基于云计算公共服务平台的交通运输信息系统集约化建设急需解决的问题分析

赵孟伟，周汝胜，张爱华 ZHAO Meng-wei, ZHOU Ru-sheng, ZHANG Ai-hua（. 黑龙江省交通信息通信中心，黑龙江 哈尔滨50090；. 交通运输部公路科学研究院，北京00088）

(1. Heilongjiang Transport Information & Telecommunications Center, Harbin 150090, China； 2. Research Center of Transport and Logistics, Research Institute of Highway Ministry of Transport, Beijing 100088, China)

0 引 言

当前，我国信息化建设总体上正处于由网络应用向集约化整合应用和协同应用过渡阶段。2013 年国家发展和改革委员会下发了《国家发展改革委关于加强和完善国家电子政务工程建设管理的意见》 （发改高技[2013] 266 号），强调信息化系统建设模式上，要从粗放离散的模式，向集约整合的模式转变，确保电子政务项目的可持续发展。

然而根据“三定方案”，当前我国交通运输行业主要由普通公路管理部门、高速公路管理部门、公路路政管理部门、道路运输管理部门、航务管理等相关部门分条管理，各单位基于传统模式分别构建了各自数据中心（机房）。为适应新形势下“自建、自用、自管”传统模式向“集约化建设、统一共用云计算服务”的新型模式转变，需要采用顶层设计的方法，以战略思维、全局视野对新型模式下交通运输行业信息化建设技术路线、已建信息化系统向新型云平台迁移、配套的运营管理机制体制进行系统研究。

1 国内信息化集约化建设现状和发展趋势

1.1 政府层面

为贯彻党的十八大精神，促进政府职能转变和管理创新，按照《国务院关于大力推进信息化发展和切实保障信息安全的若干意见》和《国家电子政务“十二五”规划》的要求，通过试点方式，工信部以黑龙江、福建、山东、北京市等18 个省级地方和北京市海淀区、安徽省马鞍山市等59 个市（县、区） 作为首批基于云计算的电子政务公共平台建设和应用试点示范地区，鼓励地方在现有基础上建设集中统一的区域性电子政务云平台，支撑各部门业务应用发展，防止重复建设和投资浪费，促进互联互通和信息共享，增强电子政务安全保障能力，推动电子政务朝集约、高效、安全和服务方向发展。随着信息化建设理念的转变，部分非试点省份、城市，如浙江、湖北也先后开展了基于云计算的电子政务平台研究，与之相配套的是山东、浙江、福建等省（自治区、直辖市） 先后出台了电子政务集约化发展的实施意见，要求充分整合利用现有基础环境、计算、存储和灾备中心等资源搭建电子政务公共服务云平台。

1.2 交通运输行业层面

目前云计算技术在交通运输行业的应用主要侧重于构建某一部门内部的私有云，以实现部门内部计算资源、存储资源、网络资源等池化管理和应用（IaSS，基础设施云），平台云（Pass，平台即服务）、软件云（SaSS，软件即云） 应用的成功案例较少。在构建省级跨部门集约化云平台建设方面，黑龙江、吉林和贵州等省份作了有益的探索。

1.2.1 黑龙江省

黑龙江省交通运输行业数据中心（云计算中心） 采用自建模式。原则上，省、地（市） 各级交通运输部门信息化系统集中部署于数据中心（各级交通部门无需自建部门级数据中心，只需按需补充完善配套的计算资源、存储资源、网络资源，并纳入数据中心统一管理），从而实现统一物理机房、统一供配电、统一基础运行环境（包括主机及存储、容灾备份系统、网络）、统一安全体系、统一运维体系和数据统一存储及增值服务。

1.2.2 吉林省

吉林省交通运输行业数据中心（云计算中心） 建设模式与黑龙江省类似，所不同的是吉林省采用“租用IDC 机房环境，自建软硬件支撑”的“租建并举”建设模式。

1.2.3 贵州省

贵州省采用“提供物理场所，完全租用云计算服务”的建设模式，引入阿里云“飞天”大规模分布式计算系统打造全省信息化建设基础平台——“云上贵州”，该平台包括交通、环保、食药、工业、电子商务、旅游、电商等“7 朵云”，已迁入各类应用系统41 个。

2 交通运输行业信息化建设存在的突出问题

2.1 行业信息化工程建设分散、信息烟囱林立，急需整合形成合力

由于客观“以条为主”管理体制的原因，各业务部门信息化建设多以各自为战建设为主，业务应用系统之间关联度不高，无法做到信息共享和业务协同，难以充分发挥信息化工程整体作用。

2.2 资源深度开发和综合利用程度不高，信息服务与发展支撑能力有待进一步提升

新形势下要求交通运输管理部门必须借助信息化手段，一方面及时获取全面、准确的信息，另一方面加大已有信息资源开发利用，进一步提高行业管理、百姓出行服务的能力和水平。

2.3 基础运行环境集约利用水平低，安全运行风险高，运维管理任务重，难以支撑行业信息化可持续发展

各业务单位根据各自需求分别构建数据中心（数据机房），各数据中心自行租用或共建共享计算资源、存储资源、网络资源及各类应用支撑软件，每套业务应用系统分别部署于独立的物理设备，这种传统的信息系统建设模式难以支撑行业信息化可持续发展的需要。

3 急需解决的问题分析

采用统一租用或共建共享云计算服务的集约化建设模式后，交通运输行业信息化建设总体框架如图1 所示，主要建设内容分为三类：一是基础云服务类：主要指租用或共建共享的云计算服务，包括机房环境、云管理平台、数据治理等基础性、共用性支撑软件；二是完善建设类：主要是在基础云计算服务之上，需要结合交通运输行业特点和信息化建设现状，补充建设完善的内容，主要包括保障信息化建设可持续发展的三大保障体系、主机存储系统、网络系统、基础支撑环境和集成支撑环境等；三是自建托管类：主要指需要交通运输行业自行建设的内容，包括专用应用支撑软件和业务应用系统。

3.1 配套工程

本次工程配套工程主要指数据机房，此部分完全共用基础云服务即可。

3.2 硬件支撑平台

3.2.1 主机及存储系统

主机系统为行业业务应用系统及其应用支撑软件平台提供硬件部署环境，存储系统主要为行业数据资源提供存储环境。

在集约化建设模式下，本部分应重点研究：

（1） 交通运输行业（包括公路局、运管局、港航局、执法总队、质监站等单位） 已建服务器及存储设备利旧方案（如，折旧或依托集约化机房环境自建重要业务系统私有云部署环境等）、废弃方案；

（2） 根据业务应用系统重要程度、业务处理类型（事务处理或联机分析） 和部署需求（部署数据库系统、业务应用系统或其他中间件），研究主机系统技术架构；

（3） 根据数据资源重要程度和数据资源类型（结构化、半结构化、非结构化），研究全行业数据资源分层分类统一存储技术架构；

（4） 根据云计算服务技术架构和运行环境，研究可利旧的主机及存储系统迁移方案。

3.2.2 容灾备份系统

容灾备份系统为行业业务应用系统提供数据备份和系统容灾支撑，以保障行业业务应用系统持续、稳定运行，并在出现系统中断时能快速恢复。

容灾备份系统主要采购云计算服务方式建设，本部分主要研究内容包括：

（1） 基于数据资源全生命周期管理理念和数据资源类型（结构化、半结构化、非结构化），研究数据备份技术架构和备份策略；

（2） 根据业务应用系统重要程度及业务中断影响分析，研究容灾备份技术架构。

3.2.3 网络系统

网络系统应满足行业各类数据采集及对内、对外管理与服务的需求，包括外部接入网络和集约化机房内部局域网两部分。

本部分主要研究内容包括：

图1 交通运输行业信息化建设总体框架示意图

（1） 充分利用行业现有网络资源，补充完善从集约化机房至交通行业专网的外部接入网络系统；

（2） 在租用集约化机房内部局域网络资源的基础上，研究网络负载均衡策略和Qos 策略，确保行业数据资源可靠传输。

3.3 应用支撑平台

应用支撑平台为交委行业业务应用系统提供开发、部署、运行环境，从功能上分，主要包括基础支撑环境、集成支撑环境和专业应用支撑环境三类。

3.3.1 基础支撑软件

该类软件是支撑业务应用系统建设的基础性、共用性软件，主要包括数据库管理软件、应用中间件软件、备份软件、数据分析软件及操作系统等。

对于已建业务应用系统，制定基础支撑软件迁移方案；对于新建业务应用系统，提出所需基础支撑软件需求，采用租用云服务方式建设。

3.3.2 集成支撑软件

该类软件为业务应用系统界面集成、数据集成、功能集成和流程集成提供支撑，主要包括统一用户管理系统（LADP）、门户系统（PORTAL）、数据交换中间件（ETL）、企业服务总线（ESB）、流程管理软件（BPM）。

本部分主要研究内容包括：

（1） 集约化建设模式下，研究行业业务应用系统界面集成、数据集成、功能集成和流程集成的框架、流程及方法；

（2） 已采购集成支撑软件的业务应用系统，制定集成支撑软件迁移方案。

3.3.3 专用应用支撑软件

该类软件主要指交通运输行业特有的个性化专业支撑软件，包括视频图像整合平台、交通运输地理信息平台等，该类软件采取自建自管建设模式。

3.4 数据工程

3.4.1 数据资源

数据资源是行业信息化建设的主要内容，是信息化建设的宝贵资产，是业务应用系统能否正常运行的基础。

本部分主要研究内容包括：

（1） 运用顶层设计方法，打破传统业务领域“条块分割、各自为战”的建设模式，以战略思维、全局视野对交通运输行业进行全域数据模型分析。在此基础上，根据数据资源属性和用途的不同，将全行业数据资源统筹规划为基础数据库、业务数据库、主题数据库和共享数据库；

（2） 建立全行业数据资源框架体系，确保行业数据资源“一数一源、一源多用、规范采集、同步更新”；

（3） 集约化建设模式下，研究行业内外数据批量定点交换和实时交换的技术路线；

（4） 现有数据资源迁移方案。

3.4.2 数据治理

数据治理是对数据获取、处理、使用、交换、维护、废弃全生命周期进行监管，是保障数据“一数一源”、提高数据质量、确保采标贯标落到实处的全方位数据管控体系，包括数据资源目录管理、数据质量管理、数据标准管理。

Case2:the active joint axis is parallel to the passive joint axis

本部分主要研究内容包括：

（1） 站在全局角度，梳理行业元数据资源框架，依托基础云服务提供的目录管理工具，实现基于元数据的交通运输行业信息资源目录体系建设；

（2） 根据行业业务特点，研究交通运输数据资源质量管理指标体系，确保数据在获取、处理、使用、交换、维护各环节的数据质量，为数据应用提供保障；

（3） 研究交通运输行业信息标准分类、检测数据标准库、评价体系，依托商业质量管理工具，实现行业数据资源采标贯标符合性检测。

3.5 综合应用

综合应用是指依托汇聚的各类数据资源，根据服务对象及其功能不同形成不同的业务应用系统。

本部分主要研究内容包括：

（1） 站在全省（自治区、直辖市） 交通运输行业，研究面向服务架构（SOA） 的业务应用系统集成技术体系；

（2） 根据应用系统特点和功能、性能需求，分析SOA 技术架构下，系统功能模块划分的颗粒度规范，既满足系统业务功能集成，又满足行业共享应用的需要；

3.6 保障体系

3.6.1 信息标准规范体系

标准规范体系从信息化项目前期阶段、实施阶段、运营阶段和废弃阶段全生命周期相关工作的规范性文件，是实现互联互通、资源共享、业务协同的重要基础。

本部分研究将在遵循和引用国家、交通运输部和现有相关标准规范基础上，根据新型集约化建设模式和全省（自治区、直辖市） 交通运输信息化特点、需求，梳理信息化建设项目前期阶段、实施阶段、运营阶段和废弃阶段全生命周期管理过程中需要补充制定的信息标准规范体系框架。

3.6.2 信息安全保障体系

信息安全体系涉及信息化项目前期阶段、实施阶段、运营阶段和废弃阶段全生命周期安全管理，既需要政策、制度、机制保障，又需要标准规范支撑。

本部分研究将严格按照国家、交通运输部和非涉密信息系统等级保护相关要求，重点围绕共用云计算服务建设模式下，行业信息安全建设的技术体系和管理体系。

3.6.3 信息化建设与运维运行保障体系

信息化建设与运营体系核心是要建立健全组织机构、明确职责职能、制定工作流程，在制度和机制层面对信息化项目全生命周期进行管理和控制。

本部分主要研究内容包括：

（1） 结合交通运输信息化的实际管理现状和发展现状，针对共用云计算服务内容、基础性和共用性自建内容、与业务密切相关的自建内容等三种形态，研究信息化建设运营过程中需配套的制度、机制和技术手段；

（2） 研究信息化建设增值应用的途径和模式，逐步实现信息化建设自我造血良性循环。

[1] 国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会. 信息安全技术 云计算服务安全指南（GBT 31167-2014）[M]. 北京：中国质检出版社，1999.

[2] 全国信息安全标准化技术委员会. 信息安全技术云计算服务安全能力要求（GBT31168-2014）[M]. 北京：中国质检出版社，1999.

[3] 全国通信标准化技术委员会. 基于云计算的电子政务公共平台功能与性能技术要求（征求意见稿）[Z]. 2014.

[4] 国家发展改革委. 关于加强和完善国家电子政务工程建设管理的意见（发改高技[2013] 266 号）[Z]. 2013.

[5] 国务院办公厅. 关于政府向社会力量购买服务的指导意见（国办发[2013] 96 号）[Z]. 2013.

[6] 国家工业和信息化部. 基于云计算的电子政务公共平台顶层设计指南（工信信函[2013] 2 号）[Z]. 2013.

[7] 交通运输部. 交通运输电子政务网络及业务应用系统建设技术指南（厅函科教〔2008〕164 号）[Z]. 2008.