个基于P分层技术的电子政务网络平台E

2 0 0 6 年g 1 1 期 中图分类号： 3 P 3 1 5 文献标识码： A 文章编号： 1 0 0 9 一5 2 ( 2 o o 6 ) 1 1 0 0 1 6 0 3 一 个基于 P E分层技术的电子政务网络平台 刘星沙 ，彭 浩 ，刘 苗 ( 1 中南大学网络中心 ，长沙 4 1 0 0 7 5 ；2 长沙市广播电视局，长沙 4 1 0 0 7 5 ： 3 中南大学信息科学与工程学院，长沙 4 1 0 0 7 5 ) 摘要：电子政务网络建设的主要 目标就是建立一个开放 的、基 于标 准的统一 网络平 台，并在 该平台上 实现政府不同部 门之 间的信息交换和资源共享，同时保证各部 门信息的独立和安全。 通过介绍电子政务网络建设中的主流技术M P I S V P N ， 提出了一种基于该技术原理的 P F分层 技术，详细讨论 了基于该分层技 术的电子政务 网络平 台的 实现过程 和主要技术 ，并对其性能参 数进行 了测试与分析。 关键词：虚拟专用网；多协议标记交换 ；电子政务；P E分层技术 An e l e c t r o n i c g o v e r n me n t n e t wo r k p l a t f o r m b a s e d o n h i e r a r c hy o f PE t e c hn i q u e UU Xi n g s h a ，PE NG Ha o 2 ， L I U Mi a o 3 ( 1 N e t w o r k C e n t e r ，C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y ，0l a l l 擎I I a 4 1 0 0 7 5 ， C 3 1 i n a ； 2 al a I l g s h a B r o a d c a s t i n g a n d T e l e v i s i o n B u r e a u ， l a l l g s h a 4 1 0 0 7 5 ， C h m ； 3 S e h o d 0 f I n f o r m a ti o n S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ， C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y ， C h a n g s h a 4 1 0 0 7 5 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h e ma i n p u r p o s e o f Eg o v e r n me n t n e t w o r k c o n s t r u c t i o n i s t o s e t u p a n o p e n a n d s t a n d a r d i z e d u n i f o r m n e t w o r k p l a t f o rm ，o n w h i c h i n f o rm a t i o n e x c h a n g e a n d r e s o u r c e s h a r e a mo n g d i ff e r e n t d e p a r t me n t s ，and t h e i n d e p e n d e n c y and s a f e t y o f i nfo r ma t i o n i n e a c h d e p a r t me n t c a n b e g u a r ant e e d a t the s a me t i me I n thi s p a - per MP I S V P N， wh i c h i s the l e a d i n g t e c h n i q u e i n Eg o v e r n me n t n e t w o r k c o n s t r u c t i o n ，i s i n t r o d u c e d ，and a k i n d o f Ho P E t e c h n i que b a s e d o n thi s the o r y i s p mp o s e d An e l e c t r o n i c g o v e r n me n t p l a tf o rm b ase d o n the H o P E t e c hn i q u e i s r e a l iz e d ，and the p r o c e s s and the p ri m a r y t e c h n i que o f i t a l -e d i s c u s s e d i n d e t a i l ，A t l ast ， s o me p m a me t e r s a l e t e s t ed and ana l y z e d Ke y wO r d s ：v i r t u a l p r i v a t e n e t w o r k；mu l t i p r o t o c o l l a b e l s w i t c h ； e l e c t r o n i c g o v e r n me n t ；h i e r a r c h y o f P E t e c h n i q u e 0 引言 电子政务不仅提高了政府在行政、 服务和管理 方面的工作效率， 而且在政府部门之间以及政府与 企业 、 政府与用户之间开辟了电子化的沟通渠道 ， 增 强了政府的协调和管理职能。虚拟专用网技术是 当前政府广域网建没中应用最广泛的一种技术。它 不仅大大节省了广域 网的建设和运行维护费用， 而 且还能增强网络的可靠性和安全性 各级政府部门 可以依托电子政务统一网络平台 ， 快速地把本系统 的局域网连起来 ， 形成本部 门、 本 系统的广域网络。 一 l 6 但是， 由于传统的虚拟专用网技术缺乏有效的流量 和网络带宽管理手段 ， 网络经常会发生拥塞， 无法提 供 Q o S ( Q u a l i ty o f S e r v ic e ， 服务质量) 保证， 从而使得 很多应用无法实现( 如语音和视频等) 。 针对这种情况， 采用新兴的M P L S V P N的 P E分 层技术来解决上述问题。这种技术可以提供很强的 带宽支持翌网络控制能力， 确保 I P数据包传输的 收稿日期 ：2 0 0 60 7 1 0 基金项 目：闭家 n然科学接 金项 ( 9 o 0 4 o 2 5 ) 作者简 介：划 沙 ( 1 9 5 6一) ， 女 ， 高级 I 帅 ， 研究力 向为汁算机 网 络及应用 维普资讯 Q o S问题， 满足高质量的语音、 视频带宽需求。它在 使用时占用带宽， 不用时释放， 可多个 v P N共存。 同 时进行不同的网络业务， 大大提高了网络的利用率。 同时， 该技术也可以满足电子政务平台系统安全性 的要求 。 l P E分层技术 1 1 MP L S V P N技术 M P L S ( M u l t i p r o t o c o l i n b e l S w i t c h i n g ) 即多协议 标签交换 ， 兼有基于第二层交换的分组转发技术和 第三层路由选择技术的优点。其基本原理就是利用 绑定在 包中的标签通过网络进行数据包转发， 标 签作为 包头在网络中的替代品而存在， 当一个数 据包进入网络的时候 ， 入 口 MP L S节点一次性地把 这个数据包分配一个特定的转发等价类( 即 F E C ， F o r w a r d in g E q u i v a le n c e C la s s ， 相同转发处理方式的分 组称为一个 F E C ) 。F E C被编码成一个固定长度的 值， 数据包在被转发之前会被加上标签， 在随后的转 发过程中， 数据包的网络层包头将不再被进一步的 分析。当数据包要退 出 M P I S网络时 ， 数据包被解 开封装， 继续按照 I I ) 包的路由方式到达目的地。 M P L S V P N是一种基于 M P L S 技术构建的虚拟 专用网b ， 实现数据、 语音、 图像等多业务宽带连接， 并结合差别服务、 流量工程等相关技术， 为用户提供 高质量的服务。 该技术简化了核心路由器的路由选 择方式， 一个标签对应一个用户数据流， 非常易于实 现用户问数据的隔离。它还提供了电 信、 计算机和有 线电视网络三网融合的基础， 提供高质量的数据、 语音 和视频相融合的多业务传送的包交换网络平台。 1 2 P E分层技术 目前的网络设计大多采用经典的分层结构， 例 如， 城域网的典型结构是三层模型： 核心层、 汇聚层、 接入层。从核心层到接入层， 对设备的性能要求依 次下降， 网络规模则依次扩大。 而 B G P M P L S I P V P N是一种平面模型 ， 对网络 中所有 P E 设备的性能要求相同， 当网络中某些 P E 在性能和可扩展性方面存在问题时， 整个网络的性 能和可扩展性将受到影 向 。 由于 B G P M P L S I P V P N的平面模型与典型的分 层网络模型不相符， 在每一个层次上部署 P F 都会 遇到扩展性问题 ， 不利于大规模部署 V P N 。 为解决可扩展性问题 ， 提出。 T M P L S V P N中 P E 分层技术 ， 引入下层 U P E ( U n d e d a y e r P E ) 和上层 S P E ( S u p e r s t r a t u m P E ) ， 将 P E的功能分布到多个 P E 设备上 ， 多个 P E承担 不同的角色， 形成层次结构， 共同完成一个 P f = 的功能 ， 将 MP L S V P N平面模 转 换成分层模型， 如图 1 所示。直接连结用户的设备 为U P E ， 连结 U P E 并位于网络内部的设备为 S P E 。 这种将 P E功能分层的技术， 对处于较高层次 的设备的路由能力和转发性能要求较高， 而对处于 较低层次设备的相应要求较低， 符合典型的分层网 络模型。它为新一代网络系统提供了一个硬件平台 下构建多个纵向业务网络的有效途径， 解决了边缘 网络设备对 M P L S V P N和路由协议支持的性能等一 系列问题 。 。 ， I 、 、 、 s v r a t r a i n t r a i n t x t 训练完毕得总的支持向量数： T o t a l n S V=9 5 8 s v mp r e d i c t t e s t t x t t r a i n t x t mo d e l o u t p u t t x t 可得分类结果： 一 A c c u r a c y=9 2 5 5 1 7 在 1 4 5 0 0 个测试样本中， 1 3 4 2 0 个被准确分类 ， 准确率达到 9 2 5 5 1 7 。其中 tr a i n t x t 为训练样本 ， te s t t x t 为测试样本。 tr a i n t x t m o d e l 是训练结束后产 生的模型文件， 文件中包括支持向量样本数、 支持向 量样本以及 I a g r a n g e 系数等必要的参数， o u t p u t t x t 为分类结果 。 然后， 选取参数， C= 2 0 ， y = 2 0 ， 重新 进行 实验 ： s v mt r a i n c 2 一 g 2 t r a i n t x t 训练完毕得总的支持向量数： r 0 t a l n S V=3 6 5 s v mp r e d i c t t e s t t x t tr a i n t x t mo d e l o u t p u t t x t 可得分类结果 ： A c c u mc y=9 9 2 5 5 2 在 1 45 0 0个测试样本中， 1 4 3 9 2 个被准确分类 ， 准确率达到 9 9 2 5 5 2 。可以推测并得出结论 ， 参 数的选取在很大程度上影响学习机器的性能， 因此， 在实际中选择适当的参数是十分重要的， 我们可以 通过调节参数来提高分类准确率。同时， 实验结果 也表明了基于支持向量机的多类分类算法的可行性 和有效性 。 谛 出 出乖 I ， 出 ： 社 。 铞 辩 ! 筇 ( 接第 l 8负) 参 考 文 献 ： 1 刘淳 电子歧务信息资源 建设研究 J 微i f 算机信息， 2 0 0 5 ， 2 1 ( 1 1 ) ： 6 3 ， 6 66 7 2 洪伟 艇于 M P I S V P N技术的行业专网 J 汁算机 现代化， 2 0 0 3 ， 9 7 ( 9 ) ： 5 25 5 3 f = 奖群， 川采平， 怅弘 M P s 虚拟七网 i 心 l J i J 察安： I l J 尔科披大 学 【l ： 1 然科学帔 ， 2 0 0 2 ， 2 1 ( 2 ) ： 4 1 4 5 4 林椎 贤， 沈钧般 ， J 于 川， I s V P N 筑电子政务 系统 的网络平 3 结论 本文对支持向量机及优化算法、 多类分类算法 进行了研究， 并通过一个实例说明了该分类算法具 有较好的分类精度及决策性能。 S V M发展的比较完善只是在近几年的时间里， 但是却在机器学习、 模式识别等领域的应用中显示 了比较优良的性能， 得到了广泛的研究与应用， 对这 一 算法的进一步研究有着巨大的理论与应用价值。 参 考 文 献： 1 】 张学工 关于统计学习理论与支持向量机 J 自动化学报， 2 o o o。 2 6 2 V a p n i k T h e n a t u r e o f s ta t i s t i c a l l e a r n i n g t h e o r y M N e w Y 0 r k ： S p i n g e r V e r l a g，1 9 9 5 3 阎满富 求解分类问题的支持向量机方法与应用研究 D 】 管 理学博士学位论文 中国农业大学。 2 0 0 5 6 ： 6 2 2 4 F l e t c h e r R P r a c t i c a l m e t h o d s of o p t i m i z a t i o n M 2 n d e d i t i o n N e w Y o r k ：J o h n Wil e y S o n s 。1 9 8 1 5 C o R e s C ， v 日 p r Ii k V S u p p o r t V e c t o r n e tw o r k s J M a c h i n e Lea rn i n g ， 1 9 9 5， 2 0 ：2 7 33 9 7 6 E d g a r O s u r a ，R o b e r t F m u n d 。 F e d e r i e o G i w s i A n i m p r o v e d t r a i n i n g al g o ri t h m f o r s u p p o rt v e c t o r u h l n e s J I I P r o c e e d i n g s of I E E E N N S P 9 7 ，Ame l i a I s l a n d n 1 9 9 7 1 7 j P l a t t J S e q u e n t i al m i n i m a l opt i m i z a t i on：A f a s t al g o r i t h m f o r t r a i n i n g s u p p o r t v ect o r m a d q J l l e R T e c h n i c a l R e p o r t M S RT R一9 81 4 Mi c r o s o f t R e s e a r c h，1 9 98 8 P l a i t J C F a s t a i n i n g o f s u p p o r t v e c t o r m ash i n es u s i n g s e q u e n ti a l m i n i m a l t i mizafi o n A B u r g e s C。S c h o l k opf BA d v a n c e s i n K e me l M e t h o d s ： S u p p o rt V ec t o r L e a r n i n g C C a m b r i d g e ， M A ： M ff P r e s s ， 1 9 9 9：1 8 52 O 8 1 9 J K ecr t h i S S ，S h e v a d e S K，B h a tl a e hnr y a C，e t a1I m p rov e m e n t s t o P l a t t s S M Oal g o r i t h mf o r S V M c l a s s i fi er d e s i g n J N e u r a l C o m p u t a ti on， 2 0 0 1 ，1 3 ( 3 ) ： 6 3 76 4 9 1 0 P l a t t J C U s i n g ana l y t i c Q P a n d s p a r s e n e s s t o t r a i n i n g s u p p o r t v ecto r m a c h i n e AJ K e a r n s M S ，S o l l a S A ，C o h n D AA d v a I1 c e 8 i n N e u r al l n f n n a t i on P r o c e s s i n g S y s t e m s C s 1 ： M l T p r e s s ， 1 9 9 9： 5 5 7 5 6 3 【 1 1 J Ofi h We i H s u 。O a i hJ e n l_ h a A c 【) | I a 8 m o f m e th Ms f o r m u l ti c l a s s s u p por t v e c t o r m a c h i n e J I E E