CN108234523B - 一种应用于电视台的多层次内外网数据交互系统 - Google Patents

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Abstract

应用于电视台的多层次内外网数据交互系统，在私有云与公有云之间设有如下构造；私有云连接的出口交换机通过电视台的主干平台、数据摆渡系统至中心交换机，中心交换机再连接公有云；私有云与公有云消息交互数据库同步构造是：私有云由出口交换机通过DMZ区的数据摆渡系统连接到中心交换机；DMZ区包括互联交换机、及网闸，数据摆渡系统是符合Infiniband协议的文件杀毒、文件头解析、用户鉴权模块。内外网媒体数据交互通过安全摆渡系统实现，内外网消息交互通过DMZ区实现。

Description

一种应用于电视台的多层次内外网数据交互系统
一、技术领域
本发明涉及一种在电视台内部建立的多层次内外网数据交互系统，兼顾了交互带宽及安全实时性要求。
二、背景技术
在当前媒体融合进程中，技术系统架构逐步向云平台转变，云平台按需分配、弹性扩展等特性给融合媒体业务的开展提供了极大便利，但同时也带来了一些新的挑战。
很多融合媒体业务的开展需要通过互联网对外提供服务，而电视台内部的私有云或传统制播网跟互联网又完全隔离，但在融合媒体业务开展过程中，内外网需要进行文件和消息交互。
本发明建立内外网多层次安全交互通道，兼顾了交互带宽及实时性要求。内外网视频类大文件交互通过安全摆渡系统实现，安全摆渡系统底层基于infiniband实现，infiniBand架构是一种支持多并发链接的"转换线缆"技术，在这种技术中，每种链接都可以达到2.5Gbps的运行速度。Infiniband开放标准技术简化并加速了服务器之间的连接,同时支持服务器与远程存储和网络设备的连接。Infiniband大量用于FC/IP SAN、NAS和服务器之间的连接,作为iSCSI RDMA的存储协议iSER已被IETF标准化。目前EMC全系产品已经切换到Infiniband组网；InfiniBand采用虚通道(VL即Virtual Lanes)方式来实现QoS，虚通道是一些共享一条物理链接的相互分立的逻辑通信链路，每条物理链接可支持多达15条的标准虚通道和一条管理通道(VL15)。InfiniBand也是一种分层协议(类似TCP/IP协议)，每层负责不同的功能，下层为上层服务，不同层次相互独立。IB采用IPv6的报头格式。其数据包报头包括本地路由标识符LRH，全局路由标示符GRH，基本传输标识符BTH等。
infiniband灵活支持直连及交换机多种组网方式，主要用于HPC高性能计算场景，大型数据中心高性能存储等场景，HPC应用的共同诉求是低时延(<10微秒)、低CPU占有率(<10％)和高带宽(主流56或100Gbps)；一方面Infiniband在主机侧采用RDMA技术释放CPU负载，可以把主机内数据处理的时延从几十微秒降低到1微秒；另一方面InfiniBand网络的高带宽(40G、56G和100G)、低时延(几百纳秒)和无丢包特性吸取了FC网络的可靠性和以太网的灵活扩展能力。
三、发明内容
本发明目的是，提出一种应用于电视台的多层次内外网数据交互系统，建立内外网多层次安全交互通道，兼顾了交互带宽及实时性要求。内外网视频类大文件交互通过安全摆渡系统实现，安全摆渡系统底层基于infiniband实现，流程里包括文件杀毒、文件头解析、用户鉴权等功能模块；内外网消息交互通过DMZ区实现(包含防火墙、入侵检测设备、Web应用防火墙、网闸等安全设备)，交互实时性强，此外DMZ区还可实现内外网数据库的实时同步。
本发明的技术方案是：应用于电视台的多层次内外网数据交互系统，在私有云与公有云之间有如下构造；私有云连接的出口交换机通过电视台的主干平台、数据摆渡系统至中心交换机，中心交换机再连接公有云；私有云与公有云消息交互数据库同步构造是：私有云由出口交换机通过DMZ区的数据摆渡系统连接到中心交换机；DMZ区包括互联交换机、及网闸，数据摆渡系统是符合Infiniband协议的文件杀毒、文件头解析、用户鉴权模块。
基于上述构造建立多层次安全交互通道，内外网媒体数据交互通过安全摆渡系统实现，内外网消息交互通过DMZ区实现；所述安全摆渡系统底层基于Infiniband实现；
内外网消息交互通过DMZ区实现过程：DMZ区还设有防火墙、入侵检测设备、Web应用防火墙、网闸等安全设备。
外网向内网传输大文件，先后经过“传输申请”、“转发申请”、“文件下载”、“解析、杀毒、传输”、“目标通知”、“转发通知”、“传输反馈”、“转发反馈”、“修改传输任务状态”、“传输反馈”、“转发反馈”等流程环节；
内网向外网传输大文件，先后经过“传输申请”、“转发申请”、“文件下载”、“解析、杀毒、传输”、“目标通知”、“转发通知”、“传输反馈”、“转发反馈”、“修改传输任务状态”、“传输反馈”、“转发反馈”等流程环节。
进一步的，外网发起与内网进行消息交互，先后经过“内网提供目的IP和端口给DMZ区”、“DMZ区通过网闸进行IP地址及端口映射”、“DMZ区将映射后的IP地址及端口提供给外网”、“外网访问DMZ区提供的IP地址及端口”、“DMZ区通过防火墙、IPS、WAF对消息内容进行访问控制、入侵检测、恶意代码防范等”、“外网消息经DMZ区发送至内网”等流程环节；
进一步的，内网发起与外网进行消息交互，先后经过“外网提供目的IP和端口给DMZ区”、“DMZ区通过网闸进行IP地址及端口映射”、“DMZ区将映射后的IP地址及端口提供给内网”、“内网访问DMZ区提供的IP地址及端口”、“DMZ区通过防火墙、IPS、WAF对消息内容进行访问控制、入侵检测、恶意代码防范等”、“内网消息经DMZ区发送至内网”等流程环节。
本发明兼顾了交互带宽及安全实时性要求。可建立多层次安全交互通道，内外网消息交互通过DMZ区实现，内外网媒体数据交互通过安全摆渡系统实现，视频类大文件的安全摆渡系统底层基于Infiniband技术实现，流程里包含了文件杀毒、文件头解析、用户鉴权等模块。
有益效果：本发明是通过DMZ区实现，DMZ区(DMZ通常是一个过滤的子网，DMZ在内部网络和外部网络之间构造了一个安全地带)部署有防火墙、入侵防御设备、Web应用防火墙、网闸等安全设备，实现了访问控制、恶意代码防范、入侵检测、网络层隔离等功能，交互实时性强。
四、附图说明：
图1为公有云与私有云互相转移即内外网消息交互系统图；
图2为公有云/办公网到私有云的大文件交互流程；
图3为私有云到公有云/办公网的大文件交互流程；
图4为私有云到公有云/办公网的消息交互流程；
图5为公有云/办公网到私有云的消息交互流程。
五、具体实施方式：
1、公有云/办公网到私有云的大文件交互流程
公有云到私有云文件传输流程如图1、2所示，举例为公有云的业务板块A向私有云业务板块B传输文件。其每步流程如下：
1)公有云业务板块A从云公共服务支撑平台获取到业务板块B的配置信息，组织需要传输的文件信息及元数据信息。调用云公共服务支撑平台传输服务接口，发起传输任务申请。
2)云公共服务支撑平台接到业务板块A传输任务申请，按照安全传输平台提供的接口规范，调用接口转发该任务申请至安全传输平台。安全传输平台得到任务申请，判断该任务是否合法，不合法直接返回任务信息有误。
3)安全传输平台根据传输任务信息，下载源文件到外网临时存储指定文件夹。
4)下载到外网临时存储的文件，调用后台服务，进行文件解析、文件杀毒初步处理。再通过私有协议安全传输文件到内网临时存储指定目录。
5)安全交换平台通知云公共服务支撑平台任务到达，且文件已经准备完毕。
6)云公共服务支撑平台转发信息到业务板块B。业务板块B收到任务后，主动获取文件，入库到自身板块，完成云公共服务支撑平台资源注入。
7)业务板块B完成任务后续，调用任务信息中的回调函数通知云公共服务支撑平台。
8)云公共服务支撑平台转发任务反馈信息到安全交换平台。
9)安全交换平台根据任务执行状况，修改任务执行状态。
10)安全交换平台发送任务反馈信息到云公共服务支撑平台。
11)云公共服务支撑平台转发任务反馈信息到原业务板块A。完成传输任务。
2、私有云到公有云/办公网的大文件交互流程
私有云到公有云文件传输流程如图3所示，举例为私有云的业务板块A向公有云业务板块B传输文件。其每步流程如下：
1)私有云业务板块A从云公共服务支撑平台获取到业务板块B的配置信息，组织需要传输的文件信息及元数据信息。调用云公共服务支撑平台传输服务接口，发起传输任务申请。
2)云公共服务支撑平台接到业务板块A传输任务申请，按照安全传输平台提供的接口规范，调用接口转发该任务申请至安全传输平台。安全传输平台得到任务申请，判断该任务是否合法，不合法直接返回任务信息有误。
3)安全传输平台根据传输任务信息，下载源文件到内网临时存储指定文件夹。
4)下载到内网临时存储的文件，调用后台服务，进行文件解析初步处理。再通过私有协议安全传输文件到外网临时存储指定目录。
5)安全交换平台通知云公共服务支撑平台任务到达，且文件已经准备完毕。
6)云公共服务支撑平台转发信息到业务板块B。业务板块B收到任务后，主动获取文件，入库到自身板块，完成云公共服务支撑平台资源注入。
7)业务板块B完成任务后续，调用任务信息中的回调函数通知云公共服务支撑平台。
8)云公共服务支撑平台转发任务反馈信息到安全交换平台。
9)安全交换平台根据任务执行状况，修改任务执行状态。
10)安全交换平台发送任务反馈信息到云公共服务支撑平台。
11)云公共服务支撑平台转发任务反馈信息到原业务板块A。完成传输任务。
3、私有云到公有云/办公网的消息交互流程
私有云到公有云/办公网的消息交互通过DMZ区实现(图4)，DMZ区通过网闸进行物理隔离，流程中还包含了访问控制(防火墙)、入侵检测(IPS)、恶意代码防范(IPS带防病毒模块)、Web应用检测(Web应用防火墙)。
1)公有云提供目的IP和端口给DMZ区；
2)DMZ区通过网闸把公有云提供的IP和端口进行映射；
3)把映射后的目的IP和端口给私有云；
4)私有云访问DMZ映射后的IP和端口发送消息；
5)DMZ区通过防火墙、IPS、WAF对消息内容进行访问控制、入侵检测、恶意代码防范等；
6)私有云的消息经DMZ区发送到公有云。
4、公有云/办公网到私有云的消息交互流程
公有云/办公网到私有云的消息交互也是通过DMZ区实现，DMZ区通过网闸进行物理隔离，流程中还包含了访问控制(防火墙)、入侵检测(IPS)、恶意代码防范(IPS带防病毒模块)、Web应用检测(Web应用防火墙)，图5。
1)私有云提供目的IP和端口给DMZ区；
2)DMZ区通过网闸把私有云提供的IP和端口进行映射；
3)把映射后的目的IP和端口给公有云；
4)公有云访问DMZ映射后的IP和端口发送消息；
5)DMZ区通过防火墙、IPS、WAF对消息内容进行访问控制、入侵检测、恶意代码防范等；
6)公有云有云的消息经DMZ区发送到私有云。
以上实施例不以任何方式限定本发明，凡是对以上实施例以等效变换方式做出的其它改进与应用，都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.应用于电视台的多层次内外网数据交互系统，其特征是，在私有云与公有云之间设有如下构造；私有云连接的出口交换机通过电视台的主干平台、安全摆渡系统至中心交换机，中心交换机再连接公有云；私有云与公有云消息交互数据库同步构造是：私有云由出口交换机通过隔离区（DMZ）的安全摆渡系统连接到中心交换机；DMZ区包括互联交换机、及网闸，安全摆渡系统是符合Infiniband协议的文件杀毒、文件头解析、用户鉴权模块；
基于上述构造建立多层次安全交互通道，内外网媒体数据交互通过安全摆渡系统实现，内外网消息交互通过DMZ区实现；所述安全摆渡系统底层基于Infiniband实现；
内外网消息交互通过DMZ区实现过程：DMZ区还设有防火墙、入侵检测设备、Web应用防火墙、网闸安全设备；多层次安全交互通道，内外网媒体数据交互通过安全摆渡系统和DMZ区实现；
外网向内网传输视频类大文件，先后经过“传输申请”、“转发申请”、“文件下载”、“解析、杀毒、传输”、“目标通知”、“转发通知”、“传输反馈”、“转发反馈”、“修改传输任务状态”、“传输反馈”、“转发反馈”流程环节；
内网向外网传输视频类大文件，先后经过“传输申请”、“转发申请”、“文件下载”、“解析、杀毒、传输”、“目标通知”、“转发通知”、“传输反馈”、“转发反馈”、“修改传输任务状态”、“传输反馈”、“转发反馈”流程环节；
外网发起与内网进行消息交互，先后经过“内网提供目的IP和端口给DMZ区”、“DMZ区通过网闸进行IP地址及端口映射”、“DMZ区将映射后的IP地址及端口提供给外网”、“外网访问DMZ区提供的IP地址及端口”、“DMZ区通过防火墙、IPS、WAF对消息内容进行访问控制、入侵检测、恶意代码防范”、“外网消息经DMZ区发送至内网”流程环节；
内网发起与外网进行消息交互，先后经过“外网提供目的IP和端口给DMZ区”、“DMZ区通过网闸进行IP地址及端口映射”、“DMZ区将映射后的IP地址及端口提供给内网”、“内网访问DMZ区提供的IP地址及端口”、“DMZ区通过防火墙、入侵防御系统（IPS）、网站应用防火墙（WAF）对消息内容进行访问控制、入侵检测、恶意代码防范”、“内网消息经DMZ区发送至内网”流程环节。
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