基于物聯(lián)網(wǎng)和虛擬化在寧夏水利數(shù)據(jù)中心應(yīng)用系統(tǒng)部署

王海峰

（寧夏水利廳紅寺堡揚(yáng)水管理處，寧夏 中衛(wèi) 755100）

基于物聯(lián)網(wǎng)和虛擬化在寧夏水利數(shù)據(jù)中心應(yīng)用系統(tǒng)部署

王海峰

（寧夏水利廳紅寺堡揚(yáng)水管理處，寧夏 中衛(wèi) 755100）

隨著物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化、云計(jì)算等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用。寧夏水利行業(yè)也跟隨新技術(shù)發(fā)展的前沿，在國(guó)家大力推進(jìn)信息化建設(shè)的大環(huán)境下，我區(qū)水利信息化得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)和虛擬化技術(shù)在寧夏水利數(shù)據(jù)中心的建設(shè)過(guò)程中得到了初步應(yīng)用，不斷提高管理水平。

虛擬化；數(shù)據(jù)中心；應(yīng)用系統(tǒng)；部署

隨著水利信息化的快速發(fā)展，信息自動(dòng)規(guī)模化采集的能力日益增強(qiáng)，信息資源的數(shù)字化程度不斷提高，服務(wù)于主要業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)庫(kù)初步建成并逐步形成數(shù)據(jù)庫(kù)群體。但是，分散建設(shè)的業(yè)務(wù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)致的信息資源開發(fā)利用程度不高，技術(shù)條件差異很大，形式與結(jié)構(gòu)的異構(gòu)現(xiàn)象嚴(yán)重，發(fā)展極不平衡等突出問題日益嚴(yán)重。

寧夏水利廳適時(shí)啟動(dòng)水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)，構(gòu)建先進(jìn)實(shí)用、安全可靠、全局性的水利信息資源存儲(chǔ)管理、共享與交換、應(yīng)用服務(wù)等功能為一體的寧夏水利數(shù)據(jù)中心，逐步形成標(biāo)準(zhǔn)、開放的水利信息資源的服務(wù)窗口，為寧夏水利各類業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。寧夏水利數(shù)據(jù)中心作為全區(qū)水利系統(tǒng)信息化的集中樞紐，通過(guò)水利各類業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)的集中采集、集中存儲(chǔ)、集中管理和集中服務(wù)，一體化地解決水利信息系統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)行和管理問題，一體化地解決信息資源整合與應(yīng)用系統(tǒng)集成問題，為各級(jí)水利行政主管部門的行業(yè)監(jiān)管、業(yè)務(wù)指導(dǎo)、政務(wù)建設(shè)和公共服務(wù)能力建設(shè)提供技術(shù)保障和及時(shí)、準(zhǔn)確和完整的信息綜合服務(wù)。

1　總體部署架構(gòu)

考慮到寧夏水利扁平管理的特點(diǎn)，以及縣級(jí)分中心信息化程度和人員安排等實(shí)際情況，寧夏水利數(shù)據(jù)中心采用大集中與輕量化分布結(jié)合的結(jié)構(gòu)模式，包含1 個(gè)區(qū)中心、22 個(gè)縣級(jí)前置系統(tǒng)的覆蓋全區(qū)水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)。在實(shí)施中，不但要考慮到數(shù)據(jù)的有效使用，而且要保證各個(gè)單位的高可用性和不間斷性，并具備對(duì)突發(fā)性、應(yīng)急性事件的處理能力。目前，根據(jù)現(xiàn)階段的應(yīng)用需求在區(qū)中心部署5 臺(tái)物理服務(wù)器組成虛擬服務(wù)器群支撐數(shù)據(jù)中心運(yùn)行外，在每個(gè)縣部署2 臺(tái)中端服務(wù)器構(gòu)建縣級(jí)業(yè)務(wù)應(yīng)用前置系統(tǒng)。

1.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

采集系統(tǒng)部署在區(qū)中心和市縣水務(wù)局，作為一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)中心。由數(shù)據(jù)中心為其分配專用數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄、用戶統(tǒng)一管理，以及訪問平臺(tái)提供的基礎(chǔ)服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)和業(yè)務(wù)服務(wù)，如數(shù)據(jù)查詢服務(wù)、用戶信息服務(wù)、告警服務(wù)、地理信息服務(wù)等。采集系統(tǒng)從數(shù)據(jù)采集站點(diǎn)采集各類數(shù)據(jù)（如雨量、水位、溫度、墑情、變形等）數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS發(fā)送至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。系統(tǒng)根據(jù)需要可以通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)一訪問接口，將采集到的數(shù)據(jù)落地至數(shù)據(jù)中心和市縣水務(wù)局為采集系統(tǒng)創(chuàng)建的專用數(shù)據(jù)庫(kù)中。

1.2數(shù)據(jù)維護(hù)

1.2.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護(hù)

采集的數(shù)據(jù)可分為自動(dòng)審核和人工審核。在自動(dòng)采集的遙測(cè)數(shù)據(jù)中，絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)屬于自動(dòng)審核數(shù)據(jù)，需人工審核的概率很小。

1.2.2數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)

水利數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)來(lái)源于業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的各級(jí)用戶負(fù)責(zé)管理本系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的正確性。然后，通過(guò)數(shù)據(jù)交換與共享服務(wù)，從業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的專用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取、清洗和加載，并通過(guò)自動(dòng)審核以及人工審核機(jī)制，最終同步到區(qū)中心的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中，業(yè)務(wù)應(yīng)用人員無(wú)權(quán)直接對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。

1.3數(shù)據(jù)訪問

各類業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)服務(wù)總線訪問數(shù)據(jù)查詢服務(wù)的方式，訪問基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)資源共享。

1.4分中心部署的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)

在分中心運(yùn)行環(huán)境中部署“分中心前置系統(tǒng)”，由單點(diǎn)登錄前置、數(shù)據(jù)查詢服務(wù)前置、數(shù)據(jù)統(tǒng)一訪問接口、地理信息系統(tǒng)前置四部分以及用于分中心與區(qū)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換使用的數(shù)據(jù)交換前置組成。部署在分中心的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，在本地服務(wù)器上建設(shè)一定規(guī)模的專用數(shù)據(jù)庫(kù)，主要存儲(chǔ)應(yīng)用系統(tǒng)自身產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

1.5網(wǎng)絡(luò)異常事件的處理

1.5.1備份線路通訊通道

數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)采用GPRS 線路為主，GSM 線路（短信）為輔的情況。系統(tǒng)正常時(shí)通過(guò)GPRS 線路，將采集數(shù)據(jù)傳送至區(qū)中心，入采集數(shù)據(jù)庫(kù)，后經(jīng)認(rèn)證和同步入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，各系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)中心提供的數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)一訪問數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)。

1.5.2分中心前置系統(tǒng)

前置系統(tǒng)中包含單點(diǎn)登錄前置，分中心各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的單點(diǎn)登錄接入到單點(diǎn)登錄前置中。在正常情況下，單點(diǎn)登錄前置通過(guò)區(qū)中心的單點(diǎn)登錄系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)用戶認(rèn)證和令牌切換等用戶管理，并將認(rèn)證成功的信息緩存在分中心本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中。

1.5.3定時(shí)調(diào)用數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)查詢服務(wù)

針對(duì)常用的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過(guò)配置數(shù)據(jù)查詢服務(wù)前置，可以定時(shí)調(diào)用數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)查詢服務(wù)，實(shí)現(xiàn)本地預(yù)緩存。

1.5.4根據(jù)數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求查詢本地緩存

在網(wǎng)絡(luò)異常情況下，分中心前置系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)查詢服務(wù)前置模塊，根據(jù)數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求查詢本地緩存，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢服務(wù)的離線數(shù)據(jù)訪問。

1.5.5文件保存

在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常以后，數(shù)據(jù)查詢服務(wù)前置將數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求直接轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)中心應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，并將成功調(diào)用的請(qǐng)求和返回結(jié)果在分中心本地進(jìn)行緩存，緩存以文件形式保存在磁盤中。

2　結(jié)　語(yǔ)

在物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化、云計(jì)算等新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，以及廣泛應(yīng)用。寧夏水利行業(yè)也是跟隨新技術(shù)發(fā)展的前沿，在國(guó)家大力推進(jìn)信息化建設(shè)的大環(huán)境下，我區(qū)水利信息化得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)和虛擬化技術(shù)在寧夏水利數(shù)據(jù)中心的建設(shè)過(guò)程中得到了初步應(yīng)用。

10.3969/j.issn.1673-0194.2015.02.049

TP393

A

1673-0194（2015）02-0065-01

2014-12-28