公安信息中心基礎(chǔ)架構(gòu)綜合管理系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)分析

吳建國

(云南警官學(xué)院信息網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院，云南昆明 650223)

0 引言

目前我國大部分省、市公安信息中心對信息和設(shè)備資源的管理還主要是采用人工巡檢方式，再加上利用不同且獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)、存儲、程控交換、安全保障體系的一些管理軟件進(jìn)行管理。管理復(fù)雜，人工成本高，不能及時發(fā)現(xiàn)和處理故障，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足公安信息化應(yīng)用的要求。因此建立一個集應(yīng)用系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)、存儲、安全保障體系、災(zāi)備系統(tǒng)等的管理、監(jiān)測、報(bào)警、統(tǒng)計(jì)和科學(xué)分析的統(tǒng)一管理系統(tǒng)，對于保障公安工作各項(xiàng)業(yè)務(wù)的順利開展至關(guān)重要。

1 基礎(chǔ)架構(gòu)集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路及技術(shù)原理

所謂基礎(chǔ)架構(gòu)集成系統(tǒng)，就是要對整個公安信息中心基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一集中式的有效管理，從而確保其安全可靠運(yùn)行，防患于未然。當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備及應(yīng)用系統(tǒng)故障時，可以及時查找到相應(yīng)的故障節(jié)點(diǎn)［1］。

1.1 集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

集成框架應(yīng)能對公安信息中心現(xiàn)有的軟件資源進(jìn)行整合，最終的目的是統(tǒng)一系統(tǒng)監(jiān)控管理平臺;同時集成框架能將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、備份設(shè)備、主機(jī)、存儲等硬件以及操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫、Web服務(wù)系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)器中間件、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、備份等軟件進(jìn)行有效管理。綜上，集成框架的設(shè)計(jì)目標(biāo)，就是要建立一個統(tǒng)一的運(yùn)行管理平臺，將軟硬件資源的管理信息，以及人員、設(shè)備、制度等管理信息有機(jī)結(jié)合，達(dá)到在統(tǒng)一管理平臺下，進(jìn)行監(jiān)控、分析、故障定位、報(bào)警、資源調(diào)配、管理、發(fā)布的目的。

1.2 集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

由于各公安信息中心所管理的服務(wù)器、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等軟硬件資源多種多樣，具有很強(qiáng)的異構(gòu)性，因而在集成平臺的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式上，應(yīng)遵循下述原則:采用B/S多層結(jié)構(gòu)，遵循J2EE標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用服務(wù)器中間件，與較為成熟的運(yùn)行維護(hù)管理軟件無縫結(jié)合，制定統(tǒng)一的公安信息中心運(yùn)行維護(hù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集接口標(biāo)準(zhǔn)，采用網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)支持的SNMP協(xié)議、WebServices等多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的、圖形化的統(tǒng)計(jì)和分析界面。

1.3 設(shè)計(jì)方案的技術(shù)原理

為了使系統(tǒng)能強(qiáng)化開放性、集成性，技術(shù)方案應(yīng)采用基于J2EE的B/S結(jié)構(gòu)。用戶用瀏覽器可直接訪問系統(tǒng)，方便用戶的使用和將來的系統(tǒng)升級，可跨不同軟硬件平臺。

J2EE組件體系架構(gòu)基本的原理就是采用組件和對象來構(gòu)建應(yīng)用程序，這些組件和對象在應(yīng)用程序中對于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求的透明度，系統(tǒng)開發(fā)及技術(shù)轉(zhuǎn)換的作用都非常重要。

各種具體業(yè)務(wù)的應(yīng)用程序由組件構(gòu)成，而每個組件由對象例如設(shè)備、備件或員工構(gòu)成。在進(jìn)行業(yè)務(wù)管理工作時，調(diào)用具體的組件處理業(yè)務(wù)問題或?qū)崿F(xiàn)某些功能。

系統(tǒng)的組件化設(shè)計(jì)使得每個組件既可以被應(yīng)用程序反復(fù)調(diào)用，又可以完美地嵌入其他系統(tǒng)。

1.3.2 基于組件的實(shí)現(xiàn)方式

采用基于組件的架構(gòu)，可使業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)庫層都相對獨(dú)立。同時多層次體系結(jié)構(gòu)將使系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)庫架構(gòu)同客戶端實(shí)現(xiàn)區(qū)分開。

2 集成系統(tǒng)的功能架構(gòu)分析

2.1 集成系統(tǒng)的功能架構(gòu)

集成系統(tǒng)應(yīng)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整合及管理以及數(shù)據(jù)的分析、統(tǒng)計(jì)和統(tǒng)一查詢和顯示。展現(xiàn)層的職責(zé)是提供管理數(shù)據(jù)的各種展現(xiàn)方式，包括個性化、分權(quán)限、分管理區(qū)域的展現(xiàn)，展現(xiàn)內(nèi)容或者是原始管理數(shù)據(jù)或者是聚合后的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。集成系統(tǒng)的功能架構(gòu)如圖1。

圖1 集成系統(tǒng)的拓?fù)浼軜?gòu)

2.2 功能分析

集成平臺的主要作用就是能將應(yīng)用系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)、存儲系統(tǒng)等進(jìn)行統(tǒng)一的管理、監(jiān)測、報(bào)警、統(tǒng)計(jì)和科學(xué)分析。如圖1所示，它應(yīng)具有如下的主要功能。

江無齒立刻收回了手中淬毒的暗器，一遍又一遍地開始探究趙白笑容背后的意義：“他為何發(fā)笑？他的笑容為何看起來充滿了奸詐？難道說他已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了我藏在袖中的暗器？他發(fā)現(xiàn)了我暗藏的暗器，還對我露出這樣奸詐的笑容，這說明他的手段一定在我之上！我若這么貿(mào)然出手不就正好著了他的道？要是因此丟了小命，那我之前的偷奸耍滑還有什么意義！對，這一戰(zhàn)，我決不能應(yīng)戰(zhàn)！決不能！”

2.2.1 統(tǒng)一管理平臺及安全認(rèn)證管理

它包括單點(diǎn)登錄、門戶展現(xiàn)、用戶管理、認(rèn)證管理等功能。單點(diǎn)登錄實(shí)現(xiàn)用戶在門戶中只需進(jìn)行一次身份認(rèn)證，即可使用門戶提供的所有被授權(quán)功能，無需二次身份認(rèn)證;門戶展現(xiàn)提供接入系統(tǒng)信息的集成展現(xiàn);用戶管理提供用戶、賬號的集中管理;認(rèn)證管理提供對用戶身份驗(yàn)證方式、認(rèn)證策略等內(nèi)容的配置管理。

支持單點(diǎn)登錄:支持對URL進(jìn)行過濾，對待有指定參數(shù)的URL進(jìn)行攔截，然后跳轉(zhuǎn)到統(tǒng)一認(rèn)證;統(tǒng)一認(rèn)證調(diào)用登錄驗(yàn)證邏輯對用戶及密碼進(jìn)行驗(yàn)證，通過后，賦予當(dāng)前用戶session。

支持門戶展現(xiàn):提供接入系統(tǒng)以URL或Portal形式在門戶中進(jìn)行集成訪問。提供各接入系統(tǒng)所涉及的各種信息、數(shù)據(jù)(如資源數(shù)據(jù)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等)以不同的展現(xiàn)形式(如報(bào)表、視圖等)在管理門戶中統(tǒng)一進(jìn)行展現(xiàn)。

支持用戶管理:提供對用戶的管理功能，包括創(chuàng)建、修改、刪除等;提供用戶的瀏覽、查詢和顯示功能，支持樹形展現(xiàn)方式;提供查詢手段，可根據(jù)用戶信息、組織信息、角色等信息進(jìn)行多種條件的查詢。支持對用戶賬號的管理，包括賬號的創(chuàng)建、修改、刪除等維護(hù)。

支持認(rèn)證管理:實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證一般有3種途徑:基于軟件系統(tǒng)的用戶/密碼機(jī)制、統(tǒng)一的靜態(tài)密鑰和CA認(rèn)證。這3種機(jī)制具有各自不同的適用環(huán)境和特點(diǎn)。其中:基于軟件系統(tǒng)的用戶/密碼機(jī)制實(shí)現(xiàn)簡單，但不夠安全;統(tǒng)一的靜態(tài)密鑰機(jī)制，密鑰管理空間受存儲量限制，密鑰不便更換，故也不適合大規(guī)模應(yīng)用;CA認(rèn)證是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的主流，廣泛應(yīng)用于大規(guī)模信息系統(tǒng)的安全認(rèn)證，公安信息網(wǎng)的身份認(rèn)證選擇的正是以PKI體系為基礎(chǔ)的證書管理體系。

2.2.2 信息發(fā)布平臺(網(wǎng)站管理)

信息發(fā)布包括公告管理、信息發(fā)布和訂閱、互動平臺3項(xiàng)功能。公告管理是為了讓用戶可以方便地發(fā)布信息給所有使用服務(wù)管理的用戶;信息發(fā)布和訂閱是服務(wù)臺或業(yè)務(wù)維護(hù)人員定期發(fā)布不同類別的運(yùn)維信息供用戶訂閱查看;互動平臺實(shí)現(xiàn)用戶在線信息交流。

2.2.3 監(jiān)控信息管理

可即時顯示各個模塊對應(yīng)的服務(wù)情況，對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的包裝。提供具體的、可視化的、量化的各種關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)信息，如監(jiān)控的情況、故障處理匯總分析情況等。用以提高服務(wù)的質(zhì)量和水平，提高信息中心的響應(yīng)速度和協(xié)調(diào)能力。

通過在被管理系統(tǒng)中安裝、運(yùn)行代理軟件，監(jiān)控和收集主機(jī)、數(shù)據(jù)庫、中間件、應(yīng)用系統(tǒng)、Web服務(wù)的運(yùn)行指標(biāo)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)能夠依據(jù)管理的需要，定時向需要監(jiān)測的管理對象發(fā)出監(jiān)測請求，監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集間隔可以靈活配置，可以對被管服務(wù)器進(jìn)行文件掃描、目錄檢測、接口調(diào)用等方法來擴(kuò)展監(jiān)測的范圍。

存儲監(jiān)控包括3個部分功能:存儲域網(wǎng)絡(luò)的管理，存儲設(shè)備的配置管理、性能監(jiān)控和數(shù)據(jù)復(fù)制管理以及存儲資源管理。這3個部分統(tǒng)一由集中存儲管理平臺統(tǒng)一管理，完成異構(gòu)的、集中的、單一管理窗口的存儲管理［2］。

2.2.4 網(wǎng)絡(luò)管理

網(wǎng)絡(luò)管理包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒐收?、性能等管理功能。它?yīng)能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在發(fā)生故障時，定位根源故障點(diǎn)，壓縮其他相關(guān)聯(lián)的事件。根據(jù)事件，查看故障節(jié)點(diǎn)所在的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湮恢?，或者其他相關(guān)的拓?fù)潢P(guān)系視圖，了解故障節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)系。

網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)主要有3大類，一類為網(wǎng)絡(luò)線路性能信息;一類為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和端口的性能信息，如CPU、內(nèi)存、端口進(jìn)出流量;一類為網(wǎng)絡(luò)流量流向信息，如不同協(xié)議的應(yīng)用類型流經(jīng)某個網(wǎng)段的總流量等。這3類信息對于發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能問題、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析和規(guī)劃都相當(dāng)重要。

2.2.5 設(shè)備管理

自動發(fā)現(xiàn)、整合分布在信息中心的資產(chǎn)和配置信息，其中包括關(guān)于服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、中間件、應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息，由此幫助信息管理人員了解這些不同組件之間的關(guān)系及依賴性。

資產(chǎn)管理可基于現(xiàn)有的管理架構(gòu)或自定義分組策略實(shí)現(xiàn)分權(quán)管理。通過資產(chǎn)管理能夠幫助了解當(dāng)前所有計(jì)算機(jī)的資產(chǎn)信息，彌補(bǔ)固定資產(chǎn)報(bào)表的不足，并能為軟硬件升級計(jì)劃及充分提高現(xiàn)有設(shè)備的利用率提供極為有效的基礎(chǔ)信息。

2.2.6 故障發(fā)現(xiàn)與報(bào)警

在集中控制平臺所展現(xiàn)的監(jiān)控信息，主要是用來即時顯示各個模塊對應(yīng)的服務(wù)情況，對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的包裝。提供具體的、可視化的、量化的各種關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)信息，如監(jiān)控的情況、故障處理匯總分析情況等。綜合監(jiān)控展現(xiàn)不僅包括了監(jiān)控視圖，如:網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用系統(tǒng)、業(yè)務(wù)應(yīng)用等的綜合監(jiān)控展現(xiàn)，還搜集和整合有關(guān)事件的信息，以及提供SAN中的多供應(yīng)商、多構(gòu)件故障隔離和問題判斷能力。當(dāng)監(jiān)控對象出現(xiàn)故障時，應(yīng)該產(chǎn)生一個告警消息，并且改變管理器控制臺上的圖標(biāo)顏色，利用控制臺上的圖標(biāo)，管理員可以深入到單個的單元上來觀察配置信息以及告警和故障信息。

3 結(jié)束語

公安信息中心集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)是:統(tǒng)一系統(tǒng)架構(gòu)、統(tǒng)一開放的服務(wù)接口和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一訪問平臺、統(tǒng)一登錄、統(tǒng)一認(rèn)證。而要做到上述的統(tǒng)一，我們就必須建立標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的數(shù)據(jù)編碼規(guī)則，從而有一個邏輯上一致的管理信息庫，據(jù)而建立統(tǒng)一的設(shè)備編碼以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能準(zhǔn)確訪問同一設(shè)備的各種信息，并能準(zhǔn)確進(jìn)行信息展現(xiàn)和故障定位。

［1］ 陳春東.基于SOA架構(gòu)實(shí)現(xiàn)公安行業(yè)信息化系統(tǒng)集成［J］.電信快報(bào):網(wǎng)絡(luò)與通信，2012(9):3-7.

［2］ 劉永華.網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)［M］.南京:中國鐵道出版社，2011:63-74.