王飛 陳偉
從今天IT技術(shù)發(fā)展的角度看,現(xiàn)有的119接處警系統(tǒng)雖然在邏輯業(yè)務模式上能夠滿足需要,但在物理結(jié)構(gòu)上卻逐漸暴露出很多不足。
比如,受到客觀條件的限制,系統(tǒng)部署時僅有后臺的核心數(shù)據(jù)庫采用了傳統(tǒng)的高可用HA保護機制,其他關(guān)鍵業(yè)務應用模塊仍然在單機環(huán)境運行。119接處警系統(tǒng)是一個涵蓋多業(yè)務邏輯緊密耦合、聯(lián)動調(diào)用的復雜業(yè)務架構(gòu),因此任何一臺服務器的宕機都會對系統(tǒng)的整體業(yè)務連續(xù)性造成重要影響。作為一個關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安全的應急系統(tǒng),安全性的問題尤其重要。而且,系統(tǒng)架構(gòu)的靈活性不足,升級維護比較困難。而在系統(tǒng)優(yōu)化升級方面,也無法適應未來業(yè)務發(fā)展的需要。
然而,城市消防通信指揮系統(tǒng)關(guān)系到人民生命財產(chǎn)的安全,其系統(tǒng)自身的安全性、管理便捷性、服務的連續(xù)性至關(guān)重要,由于傳統(tǒng)架構(gòu)已經(jīng)不能滿足未來發(fā)展的需要,在現(xiàn)有的架構(gòu)下提高安全性和可管理性,代價更高,也會造成更多的資源浪費,因此,必須充分利用已日趨成熟的云計算體系,將系統(tǒng)現(xiàn)有基礎(chǔ)架構(gòu)向云計算基礎(chǔ)架構(gòu)轉(zhuǎn)型,利用云計算機基礎(chǔ)架構(gòu)的優(yōu)勢和特點解決系統(tǒng)在安全性、管理復雜度以及可擴展性方面的不足。
云計算帶來新思路
與傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)相比,新的云計算動態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)在靈活性、可延續(xù)性、保護能力、綜合成本方面具有諸多優(yōu)勢,而相關(guān)的特性也有助于彌補現(xiàn)有應用的缺陷,提高119接處警系統(tǒng)的響應能力和業(yè)務連續(xù)性。
作為應急系統(tǒng),119接處警平臺的可用性至關(guān)重要。云平臺的動態(tài)冗余架構(gòu)和靈活的數(shù)據(jù)保護機制,是彌補原有架構(gòu)安全性不足的最好方法。通過部署動態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu),力求實現(xiàn)物理服務器、虛擬服務器資源池的N+M冗余(N>M),在有硬件出現(xiàn)故障時實現(xiàn)服務器的自動切換,接管應用。并且在集中存儲架構(gòu)下實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一保護。最終整個平臺的RTO和RPO指標可以達到業(yè)內(nèi)先進水平。
最大限度地實現(xiàn)系統(tǒng)均衡性和靈活調(diào)度也是利用云計算技術(shù)新一代城市消防通信指揮系統(tǒng)的重要考慮。通過重新整合硬件平臺,將服務器分成高、中、低(可以是虛擬機)幾個計算等級,將應用按負載程度分類,分別于不同等級的服務器資源匹配,并實現(xiàn)OS和應用在物理服務器之間或物理服務器到虛擬服務器之間的靈活遷移。為最終實現(xiàn)資源的動態(tài)調(diào)度優(yōu)化、簡化系統(tǒng)管理、降低能耗、硬件物理冗余以及統(tǒng)一災備保護建立基礎(chǔ)。
當然,還應該意識到,部署云計算動態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)并不意味著需要更換全部的硬件。在開放的軟件架構(gòu)下,原有的服務器、存儲和網(wǎng)絡設備都可以得到很好的利用。因此使用標準的、通用性較強的動態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)管理軟件和服務器虛擬化軟件,可以盡量利用現(xiàn)有的硬件資源進行系統(tǒng)改造。
因此,利用先進的云計算基礎(chǔ)架構(gòu),實現(xiàn)城市消防通信指揮系統(tǒng)的跨越式轉(zhuǎn)型,進而發(fā)展成具有高度安全性、業(yè)務連續(xù)性、可管理型和可擴展性等鮮明特點,同時兼具負載均衡、容災能力的新一代城市消防通信指揮系統(tǒng)架構(gòu)將會成為重要的技術(shù)方向。
構(gòu)建新一代系統(tǒng)
那么具體應該如何利用云計算技術(shù)新一代城市消防通信指揮系統(tǒng)呢?筆者認為可以按如下順序來實施。
首先,進行現(xiàn)有服務器分級。按照計算力將所有業(yè)務服務器進行分級分為四個等級,通過動態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)管理,來實現(xiàn)軟件系統(tǒng)在這四種不同計算力的服務器之間進行重定向。之后,開始構(gòu)建動態(tài)119數(shù)據(jù)中心,這是非常關(guān)鍵的一步。
但要注意,與單純使用物理服務器或虛擬化技術(shù)不同,云計算基礎(chǔ)架構(gòu)使用動態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)管理理念,即在數(shù)據(jù)中心里通過基礎(chǔ)架構(gòu)管理系統(tǒng)將物理服務器、虛擬服務器、網(wǎng)絡、存儲資源統(tǒng)一在一起部署與調(diào)度,IT應用根據(jù)重要性和負載的不同可在不同層級的硬件資源上動態(tài)部署,并有一定的冗余度。用戶可根據(jù)業(yè)務需求的變化任意調(diào)整應用程序的部署位置。在這種架構(gòu)下,物理資源和應用程序不再是固定的綁定關(guān)系,具有非常大的靈活性,同時避免了資源的浪費。
數(shù)據(jù)中心要采用動態(tài)架構(gòu),將操作系統(tǒng)(OS)和應用軟件(APP)等軟件系統(tǒng)和服務器(包括物理服務器和虛擬服務器)的綁定關(guān)系切斷。如果將操作系統(tǒng)(OS)和應用軟件(APP)整體看成一個映像系統(tǒng)(Image/Persona),那么動態(tài)架構(gòu)就是要把多臺服務器構(gòu)成服務器資源池,根據(jù)應用負載的大小,靈活地從服務器資源池中選擇具有匹配計算力的服務器來運行映像系統(tǒng)。
在技術(shù)上,一方面采用集中存儲的架構(gòu),把分散在各個服務器內(nèi)置硬盤里面的映像系統(tǒng)遷移到后端的集中存儲中,從而讓所有服務器都可以“看到”后端存儲中的映像系統(tǒng)。另一方面,將服務器設置成網(wǎng)絡啟動,以便運行后端存儲里面的任意一個映像數(shù)據(jù)。
在動態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)軟件的管理下,任何一個映像系統(tǒng)都可以和某一個服務器單獨關(guān)聯(lián)起來。也可以通過定義服務器池(Server Pool),讓一個映像系統(tǒng)和某個服務器池關(guān)聯(lián)起來。
當某個映像系統(tǒng)和某個服務器池進行關(guān)聯(lián)時,映像系統(tǒng)會自動在服務器池里面選擇任意一個空閑的服務器來啟動和運行。當所運行的服務器因為硬件故障出現(xiàn)宕機時,映像系統(tǒng)可以自動在同一個資源池內(nèi)部實現(xiàn)服務器之間的自動故障切換(Failover)。
第三步是服務虛擬化。我們可以將傳統(tǒng)的“物理服務器與應用程序一對一的部署模式”與云計算、虛擬化技術(shù)相結(jié)合,嘗試將部分非關(guān)鍵業(yè)務部署在服務器虛擬化平臺上,減少了物理設備的數(shù)量的結(jié)果是一方面可以大幅降低整體系統(tǒng)的能耗開銷,另一方面也簡化了管理,降低了運維成本。
在技術(shù)上,利用虛擬化軟件VMware虛擬出虛擬服務器,用于運行負載較小的一些應用系統(tǒng)。如果這些虛擬服務器都是Windows或者都是Linux,他們被放在同一個服務器池中。如果我們的映像系統(tǒng)既有Windows,也有Linux,就需要在創(chuàng)建虛擬服務器的時候指定到底是用于運行哪種操作系統(tǒng),并將虛擬服務器按照操作系統(tǒng)的類型來放到兩個不同的服務器池中。例如兩個支持Linux的虛擬服務器,可以放到一個叫“VM Linux”的資源池中,而另外三個支持Windows的虛擬服務器,則放到一個叫“VM Windows”的服務器池中。
剩下的內(nèi)容,比如實現(xiàn)應用虛擬集成系統(tǒng)的集中管理、服務器N+M冗余設計以及容災系統(tǒng)構(gòu)建就相對比較簡單了,在這里不再贅述。
以“將大量用網(wǎng)絡連接的計算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度,構(gòu)成一個計算資源池向用戶按需服務”為核心思想的云計算,為解決傳統(tǒng)城市消防通信指揮系統(tǒng)在安全性、管理便捷性以及業(yè)務連續(xù)性等方面存在的問題提供了一種嶄新的、具備高度可行性的解決思路。應該在實踐中不斷完善城市消防通信指揮系統(tǒng)與計算基礎(chǔ)架構(gòu),“變科技為警力”,提高119火災報警服務臺受理、處置各類災害報警服務能力,更好地為保障人民的生命財產(chǎn)安全服務。