姜紅德

根據(jù)近兩年發(fā)布的《中國水利信息化發(fā)展報告》，盡管各級各地水利信息化部門重視硬件資源投入，硬件設(shè)備不斷擴(kuò)充和完善，但是“有機(jī)器不等于有資源”。單一的機(jī)器所能提供的能力有限，大量的機(jī)器既難以維護(hù)，又難以組織。如何整合計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源，提高軟、硬件資源利用率低是當(dāng)前各級水利信息化管理部門遇到的難題。同時，由于缺乏用來快速部署異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境，當(dāng)前水利信息化部門的遺產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)存在維護(hù)、重用難的問題，如何解決以數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用為代表的新的應(yīng)用需求也迫在眉睫。

所有的這些話題最終都指向了最近幾年來熱門的數(shù)據(jù)中心建設(shè)和云計算應(yīng)用，在水利信息化建設(shè)過程中，云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、GIS系統(tǒng)的應(yīng)用隨著水利事業(yè)的發(fā)展已經(jīng)逐漸普及，而“水利云”不僅在珠江流域上早已經(jīng)開始應(yīng)用，也在淮河流域上得到了重視，為防汛抗旱和應(yīng)急調(diào)度工作提供支撐，提高了工作效率。

淮河流域數(shù)據(jù)中心升級

獨(dú)流入海的淮河河道深闊，水流通暢，受海潮頂托，潮流可上溯到今洪澤湖區(qū)一帶。中下游沿岸有眾多的湖泊洼地，洪水季節(jié)可以自然調(diào)蓄，洪災(zāi)記載也很少?；春拥靥廃S河、長江兩大流域之間，是南北來往的通路，南北分裂時，是兵家爭奪的重點(diǎn)場所，所以，古代淮河流域的航運(yùn)和農(nóng)田水利都很發(fā)達(dá)。

據(jù)淮河水利委員會（以下簡稱淮委）總工程師顧洪對記者介紹，近年來淮河流域防洪保安的能力顯著提高，60年來，累計治理了山丘區(qū)水土流失面積4萬平方公里，修建各類水庫5700余座，總庫容達(dá)到300億立方米。建成了覆蓋淮河流域重點(diǎn)防洪地區(qū)的洪水預(yù)報系統(tǒng)和防汛抗旱指揮系統(tǒng)。流域整體防洪保安能力顯著增強(qiáng)，淮河干流上游防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到10年一遇，中下游重要防洪保護(hù)區(qū)和重要城市的防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到100年一遇。

隨著新的淮河防汛抗旱調(diào)度設(shè)施啟用，淮委計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)按照水利部的要求，全面升級改造，建成了以千兆交換機(jī)為核心，覆蓋淮河防汛抗旱調(diào)度設(shè)施每個部門、每位職工的全交換計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中心面積近200平方米，內(nèi)部主要劃分為網(wǎng)絡(luò)核心區(qū)、服務(wù)器區(qū)、不間斷電源區(qū)、消防區(qū)、新風(fēng)空調(diào)區(qū)以及操作監(jiān)控區(qū)等幾大功能區(qū)域。

目前，淮河水利委員會計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)光纖布線到樓層，劃分為淮委電子政務(wù)外網(wǎng)和電子政務(wù)內(nèi)網(wǎng)兩部分，在淮委信息辦的組織下由淮委信息中心負(fù)責(zé)技術(shù)支持與運(yùn)行管理，統(tǒng)一進(jìn)行子網(wǎng)劃分和IP地址分配，政務(wù)外網(wǎng)和政務(wù)內(nèi)網(wǎng)物理隔離。目前，淮河流域水利數(shù)據(jù)集中在淮委駐地蚌埠市，根據(jù)國家有關(guān)重要數(shù)據(jù)必須異地備份的要求，為避免水利數(shù)據(jù)中心遭受突發(fā)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)病毒、意外火災(zāi)或水災(zāi)等災(zāi)難性災(zāi)害，爭取資金投入，異地建設(shè)淮河流域水利數(shù)據(jù)備份中心。

在新的形勢下，淮河流域水利信息化對數(shù)據(jù)中心的要求在不斷升級。比如由于缺乏用來快速部署異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境，當(dāng)前水利信息化部門的遺產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)存在維護(hù)、重用難的問題，系統(tǒng)價值發(fā)揮受限。另外隨著時間推移，承載應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)器硬件老化并且負(fù)載能力已難以支持不斷增多的用戶請求，并且不少系統(tǒng)的安裝程序、配置文件等難以找到，從而無法遷移或升級。因此，如何充分利用遺產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，保障遺產(chǎn)系統(tǒng)不斷發(fā)揮作用是又一難題。

同時基層水部門的信息化基礎(chǔ)薄弱，水利相關(guān)信息資源的共享、獲取能力有限，應(yīng)用、維護(hù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的專業(yè)人員缺乏，建立新型的基層水利信息化工作服務(wù)模式也勢在必行。為此淮河水利委員會在經(jīng)過認(rèn)真選擇和甄別之后，選擇了與河海大學(xué)簽約“水利云”合作協(xié)議。

云計算為水利事業(yè)添翼

當(dāng)前，云計算已經(jīng)得到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的極大關(guān)注與大力推動，取得很多成果，如：Apache的Hadoop、Amazon的彈性計算云EC2等。并且，云計算也在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用，如：生物信息計算、水利防汛抗旱、語義分析應(yīng)用、病毒處理和高性能等領(lǐng)域。

作為一種新的IT服務(wù)模式，云計算平臺具有超大的存儲和計算能力、高可靠性與可用性等優(yōu)勢。云計算平臺最大的特點(diǎn)是利用軟件來實(shí)現(xiàn)資源的虛擬化管理、調(diào)度及應(yīng)用。用戶通過虛擬化機(jī)制使用計算資源、網(wǎng)絡(luò)資源、硬件資源、數(shù)據(jù)庫資源、存儲資源等，這樣能夠大大降低成本和提高資源的利用率。在虛擬化技術(shù)之上，通過建立一個隨需而選的資源共享、分配、管控平臺。

2012年，淮河流域完成了“水利云”項目的驗(yàn)收。據(jù)該項目負(fù)責(zé)人河海大學(xué)朱躍龍教授介紹，淮河“水利云”平臺，首次利用虛擬化技術(shù)整合了計算和存儲資源，實(shí)現(xiàn)對資源的統(tǒng)一管理和分配實(shí)現(xiàn)對資源的自動控制和分配，允許用戶按需自助地獲取資源池里的計算與存儲資源。并且，當(dāng)用戶對某個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的訪問量增大時，云平臺可以快速擴(kuò)展資源，確保業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)保持較高的性能，有效地解決了資源整合難的問題。

以“水利云”平臺為依托，淮安市防汛防旱指揮部辦公室構(gòu)建了防汛防旱應(yīng)用系統(tǒng)快速部署的標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)與特定操作系統(tǒng)、硬件平臺之間的解耦合，并首次研究使用P2V技術(shù)將業(yè)務(wù)遺產(chǎn)系統(tǒng)無縫遷移到云平臺上，有效解決了“遺產(chǎn)系統(tǒng)重用難”和硬件系統(tǒng)的可靠性問題的問題。

同時淮安市水利局基于防汛防旱業(yè)務(wù)需求和“軟件即服務(wù)”的新理念，設(shè)計、開發(fā)了水雨情分析、防汛預(yù)警等八類服務(wù)簇、79個具體服務(wù)，完成了對防汛防旱業(yè)務(wù)的封裝和服務(wù)化實(shí)現(xiàn)。使用門戶對服務(wù)簇、遺產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的互聯(lián)互通，并為用戶提供定制功能，實(shí)現(xiàn)“一站式”的業(yè)務(wù)服務(wù)訪問，解決了業(yè)務(wù)系統(tǒng)間協(xié)同難的問題。

據(jù)介紹，項目構(gòu)建了將防汛搶險現(xiàn)場、各級防汛防旱指揮中心、決策專家通過3G網(wǎng)絡(luò)連接在一起的實(shí)時移動網(wǎng)絡(luò)視頻可視化會商環(huán)境。淮安市防汛防旱指揮部辦公室工作人員可以利用多種智能終端訪問云服務(wù)。用戶可以按需自助的申請計算和存儲資源，改變用戶使用軟、硬件的方式，不需要用戶在本地安裝和配置辦公和業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件，改變以本地操作為主的使用軟、硬件的工作模式，降低業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)維成本。

通過“水利云”平臺，淮安市水利局工作人員可以更快捷全面地獲取氣象、工情、險情、雨情等實(shí)時監(jiān)測信息，為防汛防旱和應(yīng)急調(diào)度等工作提供支撐，提高了工作效率。目前，該研究成果已推廣到黃河防汛抗旱總指揮部辦公室、福建省防汛抗旱總指揮部辦公室以及南京、鹽城、宿遷等市的水利信息化項目建設(shè)中。