廣西實驗動物信息平臺電子物理網絡支撐體系建設應用

羅 慧 唐 忠

（廣西醫科大學，廣西 南寧 530021）

廣西實驗動物信息平臺電子物理網絡支撐體系建設應用

羅 慧 唐 忠

（廣西醫科大學，廣西 南寧 530021）

為了協助廣西壯族自治區科技廳、自治區實驗動物管理委員會對全區實驗動物的生產、使用、科研及教育培訓提供管理支持， 提高全區實驗動物資源的利用效率， 完成了對廣西實驗動物信息平臺電子物理網絡支撐環境的建設。文章主要從廣西實驗動物信息平臺電子物理網絡支撐體系建設的目的和意義，以及擬解決的關鍵問題入手，詳細介紹了廣西實驗動物信息平臺電子物理網絡支撐體系建設內容和技術構建方案。

實驗動物；信息平臺；電子物理網絡；支撐體系

實驗動物作為醫學、藥學、生物學、獸醫學等的科研、教學、醫療、鑒定、診斷、生物制品制造等領域的一種特殊的實驗載體和重要生物材料，其質量好壞勢必影響重要學科的發展［1］。隨著Internet應用日趨廣泛，多種資源信息都可以通過服務器海量存儲，通過網絡高速流動溝通，互聯網已成為人們獲取信息、服務、娛樂和進行電子商務的平臺［2］。1997年9月，國家科委、衛生部、農業部、國家醫藥管理局在《關于“九五”期間實驗動物發的若干意見中就指出，實驗動物發展的主要措施是“建立實驗動物信息網絡”。繼而北京、上海等許多省市相繼建立了自己的實驗動物信息網站，在實驗動物規范化管理和社會化服務方面發揮了重要作用［3］。廣西實驗動物行業的規范化管理起步較晚，存在實驗動物資源信息溝通不暢、實驗動物管理效率低下等問題。因此，為使廣西的實驗動物行業盡快跟上發展步伐，在自治區科技廳的支持下廣西醫科大學信息中心于2012年開始啟動實驗動物信息平臺電子物理網絡支撐環境的構建工作。

1 目的和意義

此平臺建設的目的在于建立全面的和完善的廣西實驗動物信息平臺電子物理網絡支撐體系，形成一個分布式的、可以向實驗動物管理機構和生產使用機構開放的一體化實驗動物管理環境，提供遠程運算和存儲能力，實現遠程機構的實時聯通和信息實時維護。達成提高實驗動物信息平臺控制范圍和適應能力，提高實驗動物資源利用率和共享程度，提高實驗動物信息流轉速度，提高實驗動物生產、使用、管理及科研的效率，提高實驗動物質量，降低實驗動物生產使用機構管理成本。

2 擬解決的關鍵問題

在建設電子物理網絡支撐體系的過程中，必須適應信息平臺發布平臺向信息管理系統的轉變，這是一個比較復雜的系統模式和管理流程，其涉及的技術內容較多，人員和管理因素比較復雜，具有一定的開發難度。盡管目前系統已經具備很好的基礎，但對于新研制的系統必然有一個不斷自我完善調整的過程，還要受到一些客觀因素的制約。當前系統擬解決的技術難點主要包括以下幾個方面：

（1）網絡支撐體系要適應建立信息管理系統的需求，確保信息安全性是其功能得以發揮的基本條件。盡管國內已有比較成熟的保密連接應用，但整個系統的安全防護體系設計仍然是重要的問題。解決的方法分為兩個方面，就服務器和數據庫而言需要建立信息安全域，即數據分域存儲、安全分區防控、用戶分級訪問的安全策略；就整體軟件運行模式而言，需要貫徹動態信息安全理論模型（P2DR），以安全策略為指導，將安全防護、安全檢測和安全響應有機結合在一起，形成了一個完整的、動態的安全循環，實現網絡環境和管理策略的優化。

（2）對于基于公共互聯網絡和開放訪問的網絡支撐環境，必須要建立安全有效的遠程組織身份認證和行為認證機制，同時建立用戶行為監控機制。解決方案可以以已經頒發的實驗動物許可證號為基礎進行進一步設計。

（3）將決策輔助系統（DSS）引入實驗動物管理是網絡支撐環境建設的一個新的嘗試，需要對影響DSS的關鍵因素進行重新抽象和構建。當面對來自系統外部的繁雜的社會信息時，需要準確定位信息的作用范圍和時效范圍。解決的辦法是確立可信的信息過濾和信息來源確認機制，同時對于來自系統內部的可確認信息流增加一些檢查步驟或對系統中相應的關鍵中間環節進行信息化升級。在保守的認定信息作用域的同時對數據挖掘判斷的精確性起到促進作用。

（4）網絡支撐環境的拓展和變革必然形成業務流程再造，更多的涉及到管理和制度的建設，并不單純的是信息化體系結構的問題。但是信息化環境設計的合理性、動態性和聯通性可以為系統管理者提供更為快捷、規范的管理手段，從而規定和促進流程再造、組織變革的發生。依靠準確有效的需求分析來設計符合機構單位使用需求的單位平臺，通過簡潔、人性化和邏輯化的操作流程引導工作人員對系統的掌握和使用。

3 電子物理網絡支撐環境建設

3.1 建設內容

在廣西醫科大學互聯網數據中心（IDC）部署基于以太網并行多任務應用的高性能計算系統，同時進行存儲虛擬化整合，形成實驗動物高性能計算中心。通過校園網公網出口為指定的用戶應用提供計算能力、存儲能力的負載接入，通過VPN接入為遠程異地機構提供服務，完善安全和行為管理，建立聯通全區的“大實驗動物網”支撐環境（如圖1）。

圖1 網絡部署結構圖

3.2 技術構建方案

為了適應分布式使用和靈活拓展的要求，系統采用 B/S結構基于SOA架構的軟件集成方案，機構單位平臺負責實施業務處理，數據實時存儲在省級平臺。中心整合11臺計算節點服務器形成HPC系統基干組件，以Intel至強E5520雙路四核主頻 2.26GHz配置計算，理論浮點運算能力達2.26*2*4*11=198.88GFLOPS（一千九百八十八億八千萬次運算每秒），達到總體目標規定的理論計算能力。統一主資源存儲平臺支持NAS、FC SAN、IP SAN網絡存儲，計劃部署裸容量總計15TB；同時通過虛擬化存儲VIS服務器達成IDC范圍內的異構網絡存儲資源整合能力，整合現存分布在各個獨立服務器上近5T的空閑存儲空間。使用VPN服務器、千兆防火墻及 1臺網絡行為管理服務器來達成異地機構接入和計算中心安全管理的需要。為適應服務節點的增加，方便部署各計算節點和路由管理，增加以太網電口、光口千兆交換機各5臺和通用交換路由器1臺及光模塊若干、KVM切換器若干。總體以在指定IDC已有網絡環境基礎上形成實驗動物信息平臺電子物理網絡高性能計算核心環境，提供接近 0.2 TFLOPS的處理能力和接近20T的統一存儲容量。數據庫服務器采用華為RH2288，配置2顆6核Intel E5-2630 V2處理器，主頻≥2.6G，配置2根16GB 1333MHz 1.35v低電壓內存條，3 塊 300GB SAS 2.5 英寸硬盤。操作系統為 Windows 2003 server，數據庫為 MSSQL Server 2005。網絡連接采用電信、聯通公司光纜雙路接入，通信速率為2Gbps，服務器保持24 h對外不間斷服務。

4 結語

通過搭建廣西實驗動物信息平臺電子物理網絡支撐環境，完成了聯通異地實驗動物機構的“大實驗動物網”網絡的建設；并開放了對異地實驗動物機構的VPN遠程接入服務，包含接近0.2 TFLOPS的遠程服務能力和接近20T的遠程存儲能力；同時搭建了廣西實驗動物數據庫服務器。該支撐環境建設為廣西實驗動物信息平臺實現遠程機構的實時聯通和信息實時維護創造了條件。同時提高了實驗動物信息平臺控制范圍和適應能力，提高了實驗動物資源利用率和共享程度，提高了實驗動物信息流轉速度，提高了實驗動物生產、使用、管理及科研的效率，降低了實驗動物生產使用機構管理成本，對廣西實驗動物信息平臺穩定高效運行奠定了基礎。

［1］ 劉萬策，王曉明，李會萍，等.實驗動物質量監督檢測信息數據共享發布平臺的設計與開發［J］.中國管理信息化，2016，19（1）:183-186.

［2］ 黃韌，薛成，榮瑞章，等.中國實驗動物信息網設計和實施［J］.中國實驗動物學會第六屆學術年會論文集，2004，5（4）:5-10.

［3］ 中國科學技術協會，中國實驗動物學會.中國實驗動物科學發展報告［R］.北京:中國科學技術出版社，2009:23-25.

Application in the construction of the electronic physical network supporting system for the guangxi experimental animals information platform

In order to assist the Guangxi Science and Technology Department， Guangxi Animal Care Committee of providing management and support for the production， use， research， education and training of the experimental animals all over the region， and improving the utilization efficiency of the region's animal resources， we completed the construction of the electronic physical network supporting environment for the guangxi experimental animals information platform. In this paper， we started with the purpose and significance of the electronic physical network supporting system construction of the guangxi experimental animals information platform and the key issues to be solved， and then introduced the construction content and technology construction plan of the electronic physical network supporting system construction of guangxi experimental animals information platform in detail.

Experimental animals； information platform； electronic physical network； supporting system

TP316.8

A

1008-1151（2016）08-0016-02

2016-07-13

廣西科技基礎條件平臺課題項目（合同號：12-97-19）。

羅慧（1992-），女，湖南人，廣西醫科大學研究生，研究方向為醫學信息管理。

唐忠（1968-），男，廣西人，廣西醫科大學教授，研究方向為醫學信息管理。