隨著國家對煙草管控力度的加強和行業(yè)業(yè)務(wù)整合的趨勢，一方面原有分散的業(yè)務(wù)系統(tǒng)逐漸會匯聚統(tǒng)一，如現(xiàn)有的一號工程的深化、會計核算系統(tǒng)的行業(yè)統(tǒng)一等，另一方面會新增許多新的縱向貫通行業(yè)的應(yīng)用，如卷煙物流數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng) 、宏觀調(diào)控信息支持系統(tǒng)等，這些應(yīng)用需要大量可靠的縱向數(shù)據(jù)交互，需要加載到一張設(shè)計良好的廣域網(wǎng)上，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)集中部署方式也將成為必然的選擇。
全國煙草的分級組織架構(gòu)以及未來兩地三中心的設(shè)計規(guī)劃決定了廣域網(wǎng)的架構(gòu)需采用樹形多層架構(gòu)，分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰劃分了管理界面，減輕核心節(jié)點的管理復(fù)雜度，增加了下級機構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)維護靈活度。
在業(yè)務(wù)層面，采用MPLS VPN技術(shù)在廣域網(wǎng)內(nèi)部設(shè)計虛擬化通道，不同的業(yè)務(wù)經(jīng)過不同的VPN通道，通道之間實現(xiàn)邏輯隔離。對（如財務(wù)審核等）有保密要求的業(yè)務(wù)，獨立VPN通道保障了安全；對（如視頻會議等）實時性要求高的業(yè)務(wù)，可以在VPN內(nèi)部署各種QoS策略；對（如一號工程等）煙草關(guān)鍵業(yè)務(wù)，可以實現(xiàn)帶寬的擴展和可靠性設(shè)計。為了更好的實現(xiàn)廣域網(wǎng)內(nèi)動態(tài)鏈路資源的有效調(diào)度，還可以部署H3C分層CAR技術(shù)，該技術(shù)通過對不等價鏈路的QoS二級調(diào)度，使多余的流量自動的轉(zhuǎn)到空閑鏈路上，這樣極大的增強了廣域網(wǎng)帶寬分配的策略靈活性。（注：關(guān)于分層CAR技術(shù)的詳細(xì)介紹，請參閱本刊2010年10月號總第12期“分層CAR技術(shù)”一文。）
在管理層面，建設(shè)統(tǒng)一的管理平臺，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)管理、VPN管理、分支管理和流量管理，降低管理的復(fù)雜度。有效降低分支節(jié)點的管理復(fù)雜度，減少分支機構(gòu)的IT人員和管理成本是很多煙草單位面臨的問題，如H3C分支網(wǎng)點智能管理系統(tǒng)（BIMS）采用推送的方式把設(shè)備配置和更新策略自動下載到各分支機構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)與安全設(shè)備上，實現(xiàn)真正的“零配置”，并通過遠(yuǎn)程實現(xiàn)對異地分支機構(gòu)節(jié)點的資源管理、業(yè)務(wù)管理、配置管理、告警管理和系統(tǒng)管理等，使分支機構(gòu)不用配備專門的IT管理人員，系統(tǒng)也可以得到周到的“照料”。
“橫”——左右協(xié)同
“橫”即通過構(gòu)建具備協(xié)作整合能力的網(wǎng)絡(luò)平臺，提升以煙草工業(yè)園區(qū)為核心，供應(yīng)鏈以及相關(guān)單位的橫向接入與協(xié)同能力。
煙草工業(yè)園區(qū)網(wǎng)承載著以卷煙生產(chǎn)為核心的生產(chǎn)制造業(yè)務(wù)，還有日常辦公、安防等多種相關(guān)業(yè)務(wù)，多個獨立業(yè)務(wù)系統(tǒng)同時運營，因此需要一張有機聯(lián)接園區(qū)內(nèi)各個部門和各類類系統(tǒng)的高速信息化網(wǎng)絡(luò)平臺，將生產(chǎn)制造、物流管理、OA辦公、安防監(jiān)控等多種業(yè)務(wù)融合在這個平臺之上，業(yè)務(wù)之間可以靈活的管控，整個園區(qū)網(wǎng)絡(luò)平臺健壯，伸縮性強，接入方式靈活多樣。
通過實施虛擬園區(qū)網(wǎng)解決方案，把共用的一套物理網(wǎng)絡(luò)、客戶端、服務(wù)器資源虛擬出多套邏輯資源，供不同的群組/部門、業(yè)務(wù)使用，實現(xiàn)根據(jù)業(yè)務(wù)和應(yīng)用劃分訪問權(quán)限和業(yè)務(wù)流向，進行橫向安全隔離，同時也能根據(jù)需要提供靈活的互訪控制。通過靈活的接入控制，可以實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)各個部門、各個業(yè)務(wù)的高效協(xié)同辦公。（注：關(guān)于虛擬園區(qū)網(wǎng)解決方案，請參閱本刊2010年8月號總第11期“焦點”欄目文章。）
同時，無處不在的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋煙草生產(chǎn)車間、倉儲、辦公區(qū)，乃至園區(qū)的任一個角落，實現(xiàn)隨時隨地接入網(wǎng)絡(luò)，提高園區(qū)內(nèi)用戶的協(xié)作效率。如H3C基于802.11n的有線無線一體化解決方案，向下兼容其他標(biāo)準(zhǔn)，無線最高速率可達(dá)350M，并實現(xiàn)更大范圍的覆蓋，PoE供電更美觀，并簡化了布線復(fù)雜度；無線AC控制器的部署實現(xiàn)了與有線網(wǎng)絡(luò)保持一致的用戶接入、安全和管理，有效的降低了無線網(wǎng)絡(luò)的管理工作量，提高了無線網(wǎng)絡(luò)的運行品質(zhì)。
另外，在煙草工業(yè)園區(qū)網(wǎng)設(shè)計中采用立體安全理念，對整個園區(qū)進行了全面的防護，從網(wǎng)絡(luò)出口到內(nèi)網(wǎng)防護、從訪問控制到流量管理、從終端管理到安全管理，真正實現(xiàn)安全的分析和網(wǎng)絡(luò)的控制有機的融合。
“云”——資源共享
“云”即通過構(gòu)建面向云架構(gòu)特征的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)平臺，對數(shù)據(jù)實現(xiàn)共享，對煙草IT基礎(chǔ)資源實現(xiàn)集成整合和共享。
在全世界的計算能力都在向云端漂移的背景下，煙草行業(yè)數(shù)據(jù)資源的共享也需要借助云的力量，實現(xiàn)最高效的整合。一體化“數(shù)字煙草”戰(zhàn)略的核心之一就是數(shù)據(jù)共享，而其基礎(chǔ)則是具有云架構(gòu)特征的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。
云架構(gòu)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)面臨著以下四個革命性的轉(zhuǎn)變：
從物理服務(wù)器互聯(lián)到虛擬服務(wù)器互聯(lián)：虛擬機網(wǎng)絡(luò)VEPA
VEPA（Virtual Ethernet Port Aggregator，802.1Qbg ）是解決虛擬機接入的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議，是將虛擬機之間的數(shù)據(jù)牽引到物理交換機上，實現(xiàn)虛擬機的接入和互聯(lián)。通過這種方式，虛擬機的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)上移到物理交換機上，緩解了服務(wù)器的壓力；利用成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速轉(zhuǎn)發(fā)，降低了虛擬機管理的復(fù)雜度；計算和網(wǎng)絡(luò)的邊界變得很清晰，便于統(tǒng)一制定全局的控制策略；虛擬機的流量回歸到物理交換機上轉(zhuǎn)發(fā)，方便網(wǎng)管人員對流量的監(jiān)控和管理。
從盡力傳遞網(wǎng)絡(luò)到嚴(yán)格服務(wù)質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)：融合增強以太網(wǎng)CEE
融合型增強以太網(wǎng)CEE是整合數(shù)據(jù)中心IO的技術(shù)集合，滿足無丟包以太網(wǎng)傳輸?shù)囊螅贑EE之上采用FCoE技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心LAN和SAN的結(jié)合，便于云架構(gòu)下數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)平臺的規(guī)模擴展。 通過部署CEE可以規(guī)避傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與存儲結(jié)構(gòu)分離導(dǎo)致的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴展和利用率的難題。
從小規(guī)模二層網(wǎng)絡(luò)到超大規(guī)模二層網(wǎng)絡(luò)：基于IRF的大二層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
未來無論是煙草商業(yè)，還是煙草工業(yè)，會大量部署業(yè)務(wù)虛擬機的遷移，而遷移本身需要在二層網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)進行，而常規(guī)方式的擴展會帶來大范圍的廣播風(fēng)暴，性能損失大，協(xié)議（STP、VRRP等）配置復(fù)雜。采用H3C的IRF虛擬化技術(shù)，改變了傳統(tǒng)大二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，使部署和管理大大簡化，并且網(wǎng)絡(luò)無性能損失，為云架構(gòu)下數(shù)據(jù)中心虛擬機的遷移提供了堅實的支撐。
從孤立的管理到智能聯(lián)動管理：智能聯(lián)動管理
為實現(xiàn)云架構(gòu)下數(shù)據(jù)中心的計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一管理與調(diào)度，并保證虛擬資源遷移后，網(wǎng)絡(luò)策略能夠“隨虛而動”。H3C iMC智能管理平臺可以完成不同種類設(shè)備間配置的協(xié)同，比如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可通過iMC平臺了感知服務(wù)器部署的虛擬機數(shù)量、種類及配置，進而自動完成交換機的相關(guān)配置，這樣iMC平臺作為基礎(chǔ)資源的管理平臺，開放接口給調(diào)度平臺進行管理，可以真正實現(xiàn)IT服務(wù)的資源化，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心從基礎(chǔ)設(shè)施到服務(wù)運維的全面管理。
四、結(jié)束語
一體化“數(shù)字煙草”戰(zhàn)略是支撐“卷煙上水平”目標(biāo)的重要一環(huán)。要實現(xiàn)用信息化支撐“卷煙上水平”，信息化工作必須要上水平，因此探索符合煙草行業(yè)發(fā)展特點的IT基礎(chǔ)架構(gòu)顯得尤為關(guān)鍵。
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