“數字南寧”地理空間框架系統解決方案


項目背景


根據國家測繪地理信息局頒發的《數字省區地理空間框架建設技術大綱》、自治區測繪地理信息局相關文件以及合南寧市政府城市信息化建設的要求,南寧市國土資源局需要在現有政務網、互聯網的基礎上,采用計算機網絡、地理信息系統、遙感、GPS、云計算、分布式存儲、物聯網等先進成熟技術,建設數字南寧地理空間運行支撐環境,為數字南寧地理空間框架的順利實施打下堅實基礎。


贊華解決方案
    
為了幫助南寧市國土資源局建設一個適應現代化科技管理建設和發展需要,具有明顯先進性、前瞻性和強大可擴展性的地理空間運行支撐平臺,贊華在數字南寧地理空間框架整體規劃下做出了詳細的解決方案,對運行支撐環境進行了深化設計:包括數據處理系統、數據存儲系統、終端系統、網絡系統、安全體系、備份系統等子系統的邏輯設計、物理設計和總體部署,以及對應的機房、軟件、硬件、網絡等配套設施的建設,以保障數字南寧地理信息數據中心和公共服務平臺及應用的安全、穩定運行。


1、贊華解決方案的設計思路和遵循原則:


先進性
    
贊華解決方案不論是在服務器、存儲、網絡、安全設備等硬件設備方面,還是在虛擬化及云計算、操作系統、數據庫等系統平臺軟件方面,均結合客戶實際需求,采用國際上成熟、主流并領先的產品技術,保持相當時期內技術的先進性和擴展潛力,以適應未來業務發展和技術升級的需要。


可擴展性
    
各系統必須具備良好的靈活性和可擴展性,能夠支持多種網絡的傳輸和多種的物理接口,保證設備升級、更新的靈活性,能夠根據今后業務的不斷擴大的需要,擴展所需的容量和用戶數;能滿足未來5年的業務發展要求。


安全可靠
    
本項目和部分地理信息數據屬于涉密數據,贊華解決方案對機房布局、結構設計、設備選型、日常維護等方面進行高可靠性設計和建設,關鍵設備采用冗余設計,并具有一定的容災機制;系統設計和建設符合國家有關信息安全方面的法律、法規及技術要求,強化信息安全管理,制定和完善相關的應急處理預案,保證系統穩定運行。


性能穩定
    
系統應具有較強的數據處理能力,滿足市國土資源局7*24小時信息服務的要求,保證滿足南寧地理空間框架系統的需要。


經濟實效
    
贊華在項目設計中充分考慮到與現有系統的對接和整合,充分利舊,保護已有投資,不盲目追趕技術超前,防止大起大落,從南寧寧地理空間框架系統的實際情況著手,保證方案先進性的同時注重經濟實效和合理性。


開放性和兼容性
    
主要設備和系統遵循通用的國際或行業標準,具有良好的兼容性和較高的性能價格比。從長遠來看,也便于系統的升級和移植以兼容各種異構系統和應用軟件。而且能以較低的成本、較少的人員投入來維護系統運轉,提供高效能與高效益,避免市國土資源局重復投資。


易用性
    
主要設備和系統提供全面、完善、便捷、統一的系統管理,一旦發生問題在最短的時間內處理解決。通過系統運行監視系統和管理工具,便于管理人員對其進行管理和維護。


2、運行支撐環境總體架構
     
根據系統服務對象的不同,以及系統環境安全需求的區別,數字南寧地理空間框架項目整體支撐環境上分為三個工作環境:數據中心環境、政務網環境、公眾版環境。為了保障不同環境之間信息安全,方案在網絡部署時進行物理隔離,各自包含獨立的存儲、服務器、網絡設備等支撐設備。為了實現各工種環境之間的信息交換,彼此之間運用擺渡技術,采用物理拷貝的方式進行更新交換。


1)數據中心支撐環境部署設計
    
數據中心支撐環境包括:數據處理系統(云計算資源池),存儲系統與備份系統(云存儲資源池)、安全系統、數據生產作業區域、數據交換更新區域、網絡系統等。


2)數據處理與存儲系統設計
    
數據處理和存儲系統為數據集中處理、統一管理、聯動更新、大規模存儲、共享交換和按需服務等業務提供安全、快速、可靠的數據支撐,并實現對迅速增長數據的高效管理。本項目在現有軟硬件條件下進行擴容,通過分布式存儲技術、高性能集群數據處理系統和存儲系統,建立統一的云數據中心,以支撐海量地理空間數據(TB級)的處理、管理及存儲要求。


3)網絡系統建設
    
平臺網絡的穩定、高效、安全與否,直接關系到各系統的運行情況,建設好網絡系統是硬件平臺建設中的重中之重,贊華在網絡系統的建設上從設備的選型到總體方案的設計層層把關。提供設備的廠商需具備提供并維護核心交換機、匯聚交換機、路由器、網絡安全等系列產品的能力,有良好的售后服務和技術支持。


4)安全系統建設
    
對信息安全的要求貫穿于整個項目的始終。贊華解決方案案主要從針對提高公開服務器的安全保護;防止黑客從外部攻擊;入侵檢測與監控;信息審計與記錄;病毒防護;數據安全保護;數據備份與恢復;網絡的安全管理等方面著手,按照二級等級保護的安全基線和要求對相關網絡、主機、系統軟件進行配置和進行安全體系的建設。


5)備份系統建設
    
本方案通過靈活、高效的數據庫備份/恢復技術,實現系統在不間斷運轉情況下的數據保存和在災難情況下數據的恢復,采用定期全數據庫備份和日間按時間段的數據增量備份相結合的方法,保證在生產過程中的數據雙重保存(磁盤存儲設備和外部磁帶存儲設備)和數據的恢復。


3、贊華方案支撐體系關鍵技術


1)云計算技術
    
云計算最大的特點是模塊化、虛擬化、高可靠性、高可擴展性、高通用性、按需服務,南寧地理空間框架系統中數據體系、公共平臺、應用等主要部分的項目建設,在基礎設施、數據存儲、分布式應用等方面都可將云計算作為技術支撐,大大提高資源使用的效率、提升系統的可擴展性和可靠性。


2)“大數據”及其智能處理技術
    
大數據時代的超大數據體量和占相當比例的半結構化和非結構化數據的存在,已經超越了傳統數據庫的管理能力,大數據技術將是IT領域新一代的技術與架構,它將幫助人們存儲管理好大數據并從大體量、高復雜的數據中提取價值。


3)基于成熟的GIS平臺產品作為地理信息平臺支撐


4)贊華自主產品 — 贊存分布式存儲系統
    
贊存分布式存儲系統通過集群方式可擴展到幾百甚至幾千臺集群規模來解決系統擴展能力,通過軟件層面對單機服務器的硬件容錯能力大大提升了整體集群的容錯能力。


贊存分布式存儲體系架構圖


性能特點:
大數據高性能
高可擴展性
統一云存儲資源池
性能和容量的橫向擴展
分布式多副本數據冗余


5)擺渡交換技術
    
擺渡交換技術是物理隔離的最主要的數據交換方式,本項目中,數據生產區域同政務網、數據生產區域同公眾網的數據交換,由于幾個網絡是互相物理隔離的,可采用擺渡交換進行數據交換與更新
    
地理信息在加強政府宏觀決策、應急管理、城市管理、社會公眾服務等方面發揮著重要的保障作用,本次項目贊華為南寧地理空間框架系統打造的系統軟硬件支撐環境及信息安全體系,將從根本上解決地理信息資源不統一,各行政部門信息孤島,重復建設投資等問題,幫助南寧國土資源局實現地理信息資源的深入開發利用和共建共享,并降低成本,提升效率,從而為“數字南寧”最終向“智慧南寧”轉變奠定基石。