通信信息基礎(chǔ)設(shè)施大數(shù)據(jù)共享管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

李海霞

摘要：通信工程項目數(shù)據(jù)調(diào)度與統(tǒng)計、光纜路由分布展示、城市管道路由分布展示）功能，實現(xiàn)了各運營商、鐵塔公司部分通信信息基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)、政府農(nóng)林部門部分信息在技術(shù)層面的共享，解決通信行業(yè)的信息孤島問題，更大程度發(fā)揮數(shù)據(jù)價值。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);MySQL;Python;高德GIS;云服務(wù)

引言

國家最近幾年對通信事業(yè)的大力支持使得通信行業(yè)迅速發(fā)展，通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的數(shù)量與規(guī)模都在不斷擴(kuò)大，但相關(guān)單位并沒有不斷加強(qiáng)管理與監(jiān)督，導(dǎo)致建設(shè)施工質(zhì)量不高，一些基礎(chǔ)設(shè)施也受到嚴(yán)重破壞，通信受阻，甚至引發(fā)通信阻斷的問題，輕者導(dǎo)致信息不暢，重者將影響區(qū)域乃至國家的財產(chǎn)安全。所以加強(qiáng)通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)施工，強(qiáng)化設(shè)施配套與安全防護(hù)，這是當(dāng)前非常緊迫的任務(wù)。

1信息基礎(chǔ)設(shè)施的內(nèi)涵、特征及意義

基礎(chǔ)設(shè)施是為社會生產(chǎn)和居民生活提供公共服務(wù)的物質(zhì)工程設(shè)施，是用于保證國家或地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)活動正常進(jìn)行的公共服務(wù)系統(tǒng)。如公路、電力、煤氣等，具有先行性、基礎(chǔ)性、整體不可分性和準(zhǔn)公共物品性等特征。信息基礎(chǔ)設(shè)施的概念來源于1993年美國政府發(fā)表的國家信息基礎(chǔ)設(shè)施行動動議，主要指網(wǎng)絡(luò)，包括：光纜、微波、衛(wèi)星、移動通信等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)施。

信息基礎(chǔ)設(shè)施對于國家的信息化發(fā)展的支撐作用主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）持續(xù)拉動經(jīng)濟(jì)增長。信息基礎(chǔ)設(shè)施不斷培育信息經(jīng)濟(jì)新動能，催生了以ICT為代表的信息科技產(chǎn)業(yè)和新興的互聯(lián)網(wǎng)公司;同時，促進(jìn)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效，如智能制造、智慧農(nóng)業(yè)等;

（2）提升社會治理現(xiàn)代化水平。信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和發(fā)展大幅度提高了公共服務(wù)供給能力，推動社會治理信息化升級和模式創(chuàng)新。通過發(fā)展電子政務(wù)，優(yōu)化精簡公共服務(wù)，提升教育、醫(yī)療、養(yǎng)老等公共服務(wù)的可獲取性和供給水平。

2基礎(chǔ)設(shè)施安全架構(gòu)

基礎(chǔ)設(shè)施的安全性是從底層開始設(shè)計數(shù)據(jù)中心的物理安全，進(jìn)而設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)施的硬件和軟件安全，最后是支持安全運維的技術(shù)規(guī)范和流程。

關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施安全層次架構(gòu)。整個架構(gòu)包括硬件基礎(chǔ)設(shè)施安全、服務(wù)部署安全、用戶身份安全、存儲服務(wù)安全、互聯(lián)網(wǎng)通信安全和運維安全6個層面。硬件基礎(chǔ)設(shè)施安全包括安全啟動、物理邊界安全等;服務(wù)部署安全包括服務(wù)間通信加密、訪問管理等;用戶身份安全包括認(rèn)證和授權(quán)等;存儲服務(wù)安全包括靜態(tài)加密、數(shù)據(jù)刪除等;互聯(lián)網(wǎng)通信包括前端安全會話、防DoS攻擊等;運維安全包括入侵發(fā)現(xiàn)、安全軟件開發(fā)等。

2.1安全的底層架構(gòu)

2.1.1物理環(huán)境的安全

物理環(huán)境的安全包括生物信息識別、金屬探測儀、攝像頭、車輛攔截裝置以及基于激光的入侵檢測系統(tǒng)等。

2.1.2硬件設(shè)計和選址

數(shù)據(jù)中心能容納數(shù)以千計的服務(wù)器，并將其連在一個局域網(wǎng)上。需要審查零件提供商的資質(zhì)，小心挑選配件，同時和提供商合作審查驗證所有配件的安全屬性。必要時，需要在所有服務(wù)器和外設(shè)上安裝安全芯片，從而可以在硬件層安全地鑒別、認(rèn)證合法的設(shè)備。

2.2安全的服務(wù)部署

需要確保架構(gòu)中服務(wù)的部署是安全的。這里的服務(wù)是指程序員寫好的二進(jìn)制程序，程序需要運行在服務(wù)器上。比如，一個mail的SMTP服務(wù)，可能有上千臺機(jī)器運行這個服務(wù)的多個拷貝，以擴(kuò)展負(fù)載。這些服務(wù)由架構(gòu)內(nèi)一個集群編排服務(wù)負(fù)責(zé)控制。該架構(gòu)不會假設(shè)服務(wù)之間存在任何信任關(guān)系。換句話說，這個架構(gòu)從根本上的設(shè)計就是多租戶的。

3關(guān)鍵技術(shù)

3.1JSP技術(shù)

JSP全名為JavaServerPages，中文名叫Java服務(wù)器頁面，是一種動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。一次編寫，永久運行;除了系統(tǒng)之外，代碼不用做任何更改，且支持多個平臺;支持多樣化和功能強(qiáng)大的開發(fā)工具，而且許多可以免費得到，支持服務(wù)器端組件。

3.2Python技術(shù)

Python是一種面向?qū)ο蠊δ軓?qiáng)大且完善的通用型計算機(jī)程序設(shè)計語言，適合開發(fā)獨立、大型的項目，提供了非常完善的基礎(chǔ)代碼庫，覆蓋了網(wǎng)絡(luò)、文件、GUI、數(shù)據(jù)庫、文本等。除了內(nèi)置的庫外，還有大量的第三方庫，本系統(tǒng)需要用到數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化的第三方庫，如Numpy、Scipy、Matplotlib、Pandas等。

3.3高德GIS開放平臺

高德GIS開放平臺是高德軟件公司研發(fā)的，將高德地圖專業(yè)的定位、地圖、導(dǎo)航等位置能力和LBS服務(wù)開放出來，供合作伙伴和開發(fā)者使用，所提供的服務(wù)包含地圖、定位、導(dǎo)航、搜索、路徑規(guī)劃和室內(nèi)地圖等。本系統(tǒng)采用高德地圖JSAPI。

3.4MySQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)

MySQL是一個關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。在WEB應(yīng)用方面，是最好的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件之一。方便存放結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，且新的商業(yè)版開始支持NOSQL;軟件分為社區(qū)版和商業(yè)版;體積小，速度快，總體擁有成本低;為多種編程語言提供API，包括Python、Java等;支持多線程，充分利用CPU資源;優(yōu)化的SQL查詢算法，能有效提高查詢速度;支持大型的數(shù)據(jù)庫，可以處理擁有上千萬條記錄的大型數(shù)據(jù)庫;可使用MYCAT中間件對MySQL讀寫分離和與數(shù)據(jù)切分，平滑擴(kuò)展支持1000億大表的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng);可使用ETL工具與構(gòu)造Hive等數(shù)據(jù)倉庫。

4加強(qiáng)通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)安全防護(hù)

針對通信基礎(chǔ)設(shè)施屢遭破壞的問題，必須加強(qiáng)建后安全防護(hù)，設(shè)立保護(hù)區(qū)，不允許在保護(hù)區(qū)里面施工，如果必須施工也應(yīng)先征得通信基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)權(quán)人的允許。如果施工危及通信基礎(chǔ)設(shè)施的安全，必須采取有效的措施加以防護(hù)，同時重申通信運營商對通信基礎(chǔ)設(shè)施擔(dān)負(fù)的安全、維護(hù)與保養(yǎng)等義務(wù)，及時拆除無需繼續(xù)保留的、不再使用的通信設(shè)施。同時要完善制定應(yīng)急預(yù)案，增強(qiáng)應(yīng)急處置能力，通過加大通信基礎(chǔ)設(shè)施宣傳保護(hù)力度，增強(qiáng)公眾法律意識，讓大眾認(rèn)識到通信基礎(chǔ)設(shè)施輻射無危害，形成保護(hù)通信基礎(chǔ)設(shè)施人人有責(zé)的大好局面。尤其是要對通信線路、通信設(shè)備等特殊通信基礎(chǔ)設(shè)施采取有效安全防護(hù)策略，主要包括：一是保護(hù)好架空光纜交接箱，強(qiáng)化圍欄安全防護(hù)，確保最低層上桿釘與地面的距離大于1.5m，或者完全取消上桿釘;保護(hù)引上鋼管，不僅要將其置于電桿內(nèi)側(cè)，還應(yīng)用鐵線將其箍住;交接箱的地線應(yīng)和引上鋼管一起在電桿上固定，使用直徑為28～32mm的PVC管穿放;在電桿上設(shè)置醒目標(biāo)識，提醒大家不得隨意毀壞通信基礎(chǔ)設(shè)施。同時要保護(hù)好落地式光纜交接箱，不僅要使用電纜自帶的鎖，還要增加一把鐵鎖，實行多層安全防護(hù);在交接箱外面增加保護(hù)罩，用油漆噴上聯(lián)系人、標(biāo)語等信息。二是保護(hù)好通信管道人孔井蓋，避免被一些不法分子損壞或者是盜竊。可使井蓋和井圈相接，減少井蓋挪動，避免丟失;在通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中用水泥井蓋替換金屬井蓋，不過這樣做會增加施工與維修的難度，加上水泥井蓋有載重要求，必須承擔(dān)車輛荷載。所以在用水泥井蓋時要注意綜合考慮。

結(jié)語

在深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過分析通信信息基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)現(xiàn)狀、需求和特點，采用了面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，設(shè)計了通信信息基礎(chǔ)設(shè)施大數(shù)據(jù)資源共享平臺，有效解決了通信信息基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)的孤島問題。

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