數據技術支持下的港口大數據中心構建研究

摘要：本文分析了港口大數據中心在現代港口運營中的重要性，探討了港口大數據中心的具體功能和技術要求，并以連云港港口數據中心為例，提出了港口大數據中心的構建設想，以期能夠為港口大數據中心的價值發揮提供一點參考。

關鍵詞：數據技術；港口數據；大數據中心；構建思路

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.03.007

中圖分類號：TP 311.13；U 691 " " " " "文獻標志碼：A " " " " " "文章編碼：1672-7274（2025）03-00-03

Research on the Construction of Port Big Data Centers Supported

by Data Technology

WANG Xinghao1，2

（1. Jiangsu Smart Cloud Port Technology Co.， Ltd.， Lianyungang 222042， China;

2. Lianyungang Electronic Port Information Development Co.， Ltd.， Lianyungang 222042， China）

Abstract： The article analyzes the importance of port big data centers in modern port operations， explores the specific functions and technical requirements of port big data centers， and takes Lianyungang Port Data Center as an example to propose a construction plan for port big data centers， in order to provide some reference for the value of port big data centers.

Keywords： data technology; port data; big data center; building ideas

1 " 港口大數據中心在現代港口運營中的

重要性

如今，全球貿易發展之勢迅猛，港口作為貿易的重要基地，其運行速度、管理水平直接關系到貿易供應鏈的需求是否能夠被滿足。大數據時代，碎片式的信息數據成為更新管理理念、優化管理方法、促進貿易發展的參考依據，因而建立港口大數據中心可以快速、精準整合和分析來自港口運營各個方面的海量數據，從而實現智能化、精細化管理，為港口運營提供實時的監控、風險預測、風險預警方案及智能決策等。

2 " 港口大數據中心關鍵技術研究

2.1 實時數據處理技術

該技術是港口大數據中心的核心技術所在，其通過科學高效的數據處理框架和基本算法，實現對港口運營過程中各種數據的及時收集、科學處理，為港口運行的各種決策提供數據支持[1]。

2.2 大數據安全與隱私保護技術

大數據時代為各行各業的改革創新提供了新的發展機遇，同時也帶來了各種挑戰，例如，數據安全就是一個不可忽視的問題。數據加密技術、訪問控制技術、隱私保護技術等的應用，可確保海量數據收集、存儲和使用過程中的安全性。

2.3 區塊鏈技術

區塊鏈技術具有去中心化、透明性、不可更改等特點，能夠為港口大數據中心的數據需求奠定堅實基礎。通過該技術，港口的各種貨物交易、運輸追蹤以及合同運行情況可以被更加精準地追蹤到，進而讓供應鏈的透明度更高，以備隨時查閱，降低了人為誤差，減少了欺詐行為。

2.4 信創要求

在構建適應信創要求的港口大數據中心時，不僅要充分考量數據安全保障措施，包括在國產化操作系統（如中標麒麟、銀河麒麟等）環境下實現數據加密、身份認證、權限管理等功能，確保數據在存儲和傳輸過程中的安全性，而且還要注重與國產化軟硬件的兼容性問題，遵循國家標準或行業標準進行數據接口設計，確保數據在不同系統間的順利流轉。

3 " 數據技術支持下的港口大數據中心構

建路徑

3.1 制定數據集成方案

作為港口大數據中心，其建設過程中涉及眾多環節、眾多要求和基礎建設，因而制定數據集成方案十分必要，例如，數據采集、數據轉換、數據格式處理、數據加載、數據安全等，讓數據從產生到發揮作用全過程精準、高效、安全。

3.2 強化數據中心基礎建設

數據中心基礎設施建設包含結構加固、裝飾工程、電氣工程、暖通工程、給排水工程、消防電氣、變配電工程、弱電工程，油機自啟動裝飾配套、市電引入及油機自啟動等基礎設施[2]。

3.3 數據中心架構搭建

港口大數據中心項目是一項復雜的系統工程，不僅涉及技術選型和業務構建，還涉及與內外部業務平臺對接，以及與各相關部門的協調。因此，在項目系統設計時，對外要充分考慮與其他單位數據共享交換平臺或信息系統的對接，對內要充分考慮各系統、各模塊邊界的界定和整合，既要注重整體性規劃設計，也要注重技術開放和兼容，使項目各層次、各模塊所需技術產品具有更大的選擇范圍和更廣泛的適應性。

3.4 構建運營運維管理體系

構建運營運維業務全景圖，明確運營運維業務的相關職責與職能，并以全景圖為基準，設計云服務組織的整體架構及崗位，并將業務內容映射到具體的崗位，確保每項職責都有具體崗位進行承接（見表1）。

4 " 案例分析——連云港港口大數據中心

“三中心”架構

4.1 連云港港口大數據中心建設背景

大數據中心作為ICT基礎設施的重要底座，在信息化建設中發揮極其重要的作用，是數字化港口的必要基礎，是港口數字化轉型的重要承載者。連云港港口大數據中心建設項目基于智慧港口頂層設計與IT基礎設施架構規劃設計，進行集團大數據中心IT基礎設施建設，促進集團數字化轉型[3]。

4.2 基本架構

整個大數據中心采用三級架構。設有專門數據中心作為主數據中心，通過高規格、高配置、高可靠性支持各類型業務系統運行；容災數據中心通過骨干網跟主數據中心機房打通，根據業務連續性需求不同，實現業務秒級到小時級跨機房的容災；數據備份中心部署了大容量備份服務器存儲集群，承接新海岸數據中心和智慧云港數據業務數據的異地備份和數據歸檔，高性價比地做好數據的最后一道防火墻，具體如圖1所示。

圖1 “三中心”架構示意圖

4.2.1 主數據中心

（1）主數據中心機房配備2套微模塊：每套均包含了機架、列頭柜、行間空調、機柜通道系統（含門禁、視頻及通道照明系統）、動環系統（含數據采集器、溫濕度傳感器、煙感、水浸、蜂鳴器、狀態指示燈、氛圍燈）。

（2）綜合業務機房配備1套微模塊：包含機架、列頭柜、行間空調、機柜通道系統（含門禁、視頻及通道照明系統）、動環系統（含數據采集器、溫濕度傳感器、煙感、水浸、蜂鳴器、狀態指示燈、氛圍燈）。為保障溫度，每個機房還安裝1臺雙回路機房空調配電箱。

（3）接入間安裝4個機架及1個雙回路機架配電箱和1個雙回路空調架配電箱。

（4）機房配備可視化運維平臺系統1套：包含數據采集器、擴展模塊等，含資產、容量管理、電子化運維、3D視圖、溫度圖等多種配置。

（5）機房總體綜合布線規劃實施，含本期主機房配備的2套微模塊、綜合業務機房微模塊內部分，不含后續微模塊內部分[4]。

4.2.2 容災數據中心

（1）機房：容災數據中心的機房配備多個可用機架，其中還有列頭柜、列間空調、風冷空調及動環系統（含數據采集器、溫濕度傳感器、煙感、水浸、蜂鳴器、狀態指示燈、氛圍燈）。安裝1臺機房空調配電柜。

（2）綜合布線系統。容災機房總體綜合布線規劃實施：一是超六類綜合布線；二是高密光纖布線。

4.2.3 數據備份中心

（1）機房：備份中心通過裸光纖（200 Gbps帶寬）與主數據中心、容災中心互連，為數據中心提供統一備份平臺。通過多種災備保護技術的融合，滿足海量數據的災備需求，備份一體機方案配置，具體見表2，從而實現了在滿足不同業務SLA需要的同時，降低了TCO。

（2）備份中心功能設計：

①文件系統數據保護。支持對不同操作系統平臺下文件的備份、同步和恢復。包括Windows、Linux、AIX、Solaris、HP-UX，以及龍芯、飛騰、申威、海光、兆芯架構下中標麒麟操作系統、銀河麒麟操作系統、中科方德操作系統等。針對信創環境，通過文件在異構環境的交叉恢復，可以將原有Windows平臺文件恢復到國產操作系統上。

②操作系統數據保護。通過簡單的圖形化界面操作即可迅速完成Linux和Windows等主流操作系統的備份。當服務器因軟硬件故障而造成操作系統損壞時，可以通過P2P、P2V、V2V等多種方式恢復操作系統，將最新的備份副本還原到計算機系統上，使操作系統恢復正常運行狀態。

③虛擬化數據保護。隨著虛擬化及云計算的概念越來越普及，虛擬化軟件市場大幅升溫，越來越多核心數據存放于虛擬化環境中。因此在數據保護領域，虛擬化平臺的數據備份和恢復已變得異常重要，不可或缺。

在虛擬化數據保護上，支持對VMware、Hyper-V、XenServer、Xen、KVM、FusionCompute、華為云、H3CCAS、OpenStack、CNware、RHEV、KylinCloud、騰訊云（TStack）、StackCube、EasyStack、聯通沃云（WoCloud）、網安凌云、InCloudSphere、InCloudOpenStack、ZStack、SmartX（調用ZADP進行數據讀寫）、阿里云專有云ECS、信創云等虛擬平臺中的虛擬機進行備份恢復，包括對多宿主機集群環境中的虛擬機進行備份。當虛擬機出現崩潰、數據丟失、應用被破壞，甚至宿主機損毀時，用戶可實現任意備份時間點的數據恢復，并可通過掛載方式實現虛擬機的即時恢復。

④災難演練。可實現各大主流數據庫備份數據的周期性容災演練。可通過定時恢復方式將備份數據恢復到指定的備用機上，并以此校驗數據庫備份集的可用性，為數據災難發生時的快速數據恢復進行容災演練。

4.2.4 效益分析

首先，通過構建的“三中心”架構，實現了數據的快速收集，拉近了各業務之間的緊密性，讓海量數據真正地助力經濟效益提升上，保障了災難發生之際及時止損，增強港口運行的穩定性。

其次，采用備份一體機設計，提供了大規模的數據備份存儲功能，讓備份范圍更廣、備份速度更快實現了多元數據的二次存儲，降低了總體擁有成本（TCO），實現了成本與效益的最優平衡。

此外，綜合布線系統的升級，讓六類綜合布線在錯綜復雜的情況下發揮了作用，尤其是高密光纖的引入讓網絡連接更為順暢，助力了大數據處理和實時分析。

5 " 結束語

總之，港口大數據中心的建設是一個復雜而系統的工程，構建過程中面臨著各種挑戰，隨著技術革新，各種桎梏被逐步突出，港口大數據中心將在未來港口的智能化、數據化、信息化進程中發揮重要作用。

參考文獻

[1] 曹蘭娟.智慧港口管理信息系統研究[J].價值工程，2022，41（32）：70-74.

[2] 梁華，杜靜波，王大成.《智慧港口等級評價指南集裝箱碼頭》（T/CPHA9—2022）團體標準解讀[J].港口科技，2022（3）：2-5，15.

[3] 葛泰.秦皇島港智慧港口發展戰略研究[D].秦皇島：燕山大學，2021.

[4] 于穎.港口智慧度的評價方法及提升路徑研究[D].南京：東南大學，2021.