云平台的网络架构设计

8.1.5.1　网络架构

目前智慧小区已有很多应用系统，在小区云平台网络架构设计时应该充分考虑集成现有的系统，保证各应用子系统在功能上相对独立，整体上可以实现互通互联，因此智慧小区云平台建设应该提供异构网络互联机制。

平台中每个子系统的网络拓扑结构及采用的协议有所不同，但可以将网络分为两部分，即单元楼内部分和单元楼至管理中心的部分。

（1）单元楼内的网络与业务密切相关。它连接了大量的子系统前端设备（如对讲室内机、报警主机），其本身可能还承担了部分业务功能，如对讲系统的解码器，具有地址解析和线路切换功能；报警系统的中继器，承担了部分数据缓存、处理功能。

（2）单元楼至管理中心部分的网络仅承担数据传输的功能，与业务基本无关。鉴于以上分析，平台保留原系统中的单元楼内部分，而将单元楼至管理中心部分对各子系统的网络进行整合，如图8-4所示。其中“主网”是各子系统互相融合的网络，网关则是单元楼内各子系统网络到主网的接入点。

图8-4　平台网络架构［3］

该架构对主网的要求如下：［3］

（1）要有足够的带宽，满足各子系统数据通信的需要。

（2）具有标准的通信协议。

（3）能够与信息网络互联。

（4）保证信息安全，网络可管、可控。(www.xing528.com)

（5）具有性价比优势。

主网采用IP网络，它不仅实现了各应用子系统之间统一联网，也实现了与信息系统的互联。整个主网的数据交互由集中管理平台管理。以报警系统为例，一个子系统的数据交互过程为：某单元内的用户发出警报，报警消息首先发送到网关，由网关转换为IP数据，通过主网发送到集中管理平台，集中管理平台将报警消息转发到报警服务器；相反的流程：报警服务器要发送指令到某户的控制设备，首先将数据发送到集中管理平台，集中管理平台将数据发送到对应单元的网关，网关又将其转换为控制网络的数据发送到目的设备。集中管理平台除了将报警消息发送到接警主机，也可以根据预先设定的策略发送到其他子系统，以此实现报警的应急联动。

8.1.5.2　互联通信协议

互联通信协议是各子系统统一遵循的协议，在软件层面实现信息平台内各设备之间的互联、互操作。在信息平台中，主网采用IP网络，而单元楼内各子系统的网络则是异构的控制网络。互联通信协议是承载在异构的底层传输协议之上的，包含网络层、互联接口层、应用层。其分层结构如图8-5所示。［3］

图8-5　平台网络分层结构

互联通信协议的主要内容包括以下几方面：

（1）定义全系统统一的协议地址。每个数据包带有发送端的地址（源地址）和接收端的地址（目的地址）。虽然IP网络和控制网络本身有不同的寻址方式，但采用了协议地址后可实现信息平台内任意两个设备之间的通信。

（2）规定数据包的结构以及对指令的定义，使系统内每个设备都能对数据包进行正确解析，从而实现信息共享。

（3）规定数据交互的流程和保证数据安全可靠的机制，主要有：①集中管理平台和网关对于子系统数据传输中的作用和转发流程；②偶发丢包的处理；③在公共网络上对数据的加密。

（4）规定设备即插即用的机制，主要有：①设备标志方法，包括设备的功能类型、安装位置、生产厂商和型号等特征参数；②设备登录流程；③设备参数自动配置流程。

（5）规定对系统中设备的监管机制，主要有：①对接入设备的合法性验证；②对设备运行状态的实时监控。［3］