基于云計算公共服務平臺的交通運輸信息系統集約化建設急需解決的問題分析

趙孟偉，周汝勝，張愛華 ZHAO Meng-wei, ZHOU Ru-sheng, ZHANG Ai-hua（. 黑龍江省交通信息通信中心，黑龍江 哈爾濱50090；. 交通運輸部公路科學研究院，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

當前，我國信息化建設總體上正處于由網絡應用向集約化整合應用和協同應用過渡階段。2013 年國家發展和改革委員會下發了《國家發展改革委關于加強和完善國家電子政務工程建設管理的意見》 （發改高技[2013] 266 號），強調信息化系統建設模式上，要從粗放離散的模式，向集約整合的模式轉變，確保電子政務項目的可持續發展。

然而根據“三定方案”，當前我國交通運輸行業主要由普通公路管理部門、高速公路管理部門、公路路政管理部門、道路運輸管理部門、航務管理等相關部門分條管理，各單位基于傳統模式分別構建了各自數據中心（機房）。為適應新形勢下“自建、自用、自管”傳統模式向“集約化建設、統一共用云計算服務”的新型模式轉變，需要采用頂層設計的方法，以戰略思維、全局視野對新型模式下交通運輸行業信息化建設技術路線、已建信息化系統向新型云平臺遷移、配套的運營管理機制體制進行系統研究。

1 國內信息化集約化建設現狀和發展趨勢

1.1 政府層面

為貫徹黨的十八大精神，促進政府職能轉變和管理創新，按照《國務院關于大力推進信息化發展和切實保障信息安全的若干意見》和《國家電子政務“十二五”規劃》的要求，通過試點方式，工信部以黑龍江、福建、山東、北京市等18 個省級地方和北京市海淀區、安徽省馬鞍山市等59 個市（縣、區） 作為首批基于云計算的電子政務公共平臺建設和應用試點示范地區，鼓勵地方在現有基礎上建設集中統一的區域性電子政務云平臺，支撐各部門業務應用發展，防止重復建設和投資浪費，促進互聯互通和信息共享，增強電子政務安全保障能力，推動電子政務朝集約、高效、安全和服務方向發展。隨著信息化建設理念的轉變，部分非試點省份、城市，如浙江、湖北也先后開展了基于云計算的電子政務平臺研究，與之相配套的是山東、浙江、福建等省（自治區、直轄市） 先后出臺了電子政務集約化發展的實施意見，要求充分整合利用現有基礎環境、計算、存儲和災備中心等資源搭建電子政務公共服務云平臺。

1.2 交通運輸行業層面

目前云計算技術在交通運輸行業的應用主要側重于構建某一部門內部的私有云，以實現部門內部計算資源、存儲資源、網絡資源等池化管理和應用（IaSS，基礎設施云），平臺云（Pass，平臺即服務）、軟件云（SaSS，軟件即云） 應用的成功案例較少。在構建省級跨部門集約化云平臺建設方面，黑龍江、吉林和貴州等省份作了有益的探索。

1.2.1 黑龍江省

黑龍江省交通運輸行業數據中心（云計算中心） 采用自建模式。原則上，省、地（市） 各級交通運輸部門信息化系統集中部署于數據中心（各級交通部門無需自建部門級數據中心，只需按需補充完善配套的計算資源、存儲資源、網絡資源，并納入數據中心統一管理），從而實現統一物理機房、統一供配電、統一基礎運行環境（包括主機及存儲、容災備份系統、網絡）、統一安全體系、統一運維體系和數據統一存儲及增值服務。

1.2.2 吉林省

吉林省交通運輸行業數據中心（云計算中心） 建設模式與黑龍江省類似，所不同的是吉林省采用“租用IDC 機房環境，自建軟硬件支撐”的“租建并舉”建設模式。

1.2.3 貴州省

貴州省采用“提供物理場所，完全租用云計算服務”的建設模式，引入阿里云“飛天”大規模分布式計算系統打造全省信息化建設基礎平臺——“云上貴州”，該平臺包括交通、環保、食藥、工業、電子商務、旅游、電商等“7 朵云”，已遷入各類應用系統41 個。

2 交通運輸行業信息化建設存在的突出問題

2.1 行業信息化工程建設分散、信息煙囪林立，急需整合形成合力

由于客觀“以條為主”管理體制的原因，各業務部門信息化建設多以各自為戰建設為主，業務應用系統之間關聯度不高，無法做到信息共享和業務協同，難以充分發揮信息化工程整體作用。

2.2 資源深度開發和綜合利用程度不高，信息服務與發展支撐能力有待進一步提升

新形勢下要求交通運輸管理部門必須借助信息化手段，一方面及時獲取全面、準確的信息，另一方面加大已有信息資源開發利用，進一步提高行業管理、百姓出行服務的能力和水平。

2.3 基礎運行環境集約利用水平低，安全運行風險高，運維管理任務重，難以支撐行業信息化可持續發展

各業務單位根據各自需求分別構建數據中心（數據機房），各數據中心自行租用或共建共享計算資源、存儲資源、網絡資源及各類應用支撐軟件，每套業務應用系統分別部署于獨立的物理設備，這種傳統的信息系統建設模式難以支撐行業信息化可持續發展的需要。

3 急需解決的問題分析

采用統一租用或共建共享云計算服務的集約化建設模式后，交通運輸行業信息化建設總體框架如圖1 所示，主要建設內容分為三類：一是基礎云服務類：主要指租用或共建共享的云計算服務，包括機房環境、云管理平臺、數據治理等基礎性、共用性支撐軟件；二是完善建設類：主要是在基礎云計算服務之上，需要結合交通運輸行業特點和信息化建設現狀，補充建設完善的內容，主要包括保障信息化建設可持續發展的三大保障體系、主機存儲系統、網絡系統、基礎支撐環境和集成支撐環境等；三是自建托管類：主要指需要交通運輸行業自行建設的內容，包括專用應用支撐軟件和業務應用系統。

3.1 配套工程

本次工程配套工程主要指數據機房，此部分完全共用基礎云服務即可。

3.2 硬件支撐平臺

3.2.1 主機及存儲系統

主機系統為行業業務應用系統及其應用支撐軟件平臺提供硬件部署環境，存儲系統主要為行業數據資源提供存儲環境。

在集約化建設模式下，本部分應重點研究：

（1） 交通運輸行業（包括公路局、運管局、港航局、執法總隊、質監站等單位） 已建服務器及存儲設備利舊方案（如，折舊或依托集約化機房環境自建重要業務系統私有云部署環境等）、廢棄方案；

（2） 根據業務應用系統重要程度、業務處理類型（事務處理或聯機分析） 和部署需求（部署數據庫系統、業務應用系統或其他中間件），研究主機系統技術架構；

（3） 根據數據資源重要程度和數據資源類型（結構化、半結構化、非結構化），研究全行業數據資源分層分類統一存儲技術架構；

（4） 根據云計算服務技術架構和運行環境，研究可利舊的主機及存儲系統遷移方案。

3.2.2 容災備份系統

容災備份系統為行業業務應用系統提供數據備份和系統容災支撐，以保障行業業務應用系統持續、穩定運行，并在出現系統中斷時能快速恢復。

容災備份系統主要采購云計算服務方式建設，本部分主要研究內容包括：

（1） 基于數據資源全生命周期管理理念和數據資源類型（結構化、半結構化、非結構化），研究數據備份技術架構和備份策略；

（2） 根據業務應用系統重要程度及業務中斷影響分析，研究容災備份技術架構。

3.2.3 網絡系統

網絡系統應滿足行業各類數據采集及對內、對外管理與服務的需求，包括外部接入網絡和集約化機房內部局域網兩部分。

本部分主要研究內容包括：

圖1 交通運輸行業信息化建設總體框架示意圖

（1） 充分利用行業現有網絡資源，補充完善從集約化機房至交通行業專網的外部接入網絡系統；

（2） 在租用集約化機房內部局域網絡資源的基礎上，研究網絡負載均衡策略和Qos 策略，確保行業數據資源可靠傳輸。

3.3 應用支撐平臺

應用支撐平臺為交委行業業務應用系統提供開發、部署、運行環境，從功能上分，主要包括基礎支撐環境、集成支撐環境和專業應用支撐環境三類。

3.3.1 基礎支撐軟件

該類軟件是支撐業務應用系統建設的基礎性、共用性軟件，主要包括數據庫管理軟件、應用中間件軟件、備份軟件、數據分析軟件及操作系統等。

對于已建業務應用系統，制定基礎支撐軟件遷移方案；對于新建業務應用系統，提出所需基礎支撐軟件需求，采用租用云服務方式建設。

3.3.2 集成支撐軟件

該類軟件為業務應用系統界面集成、數據集成、功能集成和流程集成提供支撐，主要包括統一用戶管理系統（LADP）、門戶系統（PORTAL）、數據交換中間件（ETL）、企業服務總線（ESB）、流程管理軟件（BPM）。

本部分主要研究內容包括：

（1） 集約化建設模式下，研究行業業務應用系統界面集成、數據集成、功能集成和流程集成的框架、流程及方法；

（2） 已采購集成支撐軟件的業務應用系統，制定集成支撐軟件遷移方案。

3.3.3 專用應用支撐軟件

該類軟件主要指交通運輸行業特有的個性化專業支撐軟件，包括視頻圖像整合平臺、交通運輸地理信息平臺等，該類軟件采取自建自管建設模式。

3.4 數據工程

3.4.1 數據資源

數據資源是行業信息化建設的主要內容，是信息化建設的寶貴資產，是業務應用系統能否正常運行的基礎。

本部分主要研究內容包括：

（1） 運用頂層設計方法，打破傳統業務領域“條塊分割、各自為戰”的建設模式，以戰略思維、全局視野對交通運輸行業進行全域數據模型分析。在此基礎上，根據數據資源屬性和用途的不同，將全行業數據資源統籌規劃為基礎數據庫、業務數據庫、主題數據庫和共享數據庫；

（2） 建立全行業數據資源框架體系，確保行業數據資源“一數一源、一源多用、規范采集、同步更新”；

（3） 集約化建設模式下，研究行業內外數據批量定點交換和實時交換的技術路線；

（4） 現有數據資源遷移方案。

3.4.2 數據治理

數據治理是對數據獲取、處理、使用、交換、維護、廢棄全生命周期進行監管，是保障數據“一數一源”、提高數據質量、確保采標貫標落到實處的全方位數據管控體系，包括數據資源目錄管理、數據質量管理、數據標準管理。

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

本部分主要研究內容包括：

（1） 站在全局角度，梳理行業元數據資源框架，依托基礎云服務提供的目錄管理工具，實現基于元數據的交通運輸行業信息資源目錄體系建設；

（2） 根據行業業務特點，研究交通運輸數據資源質量管理指標體系，確保數據在獲取、處理、使用、交換、維護各環節的數據質量，為數據應用提供保障；

（3） 研究交通運輸行業信息標準分類、檢測數據標準庫、評價體系，依托商業質量管理工具，實現行業數據資源采標貫標符合性檢測。

3.5 綜合應用

綜合應用是指依托匯聚的各類數據資源，根據服務對象及其功能不同形成不同的業務應用系統。

本部分主要研究內容包括：

（1） 站在全省（自治區、直轄市） 交通運輸行業，研究面向服務架構（SOA） 的業務應用系統集成技術體系；

（2） 根據應用系統特點和功能、性能需求，分析SOA 技術架構下，系統功能模塊劃分的顆粒度規范，既滿足系統業務功能集成，又滿足行業共享應用的需要；

3.6 保障體系

3.6.1 信息標準規范體系

標準規范體系從信息化項目前期階段、實施階段、運營階段和廢棄階段全生命周期相關工作的規范性文件，是實現互聯互通、資源共享、業務協同的重要基礎。

本部分研究將在遵循和引用國家、交通運輸部和現有相關標準規范基礎上，根據新型集約化建設模式和全省（自治區、直轄市） 交通運輸信息化特點、需求，梳理信息化建設項目前期階段、實施階段、運營階段和廢棄階段全生命周期管理過程中需要補充制定的信息標準規范體系框架。

3.6.2 信息安全保障體系

信息安全體系涉及信息化項目前期階段、實施階段、運營階段和廢棄階段全生命周期安全管理，既需要政策、制度、機制保障，又需要標準規范支撐。

本部分研究將嚴格按照國家、交通運輸部和非涉密信息系統等級保護相關要求，重點圍繞共用云計算服務建設模式下，行業信息安全建設的技術體系和管理體系。

3.6.3 信息化建設與運維運行保障體系

信息化建設與運營體系核心是要建立健全組織機構、明確職責職能、制定工作流程，在制度和機制層面對信息化項目全生命周期進行管理和控制。

本部分主要研究內容包括：

（1） 結合交通運輸信息化的實際管理現狀和發展現狀，針對共用云計算服務內容、基礎性和共用性自建內容、與業務密切相關的自建內容等三種形態，研究信息化建設運營過程中需配套的制度、機制和技術手段；

（2） 研究信息化建設增值應用的途徑和模式，逐步實現信息化建設自我造血良性循環。

[1] 國家質量監督檢驗檢疫總局，國家標準化管理委員會. 信息安全技術 云計算服務安全指南（GBT 31167-2014）[M]. 北京：中國質檢出版社，1999.

[2] 全國信息安全標準化技術委員會. 信息安全技術云計算服務安全能力要求（GBT31168-2014）[M]. 北京：中國質檢出版社，1999.

[3] 全國通信標準化技術委員會. 基于云計算的電子政務公共平臺功能與性能技術要求（征求意見稿）[Z]. 2014.

[4] 國家發展改革委. 關于加強和完善國家電子政務工程建設管理的意見（發改高技[2013] 266 號）[Z]. 2013.

[5] 國務院辦公廳. 關于政府向社會力量購買服務的指導意見（國辦發[2013] 96 號）[Z]. 2013.

[6] 國家工業和信息化部. 基于云計算的電子政務公共平臺頂層設計指南（工信信函[2013] 2 號）[Z]. 2013.

[7] 交通運輸部. 交通運輸電子政務網絡及業務應用系統建設技術指南（廳函科教〔2008〕164 號）[Z]. 2008.