数字城市数据中心建设方案

数字城市数据中心建设方案内容摘要：

）用户认证、安全管理要和电子政务网络中统一部署的安全应用支撑平台进行集成。 数据是地理 信息 数据中心 的血液和基础 ，如何保证信息平台连续不断的运行、保护信息平台中最宝贵的数据资产，将 地理信息 数据中心 稳定发展的关键。 平台对外的空间基础信息数据交换共享，除了特殊的需要外，要尽量避免直接暴露数据自身，以提高数据的安全保密性。 随着平台的不断完善和发展，将会有越来越多的关键业务 与 数据集中于平台计算机系统中，能否提供一个高可靠性和高可用性的网络服务成为衡量服务质量的一个重要指标；同时，计算机系统无时无刻不受到来自自然灾害、人为因素、供电、病毒、黑客攻击等各方面的破坏和侵袭，具备快捷方便的灾难恢复和数据恢复功能就成为平台安全保密需求的重要目标。 为此，必须为平台设计出智能、高效的数据备份与恢复方案。 10 平台总体设计 平台总体构架 ? 地理信息数据中心 ?具有三级与三层结构体系。 按照 ?地理信息数据中心? 行政建设级别的不同，针对从 自治区 到 各个盟市地方地理信息资源联通的要求，? 地理信息数据中 心 ?拟 由主节点、分节点和 信息基地 构成。 主节点、分节点和 信息基地 分别依托 自治区主节点 、 东西部分节点 、盟 市 信息基地 的三级地理信息服务机构 ，各级节点针对管理不同比例尺级别的数据，节点间 通过电子政务网实现 纵 横向互联互通 ，如下图所示。 【 图 31】 不同级别节点之间互联互通 所有节点 与信息基地 在平台管理系统的统一调度之下，形成一体化的地理信息服务资源，向政府部门和公众提供在线为主、离线和移动为辅的地图和地理信息服务。 抽象归纳 地理信息数据中心 建设的具体内容，可将其划分为三层的建设结构。 地理信息数据中心节点 具有相同的 三层 技术结构 以及 一致的对外服务接口。 三层技术结构是指 数据层、服务层、运行 支持 层 ， 如 下图 所示。 三层内容构成了整个地理信息数据中心的完整体系，而基于地理信息数据中心，可搭建相应的专11 业应用系统。 【 图 32】 “ 地理信息数据中心 ”的三层结构 （ 1）数据层： 主体内容是公共地理框架数据。 它是面向地理信息网络化服务需求 ， 依据统一技术规范而构建的一体化地理信息资源体系。 公共地理框架数据采用分布式存储与管理模式，按照自治区主节点、东西部数据中心、盟 市 信息基地 三级进行部署，所有数据资源在 逻辑上规范一致、物理上分布，彼此互联互通， 并以?共建共享?方式实现协同服务。 （ 2）服务层： 根据多数用户对基础地理信息应用的共性需求而设计并实现的系列标准服务接口，以及在此基础上建立的门户网站系统 、在线服务系统 和服务管理系统。 专业 用户可以通过接口实现平台地理信息与其自身业务信息的分布式集成，并快速构建业务应用系统。 普通用户可以访问门户网站获得各类 在线地理信息服务。 （ 3）运行 支持 层： 主要 包括网络、 云 GIS 基础设施 、 云 GIS 资源池、 安全保密系统等 硬环境和技术规范与管理办法等软环境。 其中 云 GIS 基础设施 部分由一定规模同构或异构的基础设施资源组成。 资源不仅包括主机、存储、网络及其他硬件设备，同时也包括操作系统、数据库、12 中间件、 GIS 平台等软件。 资源池构建在基础设施层之上，是通过 云计算 虚拟化技术对基础设施资源进行全面整合而形成的一个庞大的 云计算 资源池，在这个资源池中包含有经过池化的 GIS 服务 资源实例，所有资源实例都是通过标准化的服务器流程，由镜像库中的镜像模板创建而成。 安全保密系统实现全系统安全保密策略的统一配置、分发和管理，满足国家有关安全保密管理要求。 技术规范是依据有关国家、行业标准规定或制订的，包括数据规范、服务规范、运行支持规范、应用规范等。 主要建设内容 标准体系建设 地理信息数据中心 的建设是一个多样用户参与、使用多种技术环境、包括多数据源的，建立多样应用的庞大、复杂的系统工程，为保证系统建设的顺利进行，必须建立起规范平台建设各个环节的标准体系。 主要包括有数据标准体系建设 、服务标准体系建设、安全标准体系建设以及应用标准体系建设。 分层建设内容 数据层建设 主要是对 基础 地理信息数据进行 内容提取 、 数据加工、 分层细化、模型对象化重构、统计分析、符号化表现等处理改造 ，形成用于 地理信息数据中心 的公共地理框架数据，通过 云 GIS 平台运行支持环境进行 存储、管理和更新。 服务层建设 主要是开发并部署 在线 服务系统、服务注册管理系统、用户管理系统、平台门户网站 、二次开发接口库等内容。 其中 在线 服务系统提供地图和地理信息服务；服务注册管理系统是 全区 各级节点提供的地理信息服务的 ? 黄页 ? 系统；用户管理系统实现对各类用户的注册、权限、日志、管理等；门户网站是用户了解13 并获得平台信息资源和服务的入口。 普通用户主要通过门户网站获得所需的在线地理信息服务，专业用户则可通过调用二次开发接口，在平台基础上进行自身业务信息的分发式集成，快速构建业务应用系统。 运行支持层建设 主要是构建基于电子政务网的网络接入环境，以及 云计算平台 数据库服务、存储备份、安全保密控制和管理的软硬件环境。 同时，还要依据? 地理信息数据中心 ?的整体技术规范与管理办法，细化制定各节点数 据整合处理方案和信息共享与应用实施细则 等内容。 应用模板建设 地理信息数据中心 提供数据服务和功能接口，各最终业务应用部门需要以平台应用接口为基础，建设 各自的 应用系统，以便为政府部门及社会普通用户提供服 务，而 应用 模板 的 开发 建设是检验公共平台建设是否成功、合理的重要标志。 应用系统一般以 B/S 模式设计开发，包括面向公众的数字地图专业门户网站、数字三维展示系统、在线电子地图系统以及面向政府部门的各专业业务系统等。 总体技术路线 基于 ArcGIS 云 GIS 解决方案的系统架构 ArcGIS 产品提供了全系列的软件体系，对于云计算架构来说，我们考虑到基础设施、平台、应用程序，都可以在云 计算平台 上实现。 用户端可以通过多种方式来访问云端的服务， 云 GIS 平台系统架构 如下图所示： 14 【 图 33】 “ 云 GIS 平台 ” 系统架构 ArcGIS 提供了云计算产品的解决方案，主要包括以下： （ 1） IaaS（基础设施即服务） ：云端地图切片，缓存的地图切片可以上传到云端，并在云端建立数据中心。 （ 2） SaaS（软件即服务） ：针对 SaaS 目前提供了 ESRI Business Analyst Online，允许用户将 GIS 技术 结合 大量的统计专题、消费者数据，以及商业数据。 这可以将按需分析、报表和地图通过 Web 进行传递。 （ 3） PaaS（平台即服务）： ArcGIS 开发人员 可 将内容和功能扩展至 GIS 平台之 上，并通过 ArcGIS Web Mapping APIs，例如 JavaScript， Flex， Silverlight/WPF等来提供 平台服务 ，并在 云端进行统一的维护和 管理。 （ 4） 软件加服务（ S+S）： ArcGIS 提供了软件加服务的模式，可以让用户按需配置所需要的服务。 ArcGIS Online Map 和 GIS Services 提供 S+S 的用户可以快速访问制图设计，无缝的基础底图，并可以添加用户自己的数据到 ArcGIS 的按需配置产品上。 业务需求 服 务类 型 SLA需求 访问 控 制 资 源 统计 自服务门户 基础设施即服务（ IaaS） 云端管理 用 户 管 理 服 务 管 理 资 源管 理 监 控系 统 成本核算 容灾 备 份 运 营 管 理 客 户 支 持 运营管理门户 平台即服务 （ PaaS） 软件即服务 （ SaaS） 空 间 数 据 存 储 服 务 弹 性 GIS 服 务 GIS 应 用 部署服 务 服 务 目 录 服 务监 控 服 务 度 量 公众 国土 教育 卫生 其他 交通 15 基于 SOA 设计平台框架 SOA 是基于开放的 Inter 标准和协议、支持对应用程序或应用程序组件进行描述、发布、发现和使用的一种应用架构。 SOA 支持将可重用的 数据应用作为 应用服务或功能进行单独开发 集成 ，并可以 在需要时 通过网络访问这些服务或功能。 通过 SOA，开发者可以对不同的服务或功能进行组合以完成一系列的业务逻辑 与展现 ，最终 可让 用户像使用本地 桌面 业务组件一 样方便地调用服务或功能 等 各种资源。 基于 Web服务实现地理空间数据的共享 应用模式 Web 服务 是一种革命性的分布式计算技术。 从表面上看， Web 服务 就是一个应用程序，它向外部暴露了一个能够通过网络进行调用的 API。 它使用基于XML 的消息处理作为基本的数据通讯方式，消除使用不同组件模型、操作系统和编程语言的系统之间存在的差异，使异构系统能够作为计算网络的一部分协同运行。 开发人员可以使用 像 过去创建分布式应用程序时使用组件的方式，创建由各种来源的 Web 服务组合在一起的应用程序。 通过 Web 服务，客户端和服务器能够自由的用 HTTP 进行通信，不论两个程序的平台和编程语言是什么，都可以跨越不同区各部门网络防火墙限制。 正是基于 Web 服务的这些技术特性， 使用了 HTTP 和其他 Web 协议，地理信息 数据中心 采用基于开放标准与技术的 Web 服务。