淮河牵手“水利云”

姜红德

根据近两年发布的《中国水利信息化发展报告》，尽管各级各地水利信息化部门重视硬件资源投入，硬件设备不断扩充和完善，但是“有机器不等于有资源”。单一的机器所能提供的能力有限，大量的机器既难以维护，又难以组织。如何整合计算、存储、网络等资源，提高软、硬件资源利用率低是当前各级水利信息化管理部门遇到的难题。同时，由于缺乏用来快速部署异构应用系统的标准化环境，当前水利信息化部门的遗产业务系统存在维护、重用难的问题，如何解决以数据密集型应用为代表的新的应用需求也迫在眉睫。

所有的这些话题最终都指向了最近几年来热门的数据中心建设和云计算应用，在水利信息化建设过程中，云计算、移动互联网、GIS系统的应用随着水利事业的发展已经逐渐普及，而“水利云”不仅在珠江流域上早已经开始应用，也在淮河流域上得到了重视，为防汛抗旱和应急调度工作提供支撑，提高了工作效率。

淮河流域数据中心升级

独流入海的淮河河道深阔，水流通畅，受海潮顶托，潮流可上溯到今洪泽湖区一带。中下游沿岸有众多的湖泊洼地，洪水季节可以自然调蓄，洪灾记载也很少。淮河地处黄河、长江两大流域之间，是南北来往的通路，南北分裂时，是兵家争夺的重点场所，所以，古代淮河流域的航运和农田水利都很发达。

据淮河水利委员会（以下简称淮委）总工程师顾洪对记者介绍，近年来淮河流域防洪保安的能力显著提高，60年来，累计治理了山丘区水土流失面积4万平方公里，修建各类水库5700余座，总库容达到300亿立方米。建成了覆盖淮河流域重点防洪地区的洪水预报系统和防汛抗旱指挥系统。流域整体防洪保安能力显著增强，淮河干流上游防洪标准达到10年一遇，中下游重要防洪保护区和重要城市的防洪标准提高到100年一遇。

随着新的淮河防汛抗旱调度设施启用，淮委计算机网络系统按照水利部的要求，全面升级改造，建成了以千兆交换机为核心，覆盖淮河防汛抗旱调度设施每个部门、每位职工的全交换计算机网络系统。网络运行中心面积近200平方米，内部主要划分为网络核心区、服务器区、不间断电源区、消防区、新风空调区以及操作监控区等几大功能区域。

目前，淮河水利委员会计算机网络系统已经实现光纤布线到楼层，划分为淮委电子政务外网和电子政务内网两部分，在淮委信息办的组织下由淮委信息中心负责技术支持与运行管理，统一进行子网划分和IP地址分配，政务外网和政务内网物理隔离。目前，淮河流域水利数据集中在淮委驻地蚌埠市，根据国家有关重要数据必须异地备份的要求，为避免水利数据中心遭受突发计算机网络病毒、意外火灾或水灾等灾难性灾害，争取资金投入，异地建设淮河流域水利数据备份中心。

在新的形势下，淮河流域水利信息化对数据中心的要求在不断升级。比如由于缺乏用来快速部署异构应用系统的标准化环境，当前水利信息化部门的遗产业务系统存在维护、重用难的问题，系统价值发挥受限。另外随着时间推移，承载应用系统的服务器硬件老化并且负载能力已难以支持不断增多的用户请求，并且不少系统的安装程序、配置文件等难以找到，从而无法迁移或升级。因此，如何充分利用遗产系统的数据，保障遗产系统不断发挥作用是又一难题。

同时基层水部门的信息化基础薄弱，水利相关信息资源的共享、获取能力有限，应用、维护业务系统的专业人员缺乏，建立新型的基层水利信息化工作服务模式也势在必行。为此淮河水利委员会在经过认真选择和甄别之后，选择了与河海大学签约“水利云”合作协议。

云计算为水利事业添翼

当前，云计算已经得到学术界和工业界的极大关注与大力推动，取得很多成果，如：Apache的Hadoop、Amazon的弹性计算云EC2等。并且，云计算也在很多领域得到应用，如：生物信息计算、水利防汛抗旱、语义分析应用、病毒处理和高性能等领域。

作为一种新的IT服务模式，云计算平台具有超大的存储和计算能力、高可靠性与可用性等优势。云计算平台最大的特点是利用软件来实现资源的虚拟化管理、调度及应用。用户通过虚拟化机制使用计算资源、网络资源、硬件资源、数据库资源、存储资源等，这样能够大大降低成本和提高资源的利用率。在虚拟化技术之上，通过建立一个随需而选的资源共享、分配、管控平台。

2012年，淮河流域完成了“水利云”项目的验收。据该项目负责人河海大学朱跃龙教授介绍，淮河“水利云”平台，首次利用虚拟化技术整合了计算和存储资源，实现对资源的统一管理和分配实现对资源的自动控制和分配，允许用户按需自助地获取资源池里的计算与存储资源。并且，当用户对某个业务系统的访问量增大时，云平台可以快速扩展资源，确保业务应用系统保持较高的性能，有效地解决了资源整合难的问题。

以“水利云”平台为依托，淮安市防汛防旱指挥部办公室构建了防汛防旱应用系统快速部署的标准化环境，实现业务系统与特定操作系统、硬件平台之间的解耦合，并首次研究使用P2V技术将业务遗产系统无缝迁移到云平台上，有效解决了“遗产系统重用难”和硬件系统的可靠性问题的问题。

同时淮安市水利局基于防汛防旱业务需求和“软件即服务”的新理念，设计、开发了水雨情分析、防汛预警等八类服务簇、79个具体服务，完成了对防汛防旱业务的封装和服务化实现。使用门户对服务簇、遗产系统进行统一管理，实现系统间的互联互通，并为用户提供定制功能，实现“一站式”的业务服务访问，解决了业务系统间协同难的问题。

据介绍，项目构建了将防汛抢险现场、各级防汛防旱指挥中心、决策专家通过3G网络连接在一起的实时移动网络视频可视化会商环境。淮安市防汛防旱指挥部办公室工作人员可以利用多种智能终端访问云服务。用户可以按需自助的申请计算和存储资源，改变用户使用软、硬件的方式，不需要用户在本地安装和配置办公和业务系统软件，改变以本地操作为主的使用软、硬件的工作模式，降低业务应用系统的运维成本。

通过“水利云”平台，淮安市水利局工作人员可以更快捷全面地获取气象、工情、险情、雨情等实时监测信息，为防汛防旱和应急调度等工作提供支撑，提高了工作效率。目前，该研究成果已推广到黄河防汛抗旱总指挥部办公室、福建省防汛抗旱总指挥部办公室以及南京、盐城、宿迁等市的水利信息化项目建设中。