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摘 要:开展数字城市建设将提升政府管理水平和公众服务水平。网络支撑环境建设是数字城市建设中不可缺少的基本组成部分,本文以数字吴川建设为例子,综合了阐述支撑数字城市建设网络支撑环境,对网络支撑环境的基本策略、架构设计和机房规划、网络部署等方面进行了详细的设计。
关键词:数字城市;网络;建设
中图分类号:TU994
建设“数字城市”是新型城市化的必由之路,它本质上是以信息基础设施为核心的完整的城市信息系统体系,即积极利用现代高科技手段,建设空间信息基础设施,并在此基础上充分采集、整合和挖掘城市各种信息资源,建立面向政府、企业、社区与乡镇的公众信息服务平台、信息应用系统和政策法规保障体系。
为了满足政府各部门、企业、公众之间的数据交换和信息服务的需要,要立足于吴川市目前已建成的网络支撑环境为基础,采用稳定、成熟、高效、安全的通信技术进行基础设施的建设,充分整合现有基础资源,进行扩充、改造和完善,建成统一的广域互联传输平台,实现从市、镇、街道的多级网络互联互通,为应用系统提供网络支持,保证吴川市的企业、单位之间网络互联的安全性、稳定性、拓展性。依托于政务网与互联网,构建吴川市数字城市的网络基础。
1 主要设计策略
支撑环境硬件平台应是稳定可靠,能够满足大容量数据存取的要求,支持大数据容量和能在复杂的运行环境里稳定、可靠地运行,支持对外信息服务系统中的多用户高并发量的复杂空间数据访问,在出现异常的情况下系统具有相应的规避措施等。
2 网络架构设计
根据吴川市国土资源局网络现状,在保证和湛江市网络(政务外网和互联网)互联互通的前提下,考虑到多版本平台数据服务的应用,将吴川数据中心的网络环境规划为三部分,分别是公众服务区、政务网服务区、基础地理数据管理区。网络分区结构如图1。
图1 网络分区结构
2.1 公众服务区
本网络区域连接互联网,不仅要求区域内的服务器能够调用湛江公众网平台发布的数据服务,而且服务器上部署的公众应用示范系统能对外提供服务。为保证该部分服务的可靠性和运行效率,出口边界须配备网络边界安全设备,本部份设计重点为保证出口线路带宽和网络质量的稳定。公众服务区网络拓扑图如图2:
图2 公众网服务区网络拓扑图
2.2 政务网服务区
本网络区域连接政务网,不仅要求区域内的服务器能够调用湛江政务网平台发布的数据服务,而且服务器上部署的政务应用示范系统能对吴川政府单位机构提供系统级的服务。为保证该部分服务的可靠性和运行效率,出口边界须配备网络边界安全设备,本部份设计重点为保证出口线路带宽和网络质量的稳定。政务网服务器网络拓扑图如图3:
图3 政务网服务区网络拓扑图
2.3 基础地理数据管理区
基础地理数据管理区与其他区域物理隔离,仅与作业工作站相联,进行基础地理数据的编辑更新等数据生产及存储。
3 网络宽带与硬件建设
吴川市国土资源局的网络信息化有一定的基础,该局域网与吴川市政务专网(指政务外网)相连,带宽为2兆光纤,与互联网连接带宽为20兆,能够满足当前国土资源办公需求。但考虑到数字吴川地理信息公共平台提供服务后,多用户并发访问的需要,政务网计划提高至20兆和公众网带宽升级到50兆以上。
本项目预期面向政府各部门的主体成果(未经保密处理的基础地理数据除外)运行在政务外网,面向公众用户的服务单独运行在互联网,由于涉及的用户众多,对数据库服务器和应用服务器的服务请求极为频繁,因此在网络设计首先考虑如何保证高可用性和提高数据访问效率的问题,同时也要考虑保证出口线路带宽和网络质量的稳定,因此在硬件环境方面需为政务外网和公众服务区网络搭建独立、配套的数据库服务器、应用服务器及存储备份设备等硬件支撑环境。考虑项目运行后用户数量的不断增长,系统配置必须具有良好的扩展性,可满足自身升级与集群扩展的需要。
4 基础软件设计
基础软件的配置应能保障系统的广泛适应性,必须根据系统应用的技术架构体系作出适应配合,保证迅速实现各种异构平台之间的集成。基础软件的开放、高效和广泛的适应性,使复杂的业务和数据更容易的集成在一起,从而加速数字吴川的建设。
4.1 操作系统
目前国际主流的信息系统架构体系主要是J2EE和.NET两种,两种架构代表两种不同的技术体系。J2EE采用目前最符合开放性与标准化原则的技术,给系统的建设和发展提供更广阔的拓展空间,可最大限度的保护用户投资。.NET借助和Windows操作系统的无缝集成和运行时的高效率,同样占有相当一部分市场。
根据项目的数据库设计需求及网络地理信息服务需求,全部服务器配置Windows Server操作系统,以提供强有力的稳定运行环境。
4.2 数据管理系统
数据管理包括关系数据库管理和文件数据管理,目前主流关系数据库管理平台主要有Oracle、DB2、Sysbase、SQL Server等。Oracle是目前公认的将空间数据采用关系数据库管理最有效的数据库管理平台,且其对海量数据的高性能处理能力和在世界IT行业中的市场占有率为Oracle提供了强有力的支持。
由于本项目涉及大量空间数据的管理,且数据托管在湛江市国土资源局,故采用数字湛江地理空间框架已有的Oracle数据库进行数据管理。
4.3 基础软件逻辑层次
本系统中基础软件逻辑层次结构
系统层:提供操作系统
数据层:提供数据库管理系统、数据库中间件、服务中间件等
服务层:地理信息功能服务器端支持
应用层:地理信息数据调用、输出等
5 中心机房场地规划
主设备区:放置服务器、存储设备、安全设备、局域网络设备、广域网络设备、配线架等。
配电区:放置UPS不间断电源、配电柜、电池柜(电池室放置1楼)。
气体消防区:消防瓶柜等。
空调新风区:放置精密空调设备、新风排风机。
监控室:机房环境监控、计算机网络管理等。
6 集中式网络部署
在充分利用现有网络的基础上,根据实际需要实现吴川和湛江的网络互联互通,并对网络带宽应进行优化升级以达到支撑基础地理信息数据库和示范应用系统运行的最佳效果。
基础地理数据管理区主要运行基础地理信息数据库管理系统,实现吴川市基础地理信息数据的维护管理。政务网服务区和公众网服务器主要运行应用示范系统。
7 结束语
吴川市数字城市地理空间框架建设是促进吴川市信息化的基础工作,是数字中国、数字广东、数字湛江地理空间框架的重要组成部分,是服务于各级政府和社会公众的一项公益事业。吴川市数字城市网络支撑环境是建设数字吴川的基础和核心,是一项的系统工程,需要经过多部门的协同努力才能实现。
参考文献:
[1]青虹宏.数字城市网络信息系统关键技术[J].重庆建筑,2004(02).
[2]韓志刚,钱乐祥,秦奋.数字城市集成建设的探讨[J].地理与地理信息科学,2003(11).
作者简介:陈林宇(1986-),男,广东雷州人,科员,助理工程师,学士学位,研究方向:网络信息系统。
作者单位:广东省国土资源测绘院,广州 510500
关键词:数字城市;网络;建设
中图分类号:TU994
建设“数字城市”是新型城市化的必由之路,它本质上是以信息基础设施为核心的完整的城市信息系统体系,即积极利用现代高科技手段,建设空间信息基础设施,并在此基础上充分采集、整合和挖掘城市各种信息资源,建立面向政府、企业、社区与乡镇的公众信息服务平台、信息应用系统和政策法规保障体系。
为了满足政府各部门、企业、公众之间的数据交换和信息服务的需要,要立足于吴川市目前已建成的网络支撑环境为基础,采用稳定、成熟、高效、安全的通信技术进行基础设施的建设,充分整合现有基础资源,进行扩充、改造和完善,建成统一的广域互联传输平台,实现从市、镇、街道的多级网络互联互通,为应用系统提供网络支持,保证吴川市的企业、单位之间网络互联的安全性、稳定性、拓展性。依托于政务网与互联网,构建吴川市数字城市的网络基础。
1 主要设计策略
支撑环境硬件平台应是稳定可靠,能够满足大容量数据存取的要求,支持大数据容量和能在复杂的运行环境里稳定、可靠地运行,支持对外信息服务系统中的多用户高并发量的复杂空间数据访问,在出现异常的情况下系统具有相应的规避措施等。
2 网络架构设计
根据吴川市国土资源局网络现状,在保证和湛江市网络(政务外网和互联网)互联互通的前提下,考虑到多版本平台数据服务的应用,将吴川数据中心的网络环境规划为三部分,分别是公众服务区、政务网服务区、基础地理数据管理区。网络分区结构如图1。
图1 网络分区结构
2.1 公众服务区
本网络区域连接互联网,不仅要求区域内的服务器能够调用湛江公众网平台发布的数据服务,而且服务器上部署的公众应用示范系统能对外提供服务。为保证该部分服务的可靠性和运行效率,出口边界须配备网络边界安全设备,本部份设计重点为保证出口线路带宽和网络质量的稳定。公众服务区网络拓扑图如图2:
图2 公众网服务区网络拓扑图
2.2 政务网服务区
本网络区域连接政务网,不仅要求区域内的服务器能够调用湛江政务网平台发布的数据服务,而且服务器上部署的政务应用示范系统能对吴川政府单位机构提供系统级的服务。为保证该部分服务的可靠性和运行效率,出口边界须配备网络边界安全设备,本部份设计重点为保证出口线路带宽和网络质量的稳定。政务网服务器网络拓扑图如图3:
图3 政务网服务区网络拓扑图
2.3 基础地理数据管理区
基础地理数据管理区与其他区域物理隔离,仅与作业工作站相联,进行基础地理数据的编辑更新等数据生产及存储。
3 网络宽带与硬件建设
吴川市国土资源局的网络信息化有一定的基础,该局域网与吴川市政务专网(指政务外网)相连,带宽为2兆光纤,与互联网连接带宽为20兆,能够满足当前国土资源办公需求。但考虑到数字吴川地理信息公共平台提供服务后,多用户并发访问的需要,政务网计划提高至20兆和公众网带宽升级到50兆以上。
本项目预期面向政府各部门的主体成果(未经保密处理的基础地理数据除外)运行在政务外网,面向公众用户的服务单独运行在互联网,由于涉及的用户众多,对数据库服务器和应用服务器的服务请求极为频繁,因此在网络设计首先考虑如何保证高可用性和提高数据访问效率的问题,同时也要考虑保证出口线路带宽和网络质量的稳定,因此在硬件环境方面需为政务外网和公众服务区网络搭建独立、配套的数据库服务器、应用服务器及存储备份设备等硬件支撑环境。考虑项目运行后用户数量的不断增长,系统配置必须具有良好的扩展性,可满足自身升级与集群扩展的需要。
4 基础软件设计
基础软件的配置应能保障系统的广泛适应性,必须根据系统应用的技术架构体系作出适应配合,保证迅速实现各种异构平台之间的集成。基础软件的开放、高效和广泛的适应性,使复杂的业务和数据更容易的集成在一起,从而加速数字吴川的建设。
4.1 操作系统
目前国际主流的信息系统架构体系主要是J2EE和.NET两种,两种架构代表两种不同的技术体系。J2EE采用目前最符合开放性与标准化原则的技术,给系统的建设和发展提供更广阔的拓展空间,可最大限度的保护用户投资。.NET借助和Windows操作系统的无缝集成和运行时的高效率,同样占有相当一部分市场。
根据项目的数据库设计需求及网络地理信息服务需求,全部服务器配置Windows Server操作系统,以提供强有力的稳定运行环境。
4.2 数据管理系统
数据管理包括关系数据库管理和文件数据管理,目前主流关系数据库管理平台主要有Oracle、DB2、Sysbase、SQL Server等。Oracle是目前公认的将空间数据采用关系数据库管理最有效的数据库管理平台,且其对海量数据的高性能处理能力和在世界IT行业中的市场占有率为Oracle提供了强有力的支持。
由于本项目涉及大量空间数据的管理,且数据托管在湛江市国土资源局,故采用数字湛江地理空间框架已有的Oracle数据库进行数据管理。
4.3 基础软件逻辑层次
本系统中基础软件逻辑层次结构
系统层:提供操作系统
数据层:提供数据库管理系统、数据库中间件、服务中间件等
服务层:地理信息功能服务器端支持
应用层:地理信息数据调用、输出等
5 中心机房场地规划
主设备区:放置服务器、存储设备、安全设备、局域网络设备、广域网络设备、配线架等。
配电区:放置UPS不间断电源、配电柜、电池柜(电池室放置1楼)。
气体消防区:消防瓶柜等。
空调新风区:放置精密空调设备、新风排风机。
监控室:机房环境监控、计算机网络管理等。
6 集中式网络部署
在充分利用现有网络的基础上,根据实际需要实现吴川和湛江的网络互联互通,并对网络带宽应进行优化升级以达到支撑基础地理信息数据库和示范应用系统运行的最佳效果。
基础地理数据管理区主要运行基础地理信息数据库管理系统,实现吴川市基础地理信息数据的维护管理。政务网服务区和公众网服务器主要运行应用示范系统。
7 结束语
吴川市数字城市地理空间框架建设是促进吴川市信息化的基础工作,是数字中国、数字广东、数字湛江地理空间框架的重要组成部分,是服务于各级政府和社会公众的一项公益事业。吴川市数字城市网络支撑环境是建设数字吴川的基础和核心,是一项的系统工程,需要经过多部门的协同努力才能实现。
参考文献:
[1]青虹宏.数字城市网络信息系统关键技术[J].重庆建筑,2004(02).
[2]韓志刚,钱乐祥,秦奋.数字城市集成建设的探讨[J].地理与地理信息科学,2003(11).
作者简介:陈林宇(1986-),男,广东雷州人,科员,助理工程师,学士学位,研究方向:网络信息系统。
作者单位:广东省国土资源测绘院,广州 510500