一、项目背景

1.政策要求与设备风险双重驱动

近年来，《网络安全法》《数据安全法》《关键信息基础设施安全保护条例》相继落地，金融核心网络自主可控成为刚性要求；与此同时，主要网络设备厂商调整在华服务策略，老旧设备的原厂支持、备件供应和软件升级渠道持续收窄。湖北省农村信用社茶港、光谷两个数据中心的核心生产网络长期以海外厂商设备为主体，部分核心交换机已连续运行十年以上，备件供应紧张、故障修复周期不可控，一旦发生硬件故障或软件缺陷，可能造成核心交易、支付清算、贷记卡等重要业务中断。

2.现有架构难以支撑业务发展

现网采用“7K+5K+2K”三层纵向虚拟化架构，设备层级多、转发路径复杂，新增业务上线周期长；核心与汇聚、汇聚与接入之间的带宽和端口资源接近瓶颈，难以满足高带宽、低时延、高并发的业务诉求；设备品牌单一、技术封闭，缺乏统一的国产化智能运维平台，故障定位和变更操作高度依赖人工经验，运维风险随设备老化不断累积。

3.项目立项与总体目标

2025年，湖北省农村信用社启动双数据中心核心网络设备国产化替换改造项目，以自主可控、安全高效、平滑演进、智能运维为目标，覆盖茶港核心业务区、茶港生产广域网、茶港办公广域网、茶港核心交换区、光谷核心业务区、光谷生产广域网六大核心区域，以国产化网络设备替换以海外厂商为主的54台老旧网络及安全设备，构建标准Spine-Leaf架构，实现核心生产网全域国产化。

二、项目方案

1.总体思路与实施路径

项目按照“统一规划、分步实施、网管先行、业务兜底”的思路推进：先由光谷数据中心完成试点改造，形成可复制的割接模板与运维经验，验证无误后在茶港数据中心分区域、分批次完成替换与迁移。实施顺序为“先并网上联、后业务迁移、再总核心替换”，确保单次变更风险可控、业务可回退。

2.改造范围与设备替换清单

改造覆盖六大核心区域，涉及核心交换机、汇聚交换机、接入交换机及老旧防火墙的整体替换，并新增网络管控平台和网管服务器，构建统一的国产化智能运维体系。各区域改造前后主要设备对照如下：

3.网络架构设计

架构上摒弃原有三层纵向虚拟化，全面采用Spine-Leaf两层架构：2台核心交换机作为分区核心（Spine），多台接入交换机作为Leaf，服务器双归接入Leaf，Leaf通过100GE高速链路上行Spine，实现转发路径扁平化、横向扩展便捷化和故障域收敛快速化。2台Spine之间通过M-LAG跨设备链路聚合虚拟为一台逻辑设备，实现链路级与设备级双重冗余。

协议上，全网采用OSPF与OSPFv3双栈，支持IPv4/IPv6双栈业务；各核心业务分区内部采用VRF技术，将分区内流量与数据中心交换区逻辑隔离，通过Public_VRF和UP_VRF分别承载南北向流量和防火墙穿透流量；关键链路启用BFD快速检测，检测时间小于50毫秒，满足金融级高可用要求。

4.茶港核心业务区改造

改造前，该区域以2台海外厂商旧核心交换机虚拟出四个分区核心，下挂汇聚层和接入层设备，采用纵向虚拟化技术，设备数量多、架构复杂、故障域大。改造后，以2台核心交换机为分区核心，旁挂2台边界防火墙，下挂14台接入交换机，核心与接入之间采用4条100GE链路交叉全互联，服务器双归接入Leaf，业务网关集中在核心交换机上。

5.茶港总核心（核心交换区）改造

原总核心由2台海外厂商旧核心交换机通过堆叠技术互联，下联广域接入区、外联接入区、农信银灾备、办公网及各大业务分区，运行时间长、业务耦合度高、替换风险大。改造后由2台核心交换机替代，与核心业务区、重要业务区、云化业务区、互联网金融区及光谷总核心通过三层OSPF互联，路由宣告至骨干区域Area 0；对GSLB、DNS采用二层VLAN对接，对外联、农信银灾备、办公网等区域采用静态路由实现稳定可控互通。

6.广域接入区与光谷数据中心改造

生产广域网、办公广域网分别新增2台接入交换机和2台边界防火墙，防火墙二层透传，与国内厂商路由器、总核心通过OSPF口字形组网，并采用主备防火墙和逃生链路设计，在不改变现网路由结构的前提下实现边界安全加固。光谷数据中心与茶港同步规划、分步实施：核心业务区同样采用Spine-Leaf架构，以2台核心交换机为分区核心、8台接入交换机、2台边界防火墙，通过4条40GE链路与光谷总核心互联，承载核心系统、综合前置、贷记卡等业务的灾备流量。光谷先行先试，为茶港大规模割接积累了实战经验。

7.智能运维平台设计

与“先建网、后补管”的传统模式不同，项目在实施前期即部署网络管控平台和网管服务器，新入网设备全部纳入统一纳管，实现配置下发、性能采集、告警汇聚和拓扑可视的集中化管理；通过Telemetry持续采集接口流量、丢包率、错包率以及光模块温度、电压、收发光功率等关键指标，将光模块从“黑盒”变为“白盒”，实现故障预警和预测性维护。

三、创新点

1.全省首创核心生产网全域国产化

项目完成茶港、光谷两个数据中心六大核心区域的整体改造，替换以海外厂商为主的核心、汇聚、接入、防火墙等54台老旧设备，部署50台国产化网络设备及6台网管服务器，实现省内金融机构首家核心生产网络从芯片、操作系统、网络设备到网管平台的全栈国产化，为同类金融机构提供了可复制的信创网络改造样板。

2.“网管先行、数据驱动”的建设模式

区别于传统“先建网、后补管”模式，项目在实施前期即完成网管平台部署和设备统一纳管，使割接过程的可视化、可追溯、可度量成为可能，也为后续Telemetry智能运维奠定数据基础。

3.全流程割接管理与风险管控机制

项目建立“沙盘推演—风险评估—变更窗口—48小时值守—回退演练”的全流程割接管理机制，割接中设置决策人、操作人、验证人“三角制衡”；针对割接操作成立攻坚小组，若发生故障，能够快速定位软件缺陷并发布补丁，并将割接步骤、回退方案、问题处理、版本基线和测试用例固化为标准化SOP与知识库条目，使个人经验转化为团队资产。

4.技术架构与运维模式创新

通过Spine-Leaf架构、M-LAG跨设备链路聚合、VRF路由隔离、OSPF/OSPFv3双栈、BFD快速检测等技术组合，实现网络架构扁平化、转发路径最短化和故障收敛毫秒化；引入Telemetry光模块白盒监控与AI分析，将运维从“被动救火”转向“主动预警”，形成国产化网络运维新范式。

四、技术实现特点及优势

1.架构先进：Spine-Leaf与M-LAG双活

分区核心设备具备高背板带宽、大缓存和丰富板卡扩展能力，接入交换机提供高密度10GE/25GE/100GE接口；服务器双归上联Leaf，Leaf通过100GE高速链路上行Spine，转发路径扁平、时延可控、扩展便捷。核心与接入之间部署M-LAG，2台物理设备抽象为一台逻辑设备，接入层上行链路切换时间控制在毫秒级。

2.协议成熟：OSPF双栈与VRF隔离

全网采用OSPF与OSPFv3双栈协议，支持IPv4/IPv6双栈业务；茶港总核心与各业务分区、光谷总核心通过三层接口建立OSPF邻居，路由宣告至骨干Area 0；各核心业务分区内部采用VRF技术，通过Public_VRF和UP_VRF分别承载南北向流量和防火墙穿透流量，实现安全域清晰划分。

3.安全可靠：等保三级与纵深防御

严格遵循金融行业等保三级要求，采用“分区隔离、纵深防御”原则：核心业务区旁挂下一代防火墙，通过安全域划分、最小权限策略和会话级访问控制实现东西向流量可视可管；广域接入区部署边界防火墙，对地市到省中心流量进行二层透传和策略过滤。运维通道全面启用SSHv2认证，操作行为全程留痕；防火墙采用冗余协议实现主备状态同步，主备切换对业务影响降至最低。

4.高可靠：冗余设计与快速收敛

关键链路启用BFD快速检测，检测时间小于50毫秒；接入层上行链路、核心层互联链路、防火墙互联链路均采用链路聚合，单条成员链路故障不影响逻辑接口状态；核心设备主控板、接口板、电源、风扇等关键部件采用冗余配置，主控倒换和单板级故障测试均实现业务不丢包或仅丢1个探测包，满足金融级高可用要求。

5.测试验证充分：273项测试全覆盖

项目实施前针对核心业务区、广域接入区、总核心分别搭建与现网一致的测试环境，开展273项测试，覆盖直连连通性、OSPF/OSPFv3邻居建立、路由学习、链路中断与恢复、整机重启、主控倒换、单板故障、防火墙主备切换等场景，全面验证了新架构在极端故障条件下的转发可靠性和收敛性能。

五、项目过程管理

1.实施周期与阶段划分

项目自2025年3月启动，至2025年11月15日完成全部业务迁移并进入试运行，整体实施周期约8个月，按阶段推进、按区域割接、按风险分级管控，采用“小步快跑、稳步迭代”的节奏确保关键节点按时落地。

2.组织保障与风险控制

项目成立由系统运维室、应用运维室与相关科室及华为、烽火等组成的联合项目组，明确总体协调、技术总负责、设备配置、业务验证、布线实施、现场值守等分工；每次割接设置决策人、操作人、验证人，关键变更由项目负责人审批。割接前完成配置备份、线缆标签和回退演练；割接中高危操作双人复核、实时业务拨测；割接后安排48小时现场值守，针对OSPF邻居异常、接口无法启用、聚合失败、业务无法恢复等风险，每个区域均制定分钟级回退方案。

六、运营情况

1.试运行总体情况

项目于2025年11月15日完成全部业务迁移后进入试运行，新网络已稳定承载茶港、光谷两个数据中心的生产、办公及灾备业务。六大区域共部署44台国产化网络设备和6台网管服务器，全面替换原有以海外厂商为主的54台老旧设备，并接入统一网管平台，实现全网设备集中监控、统一版本基线和集中告警管理。

2.运行状态与容量分析

茶港、光谷核心业务区均采用Spine-Leaf两层架构，接入层与核心层设备通过M-LAG级联，服务器双归上行，业务网关集中在核心交换机上；边界防火墙旁挂核心，通过Public_VRF和UP_VRF两个OSPF实例与核心建立邻居关系，实现分区东西向流量的安全控制。茶港核心交换区以2台核心交换机为总核心，通过OSPF Area 0与各业务分区及光谷总核心互联。核心交换机配置2块36端口100GE业务板和2块48端口10GE业务板，接入层与核心层采用400GE/100GE高速互联，各核心业务区端口资源储备充足，具备良好的扩展性与业务承载余量。

3.问题单闭环与版本基线

试运行期间，项目组完成3个典型问题单的闭环处理：一是光谷核心业务区边界防火墙因内存异常复位重启，主备防火墙秒级切换、业务无感知，后续通过更换故障设备彻底消除隐患；二是茶港核心交换机之间的100GE互联接口发生UP/DOWN震荡，更换光模块后恢复正常；三是ECC办公网部分主机在M-LAG场景下因静态ARP表项不同步出现卡顿断网，删除静态ARP绑定后peer-link自动同步，终端恢复正常。项目将验证稳定的设备版本和补丁确立为全网标准基线，并通过智能分析平台以Telemetry实时采集接口流量、丢包率和光模块健康状态，实现从“黑盒”到“白盒”的运维管理。

七、项目成效

1.经济效益

一是消除了老旧海外厂商设备过保、备件短缺、厂商服务退出带来的隐性成本和安全风险，避免因设备故障导致业务中断可能造成的巨额损失；二是通过统一采用国产化网络设备，减少多品牌、多平台、多协议的异构运维成本，降低备件库存种类和运维人员技术学习曲线；三是通过智能网管平台实现配置自动下发、告警集中汇聚和故障智能分析，人工巡检和排障工作量显著下降；四是新设备端口资源充足、性能余量大，可支撑未来3—5年业务扩展，减少重复建设和提前淘汰成本。

2.社会效益

本项目是湖北省农村金融机构中首家实现核心生产网络全域国产化的标杆工程，为全省农信系统乃至地方金融机构推进信创替代、保障金融安全提供了可复制、可推广的实践样板；自主可控的网络基础设施提升了金融服务连续性保障能力，增强了核心系统、支付清算、贷记卡等关键业务的抗风险能力，切实维护了广大农村客户的金融权益；项目还培养了一批掌握国产化网络架构、智能运维和割接管理经验的复合型人才，提升了地方金融机构自主可控技术能力。

3.关键量化成效

完成茶港、光谷2个数据中心、6大核心区域、12个业务分区的网络改造；退役以海外厂商为主的54台老旧网络及安全设备；部署50台国产化网络及网管设备；实现核心网络从10GE/40GE向100GE/400GE的平滑升级；关键链路切换时间小于50毫秒；试运行期间未发生因设备故障或软件缺陷导致的重大业务中断事件。

八、经验总结

1.顶层设计与业务驱动并重

项目启动前，项目组开展覆盖核心业务系统、数据交互规则和系统运行诉求的全面调研，组织多轮技术方案论证，确保网络架构既符合信创政策和技术先进性要求，又贴合业务承载和未来发展需要。顶层设计清晰、目标明确，是项目成功的前提。

2.先测试、后割接、再推广

光谷数据中心率先完成改造，成为茶港改造的“样板间”；每次割接前进行模拟对接测试、回退演练和业务拨测，割接后48小时值守，形成了一整套可复制的割接方法论，以“小步快跑、稳步迭代”的节奏有效控制了单次变更风险。

3.风险闭环与应急处置并重

项目建立变更决策人、操作人、验证人三权分离机制，配套分钟级业务回退方案；在变更管控流程中增设割接前全量功能验证环节，通过技术手段前置识别潜在风险，从管理规范与技术保障两个维度，搭建风险识别、应急处置、流程优化的全闭环管控体系，保障网络变更实施安全可控。

4.网管先行与智能运维并重

通过提前部署网络管控平台和智能分析平台，实现设备集中纳管、配置统一下发、性能实时采集和告警智能分析，为割接过程提供可视化支撑，也为长期运维奠定数据基础。Telemetry光模块白盒监控在试运行期间发挥了重要作用，帮助快速定位光模块故障。

5.跨部门协同与知识沉淀并重

系统运维室、应用运维室、相关业务部门及合作厂商紧密协作，将割接步骤、回退方案、问题处理、版本基线、测试用例等经验固化为标准化文档和知识库条目，使项目实施经验转化为组织资产，为后续全省网络改造和日常运维提供持续支撑。

九、未来规划

核心网络国产化替换完成后，湖北省农村信用社将进一步向计算与安全资源池延伸，围绕“计算资源化、网络服务化、安全内生化”分步推进后续建设。

一是建设服务器虚拟化资源池。依托国产化服务器和虚拟化技术构建统一的计算资源池，对现有分散部署的业务系统进行资源整合与池化改造；通过虚拟机在线迁移、动态资源调度、高可用和分布式存储等能力，实现计算与存储资源的统一编排和弹性供给。同步搭建统一的虚拟化管理平台，对虚拟机、宿主机、存储和网络进行集中监控与容量分析，提升资源利用率、缩短业务上线周期，并为同城双活、异地灾备提供一致的资源底座。

二是优化负载均衡与应用交付设计。为落实信创建设要求、破解传统海外设备供应链与技术受制风险、筑牢应用交付链路自主可控底线，在现有负载均衡部署架构基础上引入国产化负载均衡设备，面向核心系统、综合前置、贷记卡、支付平台等关键业务提供高性能四层/七层流量分发能力：通过精准健康检查自动隔离故障节点，通过持久化会话保持保障交易连续性，通过硬件级SSL卸载大幅降低后端服务器算力压力，通过智能压缩与缓存机制优化终端访问体验。结合链路级负载调度与全局负载解析能力，实现多运营商链路与多数据中心之间的智能选路，并与现存的GSLB体系深度联动，支撑同城双活架构下流量的无感自动切换和精细化按比例分发，在进一步提升业务连续性与高并发处理能力的同时，构建存量兼容、增量国产的应用交付体系，补齐自主可控、安全可信的国产化能力底座。

三是推进计算、网络、安全一体化适配。将虚拟化平台、负载均衡设备与现有Spine-Leaf网络、防火墙安全策略统一纳管，打通虚拟网络与物理网络的策略编排，实现虚拟机迁移过程中的安全策略跟随，形成自主可控、协同联动的一体化技术栈，降低多平台运维复杂度。

四是持续深化智能运维与自主可控。依托现有网络管控平台和统一运维门户，集中汇聚网络、计算、存储、安全的运行数据，探索业务自动发放、网络健康度评分、应用流量可视化等能力，逐步实现从“主动预警”向“预测性维护”演进；同步推进操作系统、数据库、中间件等基础软件的国产化适配，持续提升关键信息基础设施的自主可控水平和安全韧性。