楊晰

摘要：當(dāng)今世界已經(jīng)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)和云計算引領(lǐng)的信息技術(shù)新時代。新的信息架構(gòu)正在引發(fā)各行業(yè)工作模式和思維方式的變革，航天領(lǐng)域也不例外。大數(shù)據(jù)及其相關(guān)技術(shù)受到國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注，靶場有必要深入思考并主動探索大數(shù)據(jù)時代下自身的建設(shè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；云計算；航天；信息化；網(wǎng)絡(luò)空間

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）03-0075-02

1 引言

當(dāng)今時代的最大特征就是網(wǎng)絡(luò)化和大數(shù)據(jù)，即萬千事物都能轉(zhuǎn)化為基于網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)下的數(shù)據(jù)形式。在大數(shù)據(jù)時代，網(wǎng)絡(luò)正在成為人類肌體的一部分，或者說它是人類為自己的生存而營造的非自然生態(tài)環(huán)境。

云計算是大數(shù)據(jù)誕生的前提和必要條件，它為大數(shù)據(jù)提供了存儲空間和訪問渠道，而大數(shù)據(jù)則是云計算的靈魂和核心發(fā)展方向。目前，典型的Hadoop和開源Openstack 等云平臺匯集虛擬化、分布式計算、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫、彈性存儲、高性能計算和可視化等大數(shù)據(jù)技術(shù)。

在航天大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用方面，NASA已經(jīng)走在了世界的前列，建立了開源綜合云服務(wù)平臺Nebula、和云計算平臺iRODS、在Hadoop集群中應(yīng)用MapReduce模型處理月表照片、彈性存儲和并行處理火星軌道器任務(wù)等航天大數(shù)據(jù)洪流。

2 數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備等資源依托基礎(chǔ)資源管理系統(tǒng)提供的云平臺管理功能，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心資源池，為用戶的各種應(yīng)用提供計算、網(wǎng)絡(luò)和存儲服務(wù)。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

數(shù)據(jù)中心綜合利用內(nèi)部數(shù)據(jù)資源，利用數(shù)據(jù)管理與發(fā)布系統(tǒng)提供的功能，采用項目分解、分類樹、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)編碼和元數(shù)據(jù)等方式，對數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范和關(guān)聯(lián)，依托云平臺和數(shù)據(jù)分析挖掘系統(tǒng)提供的工具，以統(tǒng)一門戶的方式提供強(qiáng)大的應(yīng)用服務(wù)功能，主要包括流程控制、業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)、預(yù)警提示、在線瀏覽、查詢檢索、多維查看、關(guān)聯(lián)查看和決策支持等。

2.1 技術(shù)體系結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)中心建設(shè)運(yùn)用云理念，采用“邏輯集中、物理分散”的分布式架構(gòu)，搭建“四橫兩縱”（四橫即基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)支撐層、應(yīng)用支撐層和應(yīng)用層，兩縱即安全保障和運(yùn)維管理）的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，如圖2所示。其中，基礎(chǔ)設(shè)施層對應(yīng)云資源（IaaS）層，主要基于云計算和云存儲技術(shù)，提供對海量試驗數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)高性能計算的底層支撐，同時實現(xiàn)基于軟硬件資源的分布式調(diào)度，保障資源的動態(tài)平衡和擴(kuò)展；數(shù)據(jù)支撐層和服務(wù)支撐層對應(yīng)云平臺（PaaS）層，主要提供了大量成熟、穩(wěn)定、可靠的開發(fā)功能組件，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)管理平臺、數(shù)據(jù)匯集、系統(tǒng)總線等上層應(yīng)用的組裝式開發(fā)，為上層應(yīng)用的定制開發(fā)提供了高效、可靠的保證，同時，作為基地數(shù)據(jù)中心的交換樞紐，采用面向服務(wù)架構(gòu)，構(gòu)建系統(tǒng)訂閱分發(fā)與服務(wù)管理總線，為多體制的數(shù)據(jù)處理需求建立平臺級服務(wù)；應(yīng)用層對應(yīng)云服務(wù)（SaaS）層，主要用于構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理服務(wù)、數(shù)據(jù)挖掘分析服務(wù)和高性能計算服務(wù)。

2.2 基礎(chǔ)設(shè)施層

基礎(chǔ)設(shè)施層由硬件設(shè)施、基礎(chǔ)軟件和共用軟件組成，為數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)采集、處理、應(yīng)用和展現(xiàn)提供運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠的基礎(chǔ)支撐環(huán)境。其中，硬件設(shè)施包括服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和高性能計算設(shè)備等；基礎(chǔ)軟件包括服務(wù)器操作系統(tǒng)、桌面操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、中間件和辦公軟件等；共用軟件包括資源管理、調(diào)度管理、運(yùn)行監(jiān)控、虛擬化、用戶管理和安全管理等。

2.3 數(shù)據(jù)支撐層

數(shù)據(jù)支撐層包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理分析挖掘3個部分。通過對已建信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的抽取和在線/離線數(shù)據(jù)填報等方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，并對采集過程實施質(zhì)量管理；對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象形成數(shù)據(jù)中心目錄數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)，按照數(shù)據(jù)分類，實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、服務(wù)與模型數(shù)據(jù)、主題數(shù)據(jù)等的有效存儲；為用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)資源的深度開發(fā)應(yīng)用提供相應(yīng)的技術(shù)手段，包括數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)發(fā)布、業(yè)務(wù)建模、數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機(jī)分析處理、報表/圖表/儀表板/駕駛艙、大數(shù)據(jù)分析等工具。

2.4 應(yīng)用支撐層

主要包括服務(wù)總線和應(yīng)用開發(fā)、運(yùn)行、管理2大部分。服務(wù)總線基于SOA架構(gòu)，在技術(shù)上將數(shù)據(jù)支撐層、應(yīng)用服務(wù)和協(xié)議等進(jìn)行有序集成，提供了穩(wěn)定可靠、通用化的服務(wù)總線，包括數(shù)據(jù)集成接口、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、協(xié)議轉(zhuǎn)換、注冊發(fā)布、交換路由、監(jiān)控調(diào)度等；應(yīng)用開發(fā)、運(yùn)行、管理主要為用戶進(jìn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用開發(fā)提供便捷、可靠的環(huán)境支撐，包括應(yīng)用引擎、流程引擎、數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)應(yīng)用開發(fā)運(yùn)行、權(quán)限安全管理等。

3 大數(shù)據(jù)在靶場發(fā)展的思考

3.1 構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的重要提升

大數(shù)據(jù)是與自然資源、人力資源一樣重要的資源，由航天任務(wù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量龐大且正在飛速增加，將單純的保存數(shù)據(jù)變?yōu)榭茖W(xué)化的持有數(shù)據(jù)并加以利用，將數(shù)據(jù)背后的知識挖掘出來變得尤為重要。

3.2 構(gòu)建可視化的任務(wù)模擬與仿真系統(tǒng)

構(gòu)建一個能夠為網(wǎng)絡(luò)空間對抗裝備提供逼真試驗環(huán)境的靶場，引導(dǎo)和推動網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)攻防手段和能力的提升?，F(xiàn)有的經(jīng)驗已經(jīng)證明，利用逼真的環(huán)境對武器裝備進(jìn)行試驗，評估其作戰(zhàn)效能，是推動武器裝備發(fā)展的必由之路。網(wǎng)絡(luò)空間對抗裝備具有目標(biāo)針對性強(qiáng)、技術(shù)發(fā)展變化快、效能評估困難等特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)空間對抗裝備試驗必須在高逼真的環(huán)境下開展，用先進(jìn)的評估對其對抗效能進(jìn)行分析評估，掌握其對抗特性，才能有效支持網(wǎng)絡(luò)空間對抗裝備的發(fā)展。

4 結(jié)語

大數(shù)據(jù)不僅是一種工具、一種戰(zhàn)略，更是一種世界觀和文化，大數(shù)據(jù)時代不僅意味著巨量的信息，更體現(xiàn)了對信息的高度重視和推崇。對于靶場試驗，大數(shù)據(jù)的簡單算法比小數(shù)據(jù)的復(fù)雜算法更有效，靶場大數(shù)據(jù)是指不用隨機(jī)分析法這樣的捷徑，二采用所有過程數(shù)據(jù)的方法，即全數(shù)據(jù)模式，樣本等于總體。未來試驗將利用所有的數(shù)據(jù)，而不在僅僅依靠一小部分?jǐn)?shù)據(jù)。

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