【摘　要】随着云计算、摄像机、数据库技术的快速发展和进步，监狱管理信息化已经引入了许多应用软件，比如监狱自动化办公系统、公文管理系统、监狱人员管理系统等，购置了许多的视频监控器材、服务器等硬件资源，在各个监狱办公室、狱房、活动场所等构建了信息化应用环境。网络是监狱信息化的重要设备之一，组网设计过程中采用先进的星形拓扑结构，将不同部门的终端设备、防火墙、数据库服务器、Web服务器等接入到网络中，并且使用交换机实现信息传输和交换，实现信息共享。

【关键词】交换机　监狱信息化　网络拓扑结构　服务器

1前言

交换机、投影仪、存储器、摄像机等软硬件技术快速发展，促进了智慧监狱信息化系统的建设和发展，许多监狱开发了视频监控管理系统、人员智能定位管理系统、监狱管理系统等。目前，监狱信息化管理过程中，终端设备采集监狱环境信息，可以利用光纤网络传输至存储器，并且可以供控制管理人员访问、存取，将其展示在投影仪、电视墙上，实现现场终端设备与控制台中控软件的连接[1]。目前，监狱信息化系统的用户访问终端数以百计，这些终端担任着不同的功能，因此通信传输数据量巨大，采用两层交换机不能够合理划分逻辑子网，无法控制广播风暴，容易造成数据传输拥塞，不利于展示平台流畅地展示信息内容，因此需要采用三层交换机，对客户访问终端、网页版本等进行VLAN划分，并且能够通过标准、开放、高质、可靠的路由转发技术将信息传输至服务器和终端，根据需求分布式部署并加以集中管理[2]。

2监狱信息化系统软硬件设备组网设计

目前，监狱信息化系统集成了多种应用软件子系统，利用监狱内分布的摄像头、PC终端等采集相关的信息，同时通过交换机传输至存储器进行保存，并且可以实现数据信息的读取访问，将其投影在电视墙和投影仪上，因此监狱信息化系统可以采集、传输、展示监狱信息资源。监狱信息化系统的具体功能包括视频采集、传输及交换、存储管理、显示管理、控制及管理等[3]。

监狱信息化系统采用三层交换机，可以构建高质量、高带宽、安全接入、QoS保障和组播支持的存储转发网络，实现音视频流的无阻塞传输和交换，确保监狱室内、墙外现场环境的图像、音频信息采集，具有较高的安全性、灵活性和可扩展性。传输与交换功能可以完成音视频多媒体信息传送和交换功能。监狱信息化系统控制中心可以管理所有的终端设备、存储器和数据路由交换，实现资源调度、云台控制、设备管理、流媒体传输控制，集中管理监狱信息化系统功能。

3交换机在组网设计中的应用

监狱信息化系统涉及硬件设备较多，这些设备之间的信息传输和交换需要采用可靠的计算机网络[4]。为了提高监狱组网的灵活性、扩展性和可靠性，采用星型网络拓扑结构，如图1所示。

在网络拓扑结构实现过程中，最为关键的就是三层交换机。三层交换机在监狱信息化系统中的主要作用包括路由通信、安全管理、多媒体传输控制[5]。

(1)路由通信。路由通信是三层交换机的核心功能，其可以提高局域网内部数据传输和交换能力，实现一次路由、多次转发的功能。三层交换机数据包路由转发采用硬件器件完成，可以满足高效率的需求；路由表维护、路由信息更新、路由确定和路由计算等功能可以使用软件完成，既可以高速转发数据包，又可以根据不同的网络拓扑结构优化网络性能，比如提高安全性和可靠性。

图1　监狱信息化系统网络拓扑结构图

(2)安全管理机制。三层交换机与路由器功能一致，具备访问控制列表功能，按照不同的终端功能类型划分VLAN，实现VLAN内部、VLAN间的单向或双向通行，并且可以在访问控制列表中设置用户访问权限，禁止访问安全级别较高的服务器，保障监狱信息化系统的安全性。

(3)多媒体传输控制。监狱信息化系统运行时，其存储转发的音视频多媒体数据信息容量大，需要占用较高的带宽资源，三层交换机具有QoS(服务质量)的控制功能，可以给不同的用户访问程序独立分配带宽资源，保证音视频多媒体传输的稳定性、流畅性和完整性，可以提升用户的访问体验效果，更好地普及智慧监狱建设应用。

4结语

随着互联网技术的快速发展，电子政务已经步入到了“互联网+”时代，监狱信息化是电子政务的重要组成部分，构建完善的监狱信息化系统，设计可靠的、扩展性强的监狱信息化网络，有助于提高监狱安全控制能力，实现智慧监狱管理，具有重要的作用和意义。