华软解决方案word城市应急指挥系统v2.docx

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华软解决方案word城市应急指挥系统v2

 

1应用分析

智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。

其实质是利用先进的信息技术,实现城市智慧式管理和运行,进而为城市中的人创造更美好的生活,促进城市的和谐、可持续成长。

智慧城市是以互联网、物联网、通信网、广电网、无线宽带网等网络组合为基础,以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征的城市发展新模式。

智慧化是继工业化、电气化、信息化之后,世界科技革命又一次新的突破。

利用智慧技术,建设智慧城市,是当今世界城市发展的趋势和特征。

“智慧城市”的到来,不仅仅是改变个人信息生活的质量,其可运用于城市公共安全、制造生产、环境监控、智能交通、智能家居、公共卫生、健康监测、金融贸易等多个领域。

可以让会各种资源的效用发挥到最大化,能够大大促进企业降本增效,使得政府提高公共服务能力和城市管理效率。

智慧城市将是未来城市的发展趋势,包括智慧的交通、智慧的商业、智慧的公共安全、智慧的居民健康和教育、智慧的环境。

2系统架构

2.1系统架构图

城市应急指挥解决方案,通过简单、可靠、安全的基础网络方案保障其网络可靠性与扩展性,提供无线、有线、云及其应急协同指挥系统的全套解决方案,打造一套完整的数字化天网的网络,接下来对各部分设计做简要介绍。

智慧城市运营指挥中心集成了来自各个部门和系统的信息。

提供一个展示平台,管理和可视化工作流程,同时促进部门间的协作。

●事件管理、预案动态调整和风险转移计划、预测监控并缓解城市危机、协调多个机构的响应能力、降低紧急状况的影响

●大数据统一平台各类数据的可视化展示查询

●智慧城市运营的监管指挥调度

同时,智慧城市运营指挥中心作为智慧城市呈现层,主要具备以下三点主要能力:

1.智慧城市应急指挥

2.智慧城市信息综合展示查询

3.智慧城市运营监管

依托于三大主题系统设计思想,针对于智慧城市运营指挥中心系统设计,主要以信息化手段,将枯燥的数据,以不同的形态展现给领导、决策团队、运营团队、百姓等参与者。

在设计中,我们结合用户的需求、实际环境,展开深化设计,整体架构设计如下:

2.2网络设计

2.2.1无线网络

独有的二层云架构(云管理平台+本地云节点NAC),云管理平台是大脑,承载整个云服务的BOSS(业务支撑系统)、运营和数据功能。

通过云管理平台可支持跨地区的智能管理。

这样各个分区网络可以通过一个平台进行统一的授权、监控、管理,极大的节省了资金,也使得IT资源得到了充分的利用。

2.2.2有线网络

部署基于SPB协议的SDN有线网络云架构,可以让各个孤立的分区网络体系转型成为基于云的商业一体化网络,这样我们能够解决目前缺乏统一、均衡的标准化IT基础设施,管理水平和使用效率低。

通过部署基于SPB协议的SDN有线网络,可以达到核心零配置,这样管理就更加简单方便。

共享基础网络设施,可将办公网络、访客网络、POS网络、语音网络、监控网络等多个网络采用一套硬件设备进行虚拟化隔离组网,大大减少了设备的资源浪费和用户投资压力。

通过ONA可以非常快速的搭建起一个支持SPB协议的SDN网络,使得部署变得非常容易,管理更加简单,维护更加方便。

2.2.3无线TD-LTE专网设计

TD-LTE无线专网使用成熟第四代移动通信系统(4G)的技术平台,采用OFDM、MIMO等多种TD-LTE先进技术以及定制的专业宽带集群技术,同时具有专业集群通信性能、高可靠性和高实时性数据传输以及多媒体调度的能力。

∙采用4G技术,调度系统、网络系统设备、终端设备针对公安行业应用进行优化和定制;

∙采用TDD技术,频谱利用率高,频谱配置灵活(1.4M/3M/5M/10M/20MHz)、上下行资源可调配;

∙专网语音支持专业集群呼叫、紧急呼叫、私密呼叫、DMO等功能,专业语音集群调度能够满足公安日常语音集群通话的需求;

∙视频监控,可以提供固定点监控和移动手台或车载台的现场实时音视频回传,可以将音视频信号显示在监控指挥大厅,实现可视化指挥,同时还可以对视频数据进行实时存储;

∙视频调度,可以将监控点实时视频分发到指定用户或群组,实现视频多点分发,多点间的信息有效沟通;

∙宽带无线数据传输,可用于公安用户在日常执勤和执行紧急任务时的远端服务器快速查询,现场采集数据实时上传,移动政务办公,人员车辆定位等业务;

∙高保密性,提供无线空口、端到端的语音、数据加密;

∙网络安全性高,通过QOS控制,保证在发生突发事件时,可保障重要客户的正常通信;

∙组网灵活,可扩展性好,支持从单站通信到城市联网等不同规模的组网;

∙本地化开发,拥有自主知识产权,提供包括从芯片到终端、网络设备、行业业务应用的端到端一体化解决方案;

TD-LTE宽带集群专网解决方案,契合公安行业客户,极具市场潜力,特别适合于要求保密性高、移动性好、无线带宽大、可快速应对突发事件的警务应用,是公安无线宽带专网的最佳选择。

2.2.4网络安全

传统的安全防护思想就是基于木桶理论为用户构建一个完整的线式防御体系,一点攻破,全部攻破。

这使成本变得极其昂贵。

事实上,真正有效的安全体系是基于主动的威胁发现思想,主动出击,主动感知威胁。

不管安全风险点有多少个,威胁入侵只有两条路径,一是外部威胁入侵,二是内部病毒扩散。

从理论上看,只要对这两条关键威胁路径进行监测和管控,就能遏制威胁产生的态势,以最小的安全成本解决企业的安全问题。

而基于大数据安全的云+端+边界的安全模型,能够很好地解决这一安全问题。

如下图:

2.2.5网络管理

SDN网络架构的特点就统一、所以我们的网管平台也是如此--------云管理平台,云管理平台提供了超越传统管理方式的,跨互联网架构的二层管理架构,其特点就是云端部署,可以实现对AC/AP/NAC/交换机、路由器等设备的跨地域,跨网络,跨地区协同组网。

对接各种第三方RADIUS、第三方APP服务器实现认证计费功能,云管理平台架构做为管理平台,生成配置及下发配置,网元设备做为执行端,执行云管理平台下发的参数及配置。

相当于大脑和四肢的关系。

2.3云基础平台设计

“云计算”的出现使信息技术行业发生重大变革,也为应对数据中心面临的上述挑战提供了解决方法。

“云计算”是一种计算模式,在这种模式下,应用、数据和IT资源以服务的方式通过网络提供给用户使用。

“云计算”也是一种基础架构管理的方法论,大量的计算资源组成IT资源池,用于动态创建高度虚拟化的资源提供用户使用。

根据云计算服务的部署模式和服务对象范围可以将云分为三类:

公共云、私有云和混合云。

从另一个角度来看,云计算又可以按照所提供的服务类型分为三层:

基础架构即服务(InfrastructureasaService),提供的是虚拟化服务器、存储及网络资源;

平台即服务(PlatformasaService),提供的是优化的中间件,包括应用服务器、数据库服务器、portal服务器等;

软件即服务(SoftwareasaService),包括行业应用、工具应用和信息服务等。

2.4应急协同指挥系统

智慧城市发展处于起步阶段,其主要应用功能包括智能交通系统、智慧电网系统、智慧建筑系统、城市指挥中心、智慧医疗、城市公共安全、城市环境管理、政府公共服务平台等八个方面。

在城市指挥中心和城市公共安全应用中,应急协同指挥系统利用现代信息技术,以互联网、物联网、有线通信、无线通信、视频监控等技术为平台,以数字地理信息为基础,结合移动定位系统、数字通信技术和计算机软件平台,为城市管理者提供声、像、图、文字四位一体的城市数字化管理平台,实现针对智慧城市的检查、报警、紧急事件处理、指挥调度、督察督办等功能,如:

110、119、122接处警;120救护;食品安全追溯;危险品安全处置;灾害预警与处理等。

智慧城市应急协同指挥系统是一个跨部门、跨地域、多资源综合的调度通信系统,是一个多层次的实时通信的技术架构,通过综合运用当前计算机、通信、网络、图像、GIS等各方面的技术成果和经验,充分结合实际需求,打破信息孤岛壁垒,构建一个综合性的以可视化云调度为核心的系统,实现调度的多元化、综合化和智能化,满足一体化应急指挥、一体化作战力量、一体化作战空间和一体化作战行动的目标。

智慧城市-应急协同指挥系统平台主要由:

大屏系统、综合调度服务器、录音录像服务、GIS/GPS服务、预案系统、监控调度系统、移动APP服务、视频会议调度系统、电话会议服务、统一网管、核心软交换、多媒体调度台等组成;智慧城市-应急协同指挥系统作为智慧城市运营指挥中心的应急核心功能,主要包含4大功能模块:

语音应急调度指挥模块;视频应急调度指挥模块;数据应急调度指挥模块;移动应急调度指挥APP。

3网络设计

设计立足先进技术,采用最新科技,以适应大量数据传输以及多媒体信息的传输。

使整个系统在业界保持领先的水平,并具有长足的发展能力,以适应未来网络技术的发展。

设计满足:

1、技术成熟

2、安全可靠

3、可扩展可升级

4、易管理易维护

5、具有带宽管理能力

6、对多业务的支持

3.1总拓扑图

如上图所示,总部和地区的网络结构是类似的,整体的网络设计中包含防火墙、NAC(本地化云服务节点)、核心交换机、接入交换机、无线AP、视频监控、语音、视频会议、云平台挂载应急指挥系统。

在总部有一个数据中心,语音控制群组统一管理各地区语音电话、有线无线一体化SDN网管、ACS云平台;应急指挥车网络通过LTE网络连接分区和总部,从而和总部、分区联合通信。

3.2有线网设计

3.2.1基于SDN架构-简单方便:

∙网络虚拟化-多网合一:

共享基础网络设施,可将的办公网、视频监控网、语音网络、视频会议、访客网等多个网络采用一套硬件设备进行虚拟化隔离组网,大大减少了设备的资源浪费和用户投资压力。

∙网络虚拟化-互联互通:

通过avaya交换机的SPB协议,无需使用任何VPN设备即可安全、可靠、简单、方便的打通总部和地区之间的通讯。

∙网络虚拟化-机房异地容灾互备份:

通过avaya交换机的SPB协议,可以跨互联网进行通讯,组成一个虚拟数据中心,重要数据可以进行异地备份。

∙网络虚拟化-多运营商出口管理:

通过avaya额SPB协议,组成一个虚拟的大网后,可以统一规划并管理所有的互联网出口。

∙网络虚拟化-多区域多类型终端身份认证、流量管理、及计费:

通过SPB将总部和地区虚拟化为一个网后,可对各种用户类型统一做不同的身份认证、流量管理及计费,如员工一般采用802.1x认证方式,访客一般采用WebPortal方式认证。

∙矩阵式云网络:

采用矩阵式组网,各节点可进行任意连接,无需进行复杂网络规划和设计。

3.2.2业务及应用完美支持:

∙完美支持IPTV:

无需配置复杂的PIM组播协议,高带宽、高可靠保证IPTV可以高效、可靠的运行。

∙语音视频优化:

自动配置适合语音和视频的QOS,以满足语音及视频的低延时低抖动需求,实现网络的自动化。

∙与UC系统集成-语音VLAN:

在同一交换机端口下,连接IP电话和PC两个设备,使用不同的VLAN有效保证语音流量的低延时、低抖动,话音数据不受PC流量影响。

IP话机可通过LLDP协议告知交换机自己是话机,IP电话和PC各自获取自己所属VLAN,互不影响。

∙与UC系统集成-认证连接:

工作人员终端上网及UC均使用802.1x认证,用户名密码同企业原有域控制器(AD)自动同步。

AP和IP话机在交换机端口接入时,无需进行认证,使用交换机bypass模式即可。

∙物联网:

可通过ONA设备连物联网设备,可快速高效的虚拟出一套物联网系统。

3.2.3运营管理费用低廉:

∙配置简单:

采用SPB协议进行矩阵式组网,大大简化了传统星形组网的复杂配置,网络实施周期大大缩短,节省项目实施的人力成本及时间成本。

∙管理维护成本低:

核心网络0配置,所有配置仅仅发生在边界节点,用户能更关注自身的业务,而不会将时间、金钱浪费在设备和网络的维护上,从维护人员投入以及维护人员学习层面也大大节省了投入。

∙原有网络设备投资保护:

所有视频监控头,均通过avaya交换机或ONA连接网络,即可组建视频监控虚拟网络。

只需要接入端和核心端使用avaya设备即可,中间的网络交换机仍可用原有品牌即可,最大化利旧,保护用户原有投资。

∙低耗能绿色环保:

相比其他品牌设备,耗能减少30%左右,绿色环保节能,为客户减少了大量费电支出。

3.2.4安全及可靠性高:

∙高带宽:

多链路时均可进行负载式数据传输,不再像传统网络STP会拥塞掉所有备份链路,只能一条链路传输数据。

∙高可靠:

任何一条链路故障,均可实现接近工业环网级别的毫秒级切换,不再像传统网络STP协议最短也需要20s进行链路切换。

∙高安全:

各种业务网络通过SPB协议进行多业务便捷隔离,SPB协议非传统协议可避免恶意抓包拦截或分析数据,同时符合PCI国际安全支付标准规范。

3.3无线网络设计

开放性服务网络,存在网络安全隐患,由于连锁服务商提供的无线为开放性服务网络,安全存在很大隐患,需要在设备/用户准入、权限分配、服务控制等各个环节保障无线网络的安全性,可靠性。

另外,国家公安部对公共WiFi有着严格的要求,公共无线网络必须符合公安部82号令,网监审计的要求。

∙基于帐户的虚拟化集中管理,开放共享式的平台,多级账号管控。

(类163企业邮箱)

∙网络安全、防火墙和VPN的整合(管理HTTPS、传输TLS、控制L2TP/IPSeC)

∙基于角色的用户管理:

网络中不同的角色(账户)拥有相对应的网络访问权限。

∙基于位置及角色的内容服务(例:

不同AP弹出不同的广告、不同人弹出不同的广告)

∙互联网运营:

广告、社区、交流(微信联动认证)、APP(认证、导航)

3.3.1无线接入统一认证

认证方式多样,支持WEP、WPA/WPA2、MAC地址认证、Portal认证、802.1x认证。

WebPortal通过输入用户名密码进行认证上网,比如手机号,通过短信验证上网、会员根据自己的会员卡信息、微信认证、也可以不需要认证即可体验无线网络,比如免认证。

为了保证管理性和数据收集,建议顾客网络使用WebPotal认证,使用手机号码通过短信验证上网,办公网络建议使用802.1x认证实现接入网络的安全。

3.3.2认证页面定制

Portal支持CMCC2.0。

商家企业可以登录Portal服务器,定制设计符合自己要求的认证页面,支持多种网页制作语言,提供多种行业认证页面模版,也可以自己设计,实现更人性化、更自由得页面定制功能,可以在认证页面承载广告、促销活动信息、通知等等内容;

3.3.3云管理平台

提供了业内唯一的基于虚拟云服务的WiFi运营平台。

凭借独有的二层云架构技术,以本地化云服务的方式,实现百万数量级AP的跨地域组网,降低遍布全国的分散式Wi-Fi网络的运维成本,保证服务质量。

采用本地服务的Wi-Fi网络融合互联网运营模式,提供可靠、稳定的、多样化的Wi-Fi运营工具。

独有的二层云架构(云管理平台+NAC),云管理平台是大脑,承载整个云服务的BOSS(业务支撑系统)、运营和数据功能,NAC镜像云管理平台的区域功能,负责本地执行和CDN,统一管理的同时提升了本地Wi-Fi的用户体验。

3.3.4本地云节点(NAC)

NAC整合了认证、Portal、AC、CDN和数据采集审计功能,这些功能以云服务呈现,但都是本地化的,这是虚拟云服务技术的核心,也是实现规模化WiFi运营的关键,它解决了WiFi运营商从组网运营到成本控制的所有难题。

NAC可以做到即插即用,即换即用,免维护。

友商的网关就是一个需要IT部门维护的通用型网络设备,而IT维护是WiFi运营商的主要成本之一。

NAC具有本地组网的所有功能、并支持共享,资源利用最大化,提高投入产出比。

友商的网关功能单一仅能服务单一网络。

3.4无线TD-LTE专网设计

3.4.1无线TD-LTE组网

应急指挥系统

3.4.2灵活性

天网工程的接入点数量大,终端类型众多,需要提供多种接入方式。

同时,由于接入点分布广泛,突发事件、紧急事件随机,组网需考虑接入的经济性、灵活性、可扩展性。

无线接入方式具有无可比拟的优势:

∙安装便捷:

一般在网络建设中,施工周期最长、对周边环境影响最大的,就是有线网络施工工程。

从工程实施看,城市复杂的建筑环境给工程的实施带来很大难度,在施工过程中,往往需要破墙掘地、穿线架管。

而无线网络最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点设备,就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。

∙使用灵活:

在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。

而一旦无线网络建成后,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。

∙节约成本:

由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。

而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造。

而无线网络可以避免或减少以上情况的发生。

∙易于扩展:

无线网络有多种配置方式,能够根据需要灵活选择。

这样,无线网络就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络,并且能够提供“漫游”等有线网络无法提供的特性。

3.4.3可靠性高

目前公安部门的宽带多媒体业务主要依赖公共网络来承载,但是当紧急事件出现时,公共网络往往会出现用户太多而造成系统拥塞的现象,或在紧急情况下需要关闭公共网络。

TD-LTE无线专网可管理,可运维,在带宽、QoS上可开展精细化承载。

因此,为了快速应对紧急事件,公安部门必须建立一张独立于公共网络之外的专用无线宽带网络。

天网的建设公安专用无线宽带网络将有助于科技强警战略的实施,化对于提升整个公安工作水平将起到积极重要的作用。

3.4.4组网安全

传统的天眼项目通过租用运营商线路或资源组网,甚至通过运营商的3G/4G网络进行传输,存在严重的安全性问题:

1、手机号码IMSI可伪造。

移动运营商对于手机用户的认证,通常采用手机SIM卡上的IMSI号,这些数据都是可伪造的,而且随着造假者的增多,伪造成本越来越低。

2、无线通信可窃听。

现有市场上可方便买到用于窃听周围无线通信的设备,窃听内容包括短信息和GPRS数据传输等,由于现在的无线通信没有加密,通信内容完全可被窃听者了解。

3、手机丢失出现安全隐患。

无线警务通手机如出现丢失而没有及时报运营商挂失,则很可能出现安全隐患,被人利用访问无线警务业务。

4、访问权限无法限制。

现有无线警务业务对接入网所有用户都使用相同访问权限,无法根据需要针对每个民警分配不同访问权限。

因此,本次天网项目需新建专有网络,物理上与公网隔离,满足公安行业安全性的需求。

TD-LTE网络用户到网络的安全主要包含用户身份与设备标识的机密性、实体认证、用户数据与信令数据的机密性与完整性保护3个方面。

用户数据、身份信息得到可靠保护。

3.4.5移动接入

目前,社会突发事件频发,接入点随机,传统有线组网难以支撑现有业务。

近年来,随着等大型运动会,博览会等活动的不断增多。

加上突如其来的地震、冰雪灾等各种自然灾害、交通事故、安全事故、群体事件、突发事件的频繁发生,社会维稳和抢险救灾形势严峻。

这种形势下,公安部门作为稳定的社会环境与经济快速发展的坚实保障,国家和人民对公安部门的快速反应、准确判断、协同作战能力都提出了更高的要求。

鉴于突发事件和重大事件在时间和空间上都存在很大的不确定性,公安部门需要宽带无线通信系统来应对各种紧急事件。

在发生事件时,指挥中心的每一个决策都至关重要,是否能及时得到准确的第一手信息,是决策是否有效的关键。

而当前公安部门无线通信系统以语音集群通信为主,对可视化指挥、多媒体调度、数字宽带接入等宽带多媒体业务支持能力较差。

为了提高决策的准确性、正确性和实时性,指挥中心需要及时获得现场的图像、视频、语音等多媒体信息,相应的对于公安专网无线通信系统来说,迫切需要一个宽带无线网络来支持这些多媒体业务。

3.4.6室分系统组网

DAS和宏站的组网:

Das和微站的组网

楼宇,坑道,隧道等室内覆盖业务需求量是最大的地方,宏站是没办法覆盖的,采用Smallcell功率小,带宽高,网口上联,部署方便灵活,达到精确覆盖。

采用Smallcell+Das的方式可根据需求延伸覆盖方向,节省成本。

3.5网络安全

云+端+边界的安全防御体系,是为了适应新的威胁的下一代的智能防御体系,整个体系包括大数据安全、边界安全和端安全3个关键部分。

大数据安全是指基于大数据技术构建的安全威胁捕获和分析平台。

分为公有云和私有云两部分。

在互联网环境下,使用公有云,对于隔离网环境,则使用私有云。

边界安全是指基于大数据安全技术的未知威胁发现技术。

端安全是指基于大数据安全技术的终端的安全管理与防护系统。

大数据安全就是我们常说的云安全体系,一般的云安全模型如图所示。

基于终端的木马感知云,将大量的可疑样本收集到安全云中,首先进行海量样本分拣,然后将分拣后的样本放入恶意软件分析流水线,最终将分析后的样本进行黑白名单的分类,然后将产生的大数据安全数据提供给云查杀引擎使用。

由于该系统是一个生态的自循环系统,因此可以在最短的时间内发现世界上新产生的威胁,将这些威胁分析整理,用于边界防护和端防护。

能够对企业网络进行很好安全防御。

3.6运维管理

3.6.1云管理平台---基于SDN架构

云管理平台基于SDN架构网络管理平台,由集中的控制器管理,无须依赖底层网络设备(路由器、交换机、防火墙),屏蔽了来自底层网络设备的差异。

而控制权是完全开放的,用户可以自定义任何想实现的网络路由和传输规则策略,从而更加灵活和智能。

可提供全网设备(无线、有线)全网用户(使用者、管理者)等管理,并对数据进行实时监控、统计、报表。

3.6.2配置简单

采用SPB协议进行矩阵式组网,大大简化了传统星形组网的复杂配置,网络实施周期大大缩短,节省项目实施的人力成本及时间成本。

3.6.3管理维护成本低

核心网络0配置,所有配置仅仅发生在边界节点,用户能更关注自身的业务,而不会将时间、金钱浪费在设备和网络的维护上,从维护人员投入以及维护人员学习层面也大大节省了投入。

3.6.4原有网络设备投资保护

所有视频监控头,均通过avaya交换机或ONA连接网络,即可组建视频监控虚拟网络。

只需要接入端和核心端使用avaya设备即可,中间的网络交换机仍可用原有品牌即可,最大化利旧,保护用户原有投资。

3.6.5低耗能绿色环保

相比其他品牌设备,耗能减少30%左右,绿色环保节能,为客户减少了大量费电支出。

4云基础平台设计

4.1基础架构云平台建设

应急指挥系统挂载在云平台中,本平台的主要内容在于建设云计算平台基础架构层的云计算服务IAAS,将基础架构的各种物理资源虚拟化、资源池化,管理员可以按服务及应用负载的要求从资源池中灵活调用资源,可以实现资源的动态添加或缩减。

这种云平台可以提供虚拟化的资源,从而隐藏物理资源的复杂性、异构性。

物理资源是指支撑云计算上层服务的各种物理设备,包括:

服务器、网络设备、存储设备等。

基础架构云平台(IAAS)的具体建设内容:

将基础架构云计算平台建设成一个高度整合、资源灵活调配、运维自动化、高可用性的适应性基础设施云计算平台,并构造成一个功能齐全、设备先进、运行高效、使用灵活、维护方便、易于扩展、安全可靠的服务器、存储及网络系统平台,用以支撑各种警种业务应用。

为计算中心创建统一、可扩展的共享资源池,共享资源包括服务器、存储和网络。

通过所有IT基

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