赵立坤，王 妍，乔 偼

（水利部海河水利委员会，天津 300170）

1 引言

随着水利基础地位的提高，经济社会发展对水利信息资源的需求越来越广、要求越来越高。由于早期水利信息化项目多为分散的建设管理方式，具有水利信息化综合体系特征的数据中心被纵向横向切成了若干碎片。水利信息的行政区域、流域等地域分散式应用的基本特征以及应用需求处于较低层次，使得分散建设的策略在初期的信息化推进过程中成为比较合理的选择，并达到了快速推动水利信息化进程的客观效果。但随着业务应用需求的提升，围绕单一业务应用需求建设的数据库不能适应日益提高的需求，并反过来制约信息化发展的问题日益严重。因此，在现有建设成果基础上，将已建和未建的数据中心碎片整合成原本的整体，已成为当前水利信息化建设的一项首要任务。

海委系统的信息化建设启动较早，各业务主管部门根据自身业务需求，相继开发建设了水文预报、防汛抗旱、水资源保护、水土保持、水行政管理、电子政务等业务应用系统及数据库，为各项管理工作发挥了重要的辅助作用，同时积累了大量宝贵的基础数据资源。但由于分散开发、各自建设的原因，“信息孤岛”、重复开发现象较为突出，无法发挥信息化系统全部效能，数据综合分析和辅助决策能力较低，已影响到水利业务应用系统的持续建设。因此，启动海委水利数据中心的建设，整合数据资源，消除“信息孤岛”、实现信息共享，是当前海委信息化工作重要而紧迫的任务。

2 海委水利数据中心的主要功能与作用

2.1 提供统一、准确、全面的数据源

海委水利数据中心全面整合建设基础数据库和专业数据库，将不同类型的数据信息资源集成为一个有机的整体，形成统一的数据环境，为海委的业务管理和决策提供统一、准确、全面的数据源。

2.2 充分保障信息安全

海委水利数据中心的数据采取集中存放、统一管理的方式，实现管理和存储的集中化，不仅有效避免多应用系统数据分散存储和运行维护管理的诸多弊端，而且对于数据备份、恢复和容灾等问题也能提出较好的解决方案，使数据资源的安全得到有效保障。

2.3 有效避免重复建设

海委水利数据中心将基础数据集中到一起，通过信息共享服务封装通用业务组件为共享服务，基于海委水利数据中心建设的各个业务系统能够直接使用这些数据资源及通用业务组件服务，有效地避免了重复建设，使资金发挥更大效益。

2.4 方便获取综合数据

目前，海委水利数据资源分散在各个业务部门，获得综合数据需要在多系统中提取，并由人工处理整编，占用大量时间和精力，无法满足水资源管理尤其是需要大量数据辅助决策支持对数据资源的需求。海委水利数据中心可以对数据进行综合管理、分析和挖掘，并通过数据资源目录服务数据检索获取综合数据，提高业务管理的工作效率。

2.5 促进海委信息化建设可持续发展

海委水利数据中心通过统一规划、标准建设与数据整合，建立信息共享服务平台，为信息系统开发建设提供一套标准的技术框架，使各个业务系统的开发变得简单、快速，同时又可协调已建和待建的各专业应用系统，使各业务应用系统的生命周期得到延长，充分发挥现有系统效益。

3 海委水利数据中心建设的原则

3.1 立足当前，适当前瞻

海委水利数据中心建设要以需求为导向，在着重完成当前数据汇集交换与信息共享需要的前提下，保持适度的前瞻性，满足海委未来信息化建设对数据中心的需要。

3.2 统一规划，信息共享

海委水利数据中心系统是系统工程，涉及机房、网络、硬件设备、基础软件、数据及服务平台等多方面内容，必须坚持统一领导、统一规划、统一管理，各相关单位密切配合、积极行动，确保实现互联互通、信息共享。

3.3 安全实用，易于维护

在保证安全和实用的前提下，海委水利数据中心建设要采用先进技术，使用成熟稳定的软硬件平台，降低实施风险，提高数据中心运行稳定性和可维护性，使其易于升级与扩容，做到横向技术兼容。

3.4 周密组织，分步推进

要在统一规划的指导下，有组织、有计划地推进数据中心建设。由于数据中心建设涉及内容多，关系复杂，需要分阶段、分层次设定目标，分步实施，确保顺利推进。

4 海委水利数据中心建设构想

海委水利数据中心是海委信息化建设的基础设施之一。通过海委水利数据中心的建设，建立整个海委机关及直属四局统一的数据环境，实现水利信息资源的整合交换、信息共享发布、服务托管和安全管理，达到改造传统工作模式、降低业务成本、提高工作效率的目的，进而使水利信息资源得到充分利用，形成持续稳定的运行机制，最大限度地满足现代水利业务发展的需要。

4.1 总体结构

海委水利数据中心由布设在海委的中心节点及分别布设于漳卫南运河管理局、引滦工程管理局、海河下游管理局、漳河上游管理局4个分中心节点组成。海委水利数据中心总体结构，如图1所示。

其中，中心节点与4个分中心节点采用星形结构连接，中心节点分政务内网和政务外网2个区域布设，4个分中心节点布设在政务外网。

图1 海委水利数据中心总体结构

各分中心节点与中心节点之间通过政务外网进行数据交换，抽取相关业务数据进行共享，同时在中心节点作数据灾备。

中心节点在完成本节点及4个分中心的数据汇集交换与服务共享的同时，还起到为4个分中心节点进行数据与服务传递以及将数据上报至水利部数据中心的功能。

分中心节点实现本节点内的数据汇集交换及服务共享，同时把数据上报至中心节点。

4.2 系统框架

为适应水利信息化项目的实施方式，使海委水利数据中心能够横向、纵向地拆分与重组，数据中心采用分层化、模块化结构。

海委水利数据中心从功能上分为硬件支撑环境、基础软件、数据、数据服务四部分内容及网络环境、规范标准、安全保障体系等外围保障设施。海委水利数据中心组成，如图2所示。

图2 海委水利数据中心组成

5 海委水利数据中心建设的主要任务

5.1 完善机房环境

参照《电子计算机房设计规范》（GB50174）中B级或以上要求，完善海委机关数据中心机房环境，改建4个直属管理局数据汇集节点的数据机房环境，包括完善监控系统、改造监控室等内容。具体而言，包括装修机房内部、改造供电系统、完善结构化布线、增配监控系统、进行防雷和接地处理、配备气体消防系统、增配KVM系统等内容。

5.2 完善软硬件设施

整合海委及委属各局已有服务器和软件资源，逐步形成统一和高可靠性的数据中心基础支撑环境。根据各业务应用建设要求，补充采购和升级相关软硬件设施，应用虚拟化、集群等技术对各单位集中管理的服务器资源进行整合并进行统一规划，在各业务应用系统建设中分步实施，在资源使用时进行统一分配，实现资源的共享利用。整合现有的数据库管理系统、地理信息系统和中间件等软件资源，同时按需进行已有资源的版本升级、功能模块补充和用户许可扩充。

5.3 新建或扩充存储备份系统

在海委机关内外网各有一套存储备份系统的基础上，运用新型存储技术优化和完善内外网存储备份系统，在政务外网增配一套存储备份设备，增加外网在线存储容量和离线备份容量分别至50TB，分担政务外网大量业务数据的存储备份需求，避免单点故障，该备份系统也将作为各数据汇集节点的异地统一备份中心使用。同时，更新政务内网老化设备，增加内网在线存储容量至15TB、离线备份容量至10TB。各数据汇集节点分别新建一套存储备份系统，漳卫南运河管理局、引滦工程管理局节点在线存储容量和离线存储容量分别至15TB，海河下游管理局、漳河上游管理局节点在线存储容量和离线存储容量分别至10TB。

5.4 整理数据资源和建设数据库

依托国家水利基础数据库建设，结合海河流域数据资源特色，完善海委数据中心基础数据库和专业数据库建设。全面开展基础数据库和专业数据库两大类数据资源建设和整合。在数据源的基础上，对数据进行抽取、清理并按数据模型进行重新组织。同时，通过构建主题数据库，提供水利行业信息资源来支持业务管理中具有明确应用主题的分析型应用。建立规范数据汇集交换流程，将分散在海委数据总节点与其4个汇集节点的不同类型的数据信息资源集成为一个有序有机的整体，形成一个统一的数据环境。

5.5 构建数据服务平台

基于 3S（GIS、RS、GPS）和 SOA（面向服务的体系结构）搭建海河流域信息资源目录体系框架和“三级两域四区”的水利信息交换与共享体系，构建海委水利数据中心数据服务平台，实现数据的纵向分发汇总和横向共享以及面向行业、社会公众的信息服务。在平台标准与安全维护的基础上，建设数据资源共享目录，实现数据规范化管理、GIS基本操作、数据分析、输出共享、系统互通等业务功能。