摘要：本文分析了港口大數(shù)據(jù)中心在現(xiàn)代港口運營中的重要性，探討了港口大數(shù)據(jù)中心的具體功能和技術(shù)要求，并以連云港港口數(shù)據(jù)中心為例，提出了港口大數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建設(shè)想，以期能夠為港口大數(shù)據(jù)中心的價值發(fā)揮提供一點參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)技術(shù)；港口數(shù)據(jù)；大數(shù)據(jù)中心；構(gòu)建思路

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.03.007

中圖分類號：TP 311.13；U 691 " " " " "文獻標(biāo)志碼：A " " " " " "文章編碼：1672-7274（2025）03-00-03

Research on the Construction of Port Big Data Centers Supported

by Data Technology

WANG Xinghao1，2

（1. Jiangsu Smart Cloud Port Technology Co.， Ltd.， Lianyungang 222042， China;

2. Lianyungang Electronic Port Information Development Co.， Ltd.， Lianyungang 222042， China）

Abstract： The article analyzes the importance of port big data centers in modern port operations， explores the specific functions and technical requirements of port big data centers， and takes Lianyungang Port Data Center as an example to propose a construction plan for port big data centers， in order to provide some reference for the value of port big data centers.

Keywords： data technology; port data; big data center; building ideas

1 " 港口大數(shù)據(jù)中心在現(xiàn)代港口運營中的

重要性

如今，全球貿(mào)易發(fā)展之勢迅猛，港口作為貿(mào)易的重要基地，其運行速度、管理水平直接關(guān)系到貿(mào)易供應(yīng)鏈的需求是否能夠被滿足。大數(shù)據(jù)時代，碎片式的信息數(shù)據(jù)成為更新管理理念、優(yōu)化管理方法、促進貿(mào)易發(fā)展的參考依據(jù)，因而建立港口大數(shù)據(jù)中心可以快速、精準整合和分析來自港口運營各個方面的海量數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)智能化、精細化管理，為港口運營提供實時的監(jiān)控、風(fēng)險預(yù)測、風(fēng)險預(yù)警方案及智能決策等。

2 " 港口大數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1 實時數(shù)據(jù)處理技術(shù)

該技術(shù)是港口大數(shù)據(jù)中心的核心技術(shù)所在，其通過科學(xué)高效的數(shù)據(jù)處理框架和基本算法，實現(xiàn)對港口運營過程中各種數(shù)據(jù)的及時收集、科學(xué)處理，為港口運行的各種決策提供數(shù)據(jù)支持[1]。

2.2 大數(shù)據(jù)安全與隱私保護技術(shù)

大數(shù)據(jù)時代為各行各業(yè)的改革創(chuàng)新提供了新的發(fā)展機遇，同時也帶來了各種挑戰(zhàn)，例如，數(shù)據(jù)安全就是一個不可忽視的問題。數(shù)據(jù)加密技術(shù)、訪問控制技術(shù)、隱私保護技術(shù)等的應(yīng)用，可確保海量數(shù)據(jù)收集、存儲和使用過程中的安全性。

2.3 區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、透明性、不可更改等特點，能夠為港口大數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)需求奠定堅實基礎(chǔ)。通過該技術(shù)，港口的各種貨物交易、運輸追蹤以及合同運行情況可以被更加精準地追蹤到，進而讓供應(yīng)鏈的透明度更高，以備隨時查閱，降低了人為誤差，減少了欺詐行為。

2.4 信創(chuàng)要求

在構(gòu)建適應(yīng)信創(chuàng)要求的港口大數(shù)據(jù)中心時，不僅要充分考量數(shù)據(jù)安全保障措施，包括在國產(chǎn)化操作系統(tǒng)（如中標(biāo)麒麟、銀河麒麟等）環(huán)境下實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密、身份認證、權(quán)限管理等功能，確保數(shù)據(jù)在存儲和傳輸過程中的安全性，而且還要注重與國產(chǎn)化軟硬件的兼容性問題，遵循國家標(biāo)準或行業(yè)標(biāo)準進行數(shù)據(jù)接口設(shè)計，確保數(shù)據(jù)在不同系統(tǒng)間的順利流轉(zhuǎn)。

3 " 數(shù)據(jù)技術(shù)支持下的港口大數(shù)據(jù)中心構(gòu)

建路徑

3.1 制定數(shù)據(jù)集成方案

作為港口大數(shù)據(jù)中心，其建設(shè)過程中涉及眾多環(huán)節(jié)、眾多要求和基礎(chǔ)建設(shè)，因而制定數(shù)據(jù)集成方案十分必要，例如，數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)格式處理、數(shù)據(jù)加載、數(shù)據(jù)安全等，讓數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到發(fā)揮作用全過程精準、高效、安全。

3.2 強化數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)建設(shè)

數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)包含結(jié)構(gòu)加固、裝飾工程、電氣工程、暖通工程、給排水工程、消防電氣、變配電工程、弱電工程，油機自啟動裝飾配套、市電引入及油機自啟動等基礎(chǔ)設(shè)施[2]。

3.3 數(shù)據(jù)中心架構(gòu)搭建

港口大數(shù)據(jù)中心項目是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不僅涉及技術(shù)選型和業(yè)務(wù)構(gòu)建，還涉及與內(nèi)外部業(yè)務(wù)平臺對接，以及與各相關(guān)部門的協(xié)調(diào)。因此，在項目系統(tǒng)設(shè)計時，對外要充分考慮與其他單位數(shù)據(jù)共享交換平臺或信息系統(tǒng)的對接，對內(nèi)要充分考慮各系統(tǒng)、各模塊邊界的界定和整合，既要注重整體性規(guī)劃設(shè)計，也要注重技術(shù)開放和兼容，使項目各層次、各模塊所需技術(shù)產(chǎn)品具有更大的選擇范圍和更廣泛的適應(yīng)性。

3.4 構(gòu)建運營運維管理體系

構(gòu)建運營運維業(yè)務(wù)全景圖，明確運營運維業(yè)務(wù)的相關(guān)職責(zé)與職能，并以全景圖為基準，設(shè)計云服務(wù)組織的整體架構(gòu)及崗位，并將業(yè)務(wù)內(nèi)容映射到具體的崗位，確保每項職責(zé)都有具體崗位進行承接（見表1）。

4 " 案例分析——連云港港口大數(shù)據(jù)中心

“三中心”架構(gòu)

4.1 連云港港口大數(shù)據(jù)中心建設(shè)背景

大數(shù)據(jù)中心作為ICT基礎(chǔ)設(shè)施的重要底座，在信息化建設(shè)中發(fā)揮極其重要的作用，是數(shù)字化港口的必要基礎(chǔ)，是港口數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要承載者。連云港港口大數(shù)據(jù)中心建設(shè)項目基于智慧港口頂層設(shè)計與IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)規(guī)劃設(shè)計，進行集團大數(shù)據(jù)中心IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進集團數(shù)字化轉(zhuǎn)型[3]。

4.2 基本架構(gòu)

整個大數(shù)據(jù)中心采用三級架構(gòu)。設(shè)有專門數(shù)據(jù)中心作為主數(shù)據(jù)中心，通過高規(guī)格、高配置、高可靠性支持各類型業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行；容災(zāi)數(shù)據(jù)中心通過骨干網(wǎng)跟主數(shù)據(jù)中心機房打通，根據(jù)業(yè)務(wù)連續(xù)性需求不同，實現(xiàn)業(yè)務(wù)秒級到小時級跨機房的容災(zāi)；數(shù)據(jù)備份中心部署了大容量備份服務(wù)器存儲集群，承接新海岸數(shù)據(jù)中心和智慧云港數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的異地備份和數(shù)據(jù)歸檔，高性價比地做好數(shù)據(jù)的最后一道防火墻，具體如圖1所示。

圖1 “三中心”架構(gòu)示意圖

4.2.1 主數(shù)據(jù)中心

（1）主數(shù)據(jù)中心機房配備2套微模塊：每套均包含了機架、列頭柜、行間空調(diào)、機柜通道系統(tǒng)（含門禁、視頻及通道照明系統(tǒng)）、動環(huán)系統(tǒng)（含數(shù)據(jù)采集器、溫濕度傳感器、煙感、水浸、蜂鳴器、狀態(tài)指示燈、氛圍燈）。

（2）綜合業(yè)務(wù)機房配備1套微模塊：包含機架、列頭柜、行間空調(diào)、機柜通道系統(tǒng)（含門禁、視頻及通道照明系統(tǒng)）、動環(huán)系統(tǒng)（含數(shù)據(jù)采集器、溫濕度傳感器、煙感、水浸、蜂鳴器、狀態(tài)指示燈、氛圍燈）。為保障溫度，每個機房還安裝1臺雙回路機房空調(diào)配電箱。

（3）接入間安裝4個機架及1個雙回路機架配電箱和1個雙回路空調(diào)架配電箱。

（4）機房配備可視化運維平臺系統(tǒng)1套：包含數(shù)據(jù)采集器、擴展模塊等，含資產(chǎn)、容量管理、電子化運維、3D視圖、溫度圖等多種配置。

（5）機房總體綜合布線規(guī)劃實施，含本期主機房配備的2套微模塊、綜合業(yè)務(wù)機房微模塊內(nèi)部分，不含后續(xù)微模塊內(nèi)部分[4]。

4.2.2 容災(zāi)數(shù)據(jù)中心

（1）機房：容災(zāi)數(shù)據(jù)中心的機房配備多個可用機架，其中還有列頭柜、列間空調(diào)、風(fēng)冷空調(diào)及動環(huán)系統(tǒng)（含數(shù)據(jù)采集器、溫濕度傳感器、煙感、水浸、蜂鳴器、狀態(tài)指示燈、氛圍燈）。安裝1臺機房空調(diào)配電柜。

（2）綜合布線系統(tǒng)。容災(zāi)機房總體綜合布線規(guī)劃實施：一是超六類綜合布線；二是高密光纖布線。

4.2.3 數(shù)據(jù)備份中心

（1）機房：備份中心通過裸光纖（200 Gbps帶寬）與主數(shù)據(jù)中心、容災(zāi)中心互連，為數(shù)據(jù)中心提供統(tǒng)一備份平臺。通過多種災(zāi)備保護技術(shù)的融合，滿足海量數(shù)據(jù)的災(zāi)備需求，備份一體機方案配置，具體見表2，從而實現(xiàn)了在滿足不同業(yè)務(wù)SLA需要的同時，降低了TCO。

（2）備份中心功能設(shè)計：

①文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)保護。支持對不同操作系統(tǒng)平臺下文件的備份、同步和恢復(fù)。包括Windows、Linux、AIX、Solaris、HP-UX，以及龍芯、飛騰、申威、海光、兆芯架構(gòu)下中標(biāo)麒麟操作系統(tǒng)、銀河麒麟操作系統(tǒng)、中科方德操作系統(tǒng)等。針對信創(chuàng)環(huán)境，通過文件在異構(gòu)環(huán)境的交叉恢復(fù)，可以將原有Windows平臺文件恢復(fù)到國產(chǎn)操作系統(tǒng)上。

②操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)保護。通過簡單的圖形化界面操作即可迅速完成Linux和Windows等主流操作系統(tǒng)的備份。當(dāng)服務(wù)器因軟硬件故障而造成操作系統(tǒng)損壞時，可以通過P2P、P2V、V2V等多種方式恢復(fù)操作系統(tǒng)，將最新的備份副本還原到計算機系統(tǒng)上，使操作系統(tǒng)恢復(fù)正常運行狀態(tài)。

③虛擬化數(shù)據(jù)保護。隨著虛擬化及云計算的概念越來越普及，虛擬化軟件市場大幅升溫，越來越多核心數(shù)據(jù)存放于虛擬化環(huán)境中。因此在數(shù)據(jù)保護領(lǐng)域，虛擬化平臺的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)已變得異常重要，不可或缺。

在虛擬化數(shù)據(jù)保護上，支持對VMware、Hyper-V、XenServer、Xen、KVM、FusionCompute、華為云、H3CCAS、OpenStack、CNware、RHEV、KylinCloud、騰訊云（TStack）、StackCube、EasyStack、聯(lián)通沃云（WoCloud）、網(wǎng)安凌云、InCloudSphere、InCloudOpenStack、ZStack、SmartX（調(diào)用ZADP進行數(shù)據(jù)讀寫）、阿里云專有云ECS、信創(chuàng)云等虛擬平臺中的虛擬機進行備份恢復(fù)，包括對多宿主機集群環(huán)境中的虛擬機進行備份。當(dāng)虛擬機出現(xiàn)崩潰、數(shù)據(jù)丟失、應(yīng)用被破壞，甚至宿主機損毀時，用戶可實現(xiàn)任意備份時間點的數(shù)據(jù)恢復(fù)，并可通過掛載方式實現(xiàn)虛擬機的即時恢復(fù)。

④災(zāi)難演練。可實現(xiàn)各大主流數(shù)據(jù)庫備份數(shù)據(jù)的周期性容災(zāi)演練。可通過定時恢復(fù)方式將備份數(shù)據(jù)恢復(fù)到指定的備用機上，并以此校驗數(shù)據(jù)庫備份集的可用性，為數(shù)據(jù)災(zāi)難發(fā)生時的快速數(shù)據(jù)恢復(fù)進行容災(zāi)演練。

4.2.4 效益分析

首先，通過構(gòu)建的“三中心”架構(gòu)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的快速收集，拉近了各業(yè)務(wù)之間的緊密性，讓海量數(shù)據(jù)真正地助力經(jīng)濟效益提升上，保障了災(zāi)難發(fā)生之際及時止損，增強港口運行的穩(wěn)定性。

其次，采用備份一體機設(shè)計，提供了大規(guī)模的數(shù)據(jù)備份存儲功能，讓備份范圍更廣、備份速度更快實現(xiàn)了多元數(shù)據(jù)的二次存儲，降低了總體擁有成本（TCO），實現(xiàn)了成本與效益的最優(yōu)平衡。

此外，綜合布線系統(tǒng)的升級，讓六類綜合布線在錯綜復(fù)雜的情況下發(fā)揮了作用，尤其是高密光纖的引入讓網(wǎng)絡(luò)連接更為順暢，助力了大數(shù)據(jù)處理和實時分析。

5 " 結(jié)束語

總之，港口大數(shù)據(jù)中心的建設(shè)是一個復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，構(gòu)建過程中面臨著各種挑戰(zhàn)，隨著技術(shù)革新，各種桎梏被逐步突出，港口大數(shù)據(jù)中心將在未來港口的智能化、數(shù)據(jù)化、信息化進程中發(fā)揮重要作用。

參考文獻

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[3] 葛泰.秦皇島港智慧港口發(fā)展戰(zhàn)略研究[D].秦皇島：燕山大學(xué)，2021.

[4] 于穎.港口智慧度的評價方法及提升路徑研究[D].南京：東南大學(xué)，2021.