淺談云計算在消防基礎(chǔ)信息化建設(shè)中的應(yīng)用

涂志華　袁英峰

一、當(dāng)前消防部隊信息化建設(shè)現(xiàn)狀

近年來，在各地黨委的高度重視下，消防信息化建設(shè)與應(yīng)用納入重要議事日程，信息化建設(shè)取得了健康、快速的發(fā)展。特別是今年，部局和總隊相繼制定下發(fā)了《公安消防“四項建設(shè)”三年規(guī)劃（2015—2017年）》，消防基礎(chǔ)信息化作為“四項建設(shè)”中的第一環(huán)節(jié)，充分突出了消防基礎(chǔ)信息化的重要性。

按照部局統(tǒng)一規(guī)劃部署，經(jīng)過近些年的發(fā)展，全國消防部隊基本上都完成了指揮中心、移動指揮中心、信息中心、災(zāi)備中心“四個中心”的建設(shè)，鋪設(shè)了計算機通信網(wǎng)、有線通信網(wǎng)、無線通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)等基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)，搭建了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺、公共服務(wù)平臺兩大平臺，安裝部署了滅火救援指揮系統(tǒng)、消防監(jiān)督管理系統(tǒng)、部隊管理系統(tǒng)、社會公眾服務(wù)平臺、社會綜合統(tǒng)計分析系統(tǒng)等五大業(yè)務(wù)系統(tǒng)，集成了營區(qū)高清監(jiān)控、指揮調(diào)度視頻、高清視頻會議系統(tǒng)、道路監(jiān)控等音視頻圖像綜合資源。消防基礎(chǔ)信息化對實現(xiàn)消防業(yè)務(wù)辦公自動化和消防業(yè)務(wù)信息共享及其綜合利用、建立消防部隊快速反應(yīng)機制、提高消防部隊預(yù)防和撲救火災(zāi)以及處置其他災(zāi)害事故的實戰(zhàn)能力、優(yōu)化消防業(yè)務(wù)工作流程、實現(xiàn)部隊管理科學(xué)化規(guī)范化、提高服務(wù)群眾效率和質(zhì)量、預(yù)防執(zhí)法腐敗等方面，都起到了積極作用。

二、應(yīng)用信息化新技術(shù)，推動消防業(yè)務(wù)系統(tǒng)體系架構(gòu)升級轉(zhuǎn)型

信息化技術(shù)更新越來越快，我們應(yīng)及時應(yīng)用這些新技術(shù)新手段，使之盡快轉(zhuǎn)化為消防戰(zhàn)斗力。目前，新興的信息化技術(shù)主要有虛擬化、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)。下面主要談云計算技術(shù)。

（一）云計算的概念

云計算是分布式計算、并行計算、效用計算、網(wǎng)絡(luò)存儲、虛擬化、負(fù)載均衡、熱備份冗余等傳統(tǒng)計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物，是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化的資源。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）定義：云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問， 進(jìn)入可配置的計算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用軟件、服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。它旨在通過網(wǎng)絡(luò)把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統(tǒng)，并借助SaaS、PaaS、IaaS、MSP等先進(jìn)的商業(yè)模式把這強大的計算能力分布到終端用戶手中。

（二）云計算的積極效用

1.降低成本。當(dāng)前配備的計算裝備遠(yuǎn)不能滿足處理大數(shù)據(jù)的計算需求，而大型計算裝備成本高昂，不適合機動條件下部署，云計算可將多個性能較低的計算設(shè)備虛擬為一個強大的計算資源池，替代大型計算設(shè)備，以較低成本和較強適應(yīng)性獲得強大的計算能力，滿足完成處理大數(shù)據(jù)任務(wù)的需求。在消防部隊信息化建設(shè)的發(fā)展過程中，各地各級消防部隊都購買了大量的設(shè)備，而這些設(shè)備有很多因為過時被淘汰，其實這些淘汰的設(shè)備并不是壞了，只不過相比起來運行速度慢了、存儲容量小了，但大部分還能正常工作。消防部隊可以采用開源云計算項目，布署云計算服務(wù)。如Abiquo公司開源云計算平臺、Eucalyptus 開源云計算平臺、10gen MongoDB 開源高性能存儲平臺、Enomaly ECP 彈性計算平臺、Nimbus云計算平臺等，通過這些開源的云計算項目，可把各類硬件資源集中起來形成一個虛擬的資源池，然后通過網(wǎng)絡(luò)提供實用計算服務(wù)，各級消防部隊可以充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，輕松獲得云計算所帶來的超值服務(wù)。

2.整合資源。信息化資源是消防部隊各項工作開展的重要基礎(chǔ)，進(jìn)行信息資源的整合有利于更加合理、高效地使用現(xiàn)有資源，促進(jìn)消防部隊各項工作的不斷提高。但是當(dāng)前我國消防部隊面臨的一個問題就是信息資源分布極不平衡，主要表現(xiàn)為各地各級消防部隊之間信息軟硬件的分布不平衡。比如，一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)消防部隊在建設(shè)中擁有更多的財政撥款，有先進(jìn)的消防設(shè)備，有高水平的技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)支持，而一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的基層消防部門在這些方面要遜色許多，這就使得在信息化建設(shè)過程中各種資源的享受不均，從而導(dǎo)致了各地各級消防部門信息化建設(shè)的發(fā)展不均。云計算能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬化、動態(tài)的資源共享平臺，借助此平臺，使各地各級消防部門之間信息化資源得到充分共享利用，這對加強彼此之間的優(yōu)勢互補、優(yōu)化資源配置、減少消防部門信息化建設(shè)的支出，推進(jìn)消防部門信息化建設(shè)的進(jìn)程，具有十分重要的作用。

3.優(yōu)化計算。云計算技術(shù)可以用有限的資源支持更多的計算任務(wù)，提高整體計算優(yōu)勢。目前的裝備通常是單機運行，在處理常規(guī)計算時一般只使用了性能的20%，不僅造成了資源浪費，而且不利于獲得整體計算優(yōu)勢。云計算可將現(xiàn)有的單個或多個物理裝備池化，并按用戶的需求自動地劃分出若干個虛擬設(shè)備，供多個計算任務(wù)同時使用，有效提高整體的計算優(yōu)勢。云計算技術(shù)還可以根據(jù)進(jìn)程動態(tài)優(yōu)化計算資源，使進(jìn)程各階段均能獲得最大計算優(yōu)勢。當(dāng)前的計算任務(wù)是和資源捆綁在一起部署的，不能適應(yīng)計算任務(wù)中心隨任務(wù)重心轉(zhuǎn)移的變化需求，而各階段的重點會隨著進(jìn)程的變化而變化，計算的中心也會隨之變化，云計算可集中調(diào)配優(yōu)勢計算資源，保障重點計算任務(wù)，滿足重心轉(zhuǎn)移的需要，為各階段獲取信息優(yōu)勢提供支持。

4.高可靠性。消防部隊信息化建設(shè)最核心的一項內(nèi)容就是資源庫的建設(shè)，資源庫的安全存儲是消防部隊信息化的生命線。傳統(tǒng)的做法是把資源庫放置在實體服務(wù)器上，用防火墻與殺毒軟件保障其安全。但在網(wǎng)絡(luò)如此發(fā)達(dá)的今天，病毒無孔不入，由于病毒變種多且快，即使服務(wù)器端的安全機制做得再好，也很難抵擋病毒的入侵；同時，由于管理者操作不當(dāng)或者硬盤的突然損壞都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失，丟失的數(shù)據(jù)很難再找回，從而對整個消防信息化系統(tǒng)造成毀滅性打擊。如果把資源庫建設(shè)在云端，數(shù)據(jù)安全將得到可靠的保障，因為在云端采用了非常先進(jìn)的數(shù)據(jù)糾錯技術(shù)，嚴(yán)格的權(quán)限管理策略可以幫助用戶與指定的人共享數(shù)據(jù)，并且有最專業(yè)的團(tuán)隊幫助管理信息，用戶再也不必?fù)?dān)心數(shù)據(jù)安全問題了。

5.應(yīng)用靈活。云計算不針對特定的應(yīng)用，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用，同一個“云”可以同時支撐不同的應(yīng)用運行。在云計算的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式中，數(shù)據(jù)只有一份，保存在云端，所有符合權(quán)限的電子設(shè)備只要連接互聯(lián)網(wǎng)，就可以同時、多人、不同地點地訪問和使用同一份數(shù)據(jù)，用戶無需了解、也不用擔(dān)心應(yīng)用運行的具體位置。用戶只要有一臺可以上網(wǎng)的電腦或手機，有一個瀏覽器，就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來實現(xiàn)需要的一切，甚至包括超級計算這樣的任務(wù)。

6.擴張性強。“云”的規(guī)?？梢詣討B(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要。消防一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)越來越多，使用的服務(wù)器數(shù)量也越來越多，出現(xiàn)系統(tǒng)故障的幾率逐漸增大，一旦出現(xiàn)故障，不能及時更換服務(wù)器，勢必影響正常工作的開展。云計算可以在不同的操作系統(tǒng)應(yīng)用程序之間虛擬化和共享資源，可以將同一套計算裝備虛擬成多個計算機主機，便于及時部署補救損壞的業(yè)務(wù)系統(tǒng)或部署新的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。這樣就大大減少了服務(wù)器數(shù)量，提高了服務(wù)器利用率。

7.方便運維。傳統(tǒng)的信息裝備分散運維和單獨備份保障的方式，不但造成了大量計算資源的冗余，而且不具備全網(wǎng)恢復(fù)能力，持續(xù)保障水平低。應(yīng)用云計算可以對軟硬件進(jìn)行集約化管理和運行維護(hù)，可以通過虛擬化技術(shù)，在相同的容錯級別下，實現(xiàn)低代價和持續(xù)不間斷的精確保障，提高信息系統(tǒng)的保障能力。出現(xiàn)故障，運維人員可通過云計算中心的遠(yuǎn)程集中維護(hù)和在線故障診斷、排除等手段，得到高于本地值守質(zhì)量的技術(shù)保障，提高信息系統(tǒng)的可靠性；而且還可以通過云計算中心統(tǒng)一的安全防護(hù)和容災(zāi)備份措施，做到高可靠性的網(wǎng)絡(luò)防護(hù)、病毒查殺和數(shù)據(jù)儲存，實現(xiàn)信息系統(tǒng)的安全運行。

（三）云計算技術(shù)在消防工作中的具體應(yīng)用

1.在部隊管理方面的運用。部隊的科學(xué)化管理無疑是確保軍隊先進(jìn)戰(zhàn)斗力的重要保障，而信息化手段是實現(xiàn)各項管理工作量化、細(xì)化的最佳途徑。云計算服務(wù)大規(guī)模的數(shù)據(jù)儲存和管理技術(shù)，能夠自動報告或更新存儲在云中的狀態(tài)，信息的采集、錄入、更新、運用、反饋等更加高效、便捷、實時，使上級部門能及時、全面地了解各項業(yè)務(wù)的進(jìn)展情況，為人員管理、戰(zhàn)訓(xùn)業(yè)務(wù)、政治教育、后勤管理等提供科學(xué)決策的信息支持。

2.在滅火救援中的運用。新時期對消防部隊滅火應(yīng)急救援工作的總體要求是做到“五個第一時間”，最大限度地減少火災(zāi)損失，保護(hù)人民群眾生命財產(chǎn)安全。在建立健全火災(zāi)危險源、滅火救援預(yù)案、人員裝備等基礎(chǔ)信息庫的前提下，綜合信息的處理是挖掘“滅火應(yīng)急救援信息潛能”的關(guān)鍵。通過云計算服務(wù)搭建的綜合信息處理平臺，有效整合各類數(shù)據(jù)資源，通過先進(jìn)的傳輸方式，快速的平臺調(diào)度，構(gòu)成兵力、裝備、信息“三位一體”的滅火應(yīng)急救援指揮體系，達(dá)到新形勢新任務(wù)對滅火救援工作“快速、準(zhǔn)確”的要求。

3.在防火監(jiān)督方面的運用。在防火安全工作中，如何突出數(shù)據(jù)采集、資源整合、信息共享這三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，最大限度地利用各類數(shù)據(jù)資源，延伸防火監(jiān)督的觸角，提升防火管理的效能，努力構(gòu)建“全面、實時”的防火監(jiān)督管理體系，將是對我們消防工作者的極大挑戰(zhàn)。通過云計算技術(shù)強大的資源整合能力、高效的信息反饋能力、穩(wěn)定的系統(tǒng)運作能力，可以有效地提高防火監(jiān)督工作的效率，全面、實時地掌握各類場所的防火安全動態(tài)，確保場所消防安全。

消防信息化是一項與時俱進(jìn)的事業(yè)，在一定程度上關(guān)系到消防事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和興衰。云計算、虛擬化、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等新技術(shù)的引入和廣泛應(yīng)用將給信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)帶來重大變革，必定能為推進(jìn)部隊信息化建設(shè)發(fā)揮重要作用，對消防部隊的信息化建設(shè)產(chǎn)生積極的影響。

（作者涂志華系河南省公安消防總隊鶴壁支隊司令部工程師、袁英峰系河南省公安消防總隊后勤部裝備運輸處副處長）