建設海委水利數據中心 實現信息資源充分共享

趙立坤，王 妍，喬 偼

（水利部海河水利委員會，天津 300170）

1 引言

隨著水利基礎地位的提高，經濟社會發展對水利信息資源的需求越來越廣、要求越來越高。由于早期水利信息化項目多為分散的建設管理方式，具有水利信息化綜合體系特征的數據中心被縱向橫向切成了若干碎片。水利信息的行政區域、流域等地域分散式應用的基本特征以及應用需求處于較低層次，使得分散建設的策略在初期的信息化推進過程中成為比較合理的選擇，并達到了快速推動水利信息化進程的客觀效果。但隨著業務應用需求的提升，圍繞單一業務應用需求建設的數據庫不能適應日益提高的需求，并反過來制約信息化發展的問題日益嚴重。因此，在現有建設成果基礎上，將已建和未建的數據中心碎片整合成原本的整體，已成為當前水利信息化建設的一項首要任務。

海委系統的信息化建設啟動較早，各業務主管部門根據自身業務需求，相繼開發建設了水文預報、防汛抗旱、水資源保護、水土保持、水行政管理、電子政務等業務應用系統及數據庫，為各項管理工作發揮了重要的輔助作用，同時積累了大量寶貴的基礎數據資源。但由于分散開發、各自建設的原因，“信息孤島”、重復開發現象較為突出，無法發揮信息化系統全部效能，數據綜合分析和輔助決策能力較低，已影響到水利業務應用系統的持續建設。因此，啟動海委水利數據中心的建設，整合數據資源，消除“信息孤島”、實現信息共享，是當前海委信息化工作重要而緊迫的任務。

2 海委水利數據中心的主要功能與作用

2.1 提供統一、準確、全面的數據源

海委水利數據中心全面整合建設基礎數據庫和專業數據庫，將不同類型的數據信息資源集成為一個有機的整體，形成統一的數據環境，為海委的業務管理和決策提供統一、準確、全面的數據源。

2.2 充分保障信息安全

海委水利數據中心的數據采取集中存放、統一管理的方式，實現管理和存儲的集中化，不僅有效避免多應用系統數據分散存儲和運行維護管理的諸多弊端，而且對于數據備份、恢復和容災等問題也能提出較好的解決方案，使數據資源的安全得到有效保障。

2.3 有效避免重復建設

海委水利數據中心將基礎數據集中到一起，通過信息共享服務封裝通用業務組件為共享服務，基于海委水利數據中心建設的各個業務系統能夠直接使用這些數據資源及通用業務組件服務，有效地避免了重復建設，使資金發揮更大效益。

2.4 方便獲取綜合數據

目前，海委水利數據資源分散在各個業務部門，獲得綜合數據需要在多系統中提取，并由人工處理整編，占用大量時間和精力，無法滿足水資源管理尤其是需要大量數據輔助決策支持對數據資源的需求。海委水利數據中心可以對數據進行綜合管理、分析和挖掘，并通過數據資源目錄服務數據檢索獲取綜合數據，提高業務管理的工作效率。

2.5 促進海委信息化建設可持續發展

海委水利數據中心通過統一規劃、標準建設與數據整合，建立信息共享服務平臺，為信息系統開發建設提供一套標準的技術框架，使各個業務系統的開發變得簡單、快速，同時又可協調已建和待建的各專業應用系統，使各業務應用系統的生命周期得到延長，充分發揮現有系統效益。

3 海委水利數據中心建設的原則

3.1 立足當前，適當前瞻

海委水利數據中心建設要以需求為導向，在著重完成當前數據匯集交換與信息共享需要的前提下，保持適度的前瞻性，滿足海委未來信息化建設對數據中心的需要。

3.2 統一規劃，信息共享

海委水利數據中心系統是系統工程，涉及機房、網絡、硬件設備、基礎軟件、數據及服務平臺等多方面內容，必須堅持統一領導、統一規劃、統一管理，各相關單位密切配合、積極行動，確保實現互聯互通、信息共享。

3.3 安全實用，易于維護

在保證安全和實用的前提下，海委水利數據中心建設要采用先進技術，使用成熟穩定的軟硬件平臺，降低實施風險，提高數據中心運行穩定性和可維護性，使其易于升級與擴容，做到橫向技術兼容。

3.4 周密組織，分步推進

要在統一規劃的指導下，有組織、有計劃地推進數據中心建設。由于數據中心建設涉及內容多，關系復雜，需要分階段、分層次設定目標，分步實施，確保順利推進。

4 海委水利數據中心建設構想

海委水利數據中心是海委信息化建設的基礎設施之一。通過海委水利數據中心的建設，建立整個海委機關及直屬四局統一的數據環境，實現水利信息資源的整合交換、信息共享發布、服務托管和安全管理，達到改造傳統工作模式、降低業務成本、提高工作效率的目的，進而使水利信息資源得到充分利用，形成持續穩定的運行機制，最大限度地滿足現代水利業務發展的需要。

4.1 總體結構

海委水利數據中心由布設在海委的中心節點及分別布設于漳衛南運河管理局、引灤工程管理局、海河下游管理局、漳河上游管理局4個分中心節點組成。海委水利數據中心總體結構，如圖1所示。

其中，中心節點與4個分中心節點采用星形結構連接，中心節點分政務內網和政務外網2個區域布設，4個分中心節點布設在政務外網。

圖1 海委水利數據中心總體結構

各分中心節點與中心節點之間通過政務外網進行數據交換，抽取相關業務數據進行共享，同時在中心節點作數據災備。

中心節點在完成本節點及4個分中心的數據匯集交換與服務共享的同時，還起到為4個分中心節點進行數據與服務傳遞以及將數據上報至水利部數據中心的功能。

分中心節點實現本節點內的數據匯集交換及服務共享，同時把數據上報至中心節點。

4.2 系統框架

為適應水利信息化項目的實施方式，使海委水利數據中心能夠橫向、縱向地拆分與重組，數據中心采用分層化、模塊化結構。

海委水利數據中心從功能上分為硬件支撐環境、基礎軟件、數據、數據服務四部分內容及網絡環境、規范標準、安全保障體系等外圍保障設施。海委水利數據中心組成，如圖2所示。

圖2 海委水利數據中心組成

5 海委水利數據中心建設的主要任務

5.1 完善機房環境

參照《電子計算機房設計規范》（GB50174）中B級或以上要求，完善海委機關數據中心機房環境，改建4個直屬管理局數據匯集節點的數據機房環境，包括完善監控系統、改造監控室等內容。具體而言，包括裝修機房內部、改造供電系統、完善結構化布線、增配監控系統、進行防雷和接地處理、配備氣體消防系統、增配KVM系統等內容。

5.2 完善軟硬件設施

整合海委及委屬各局已有服務器和軟件資源，逐步形成統一和高可靠性的數據中心基礎支撐環境。根據各業務應用建設要求，補充采購和升級相關軟硬件設施，應用虛擬化、集群等技術對各單位集中管理的服務器資源進行整合并進行統一規劃，在各業務應用系統建設中分步實施，在資源使用時進行統一分配，實現資源的共享利用。整合現有的數據庫管理系統、地理信息系統和中間件等軟件資源，同時按需進行已有資源的版本升級、功能模塊補充和用戶許可擴充。

5.3 新建或擴充存儲備份系統

在海委機關內外網各有一套存儲備份系統的基礎上，運用新型存儲技術優化和完善內外網存儲備份系統，在政務外網增配一套存儲備份設備，增加外網在線存儲容量和離線備份容量分別至50TB，分擔政務外網大量業務數據的存儲備份需求，避免單點故障，該備份系統也將作為各數據匯集節點的異地統一備份中心使用。同時，更新政務內網老化設備，增加內網在線存儲容量至15TB、離線備份容量至10TB。各數據匯集節點分別新建一套存儲備份系統，漳衛南運河管理局、引灤工程管理局節點在線存儲容量和離線存儲容量分別至15TB，海河下游管理局、漳河上游管理局節點在線存儲容量和離線存儲容量分別至10TB。

5.4 整理數據資源和建設數據庫

依托國家水利基礎數據庫建設，結合海河流域數據資源特色，完善海委數據中心基礎數據庫和專業數據庫建設。全面開展基礎數據庫和專業數據庫兩大類數據資源建設和整合。在數據源的基礎上，對數據進行抽取、清理并按數據模型進行重新組織。同時，通過構建主題數據庫，提供水利行業信息資源來支持業務管理中具有明確應用主題的分析型應用。建立規范數據匯集交換流程，將分散在海委數據總節點與其4個匯集節點的不同類型的數據信息資源集成為一個有序有機的整體，形成一個統一的數據環境。

5.5 構建數據服務平臺

基于 3S（GIS、RS、GPS）和 SOA（面向服務的體系結構）搭建海河流域信息資源目錄體系框架和“三級兩域四區”的水利信息交換與共享體系，構建海委水利數據中心數據服務平臺，實現數據的縱向分發匯總和橫向共享以及面向行業、社會公眾的信息服務。在平臺標準與安全維護的基礎上，建設數據資源共享目錄，實現數據規范化管理、GIS基本操作、數據分析、輸出共享、系統互通等業務功能。