基于政務(wù)云平臺(tái)的寧夏水利應(yīng)用系統(tǒng)遷移上云研究與實(shí)踐

王海峰

（寧夏回族自治區(qū)水利廳水利信息中心，750001，銀川）

2015年寧夏建設(shè)了全區(qū)電子政務(wù)公共云平臺(tái)，提供云服務(wù)器、云數(shù)據(jù)庫、云存儲(chǔ)、云安全和服務(wù)器托管等基礎(chǔ)支撐服務(wù)，統(tǒng)一承載全區(qū)各級(jí)各部門非涉密業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。根據(jù)自治區(qū)政府政務(wù)數(shù)據(jù)資源共享的要求，加快全區(qū)各級(jí)非涉密政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)向電子政務(wù)公共云平臺(tái)遷移部署。寧夏回族自治區(qū)水利廳順應(yīng)發(fā)展需求，在繼續(xù)推進(jìn)“智慧水利”建設(shè)和“互聯(lián)網(wǎng)+水利”行動(dòng)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，運(yùn)用數(shù)字實(shí)施系統(tǒng)治水，發(fā)揮數(shù)據(jù)在治水工作中的創(chuàng)新應(yīng)用，以工作數(shù)字化、平臺(tái)協(xié)同化、參與多元化，推進(jìn)治水決策科學(xué)化、水管理精細(xì)化、公共服務(wù)高效化，促進(jìn)水治理體系和水治理能力現(xiàn)代化。依托自治區(qū)“云惠寧夏”發(fā)展戰(zhàn)略，開展寧夏“智慧水利”建設(shè)工作，整合前期建設(shè)成果，提升自治區(qū)水利廳的內(nèi)外部服務(wù)能力，保障自治區(qū)水安全。

一、需求分析

1.構(gòu)建云平臺(tái)水利數(shù)據(jù)資源環(huán)境

采用云計(jì)算技術(shù)將寧夏水利數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫改造遷移至自治區(qū)云平臺(tái)RDS數(shù)據(jù)庫上，可以將來自各種水利業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，以建設(shè)數(shù)據(jù)倉庫為基礎(chǔ)，利用數(shù)據(jù)處理和加工工具，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、轉(zhuǎn)換、匹配、校驗(yàn)、整合和分析，使水利數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，并通過統(tǒng)一的接口實(shí)現(xiàn)水利數(shù)據(jù)的共享和綜合利用。通過虛擬化與云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)IT資源的按需動(dòng)態(tài)分配，并將各種計(jì)算資源以服務(wù)的形式提供給業(yè)務(wù)系統(tǒng)，解決“資源孤島”問題。

2.構(gòu)建數(shù)據(jù)共享與交換平臺(tái)

數(shù)據(jù)共享與交換能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的有效整合，是水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)的關(guān)鍵步驟。如果是同構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，采用DXP軟件直接通過發(fā)布和訂閱方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯聚與共享；利用“DXP軟件+ETL工具”，可實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和文本、電子表格等文件系統(tǒng)格式的數(shù)據(jù)整合和集成，并針對(duì)具體每個(gè)分系統(tǒng)編寫具體的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換代碼，一起完成從原始數(shù)據(jù)采集、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)清理、異構(gòu)數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)和數(shù)據(jù)定期刷新的全部過程。

3.對(duì)已建應(yīng)用系統(tǒng)改造遷移

將寧夏水利應(yīng)用系統(tǒng)改造遷移至自治區(qū)公共云平臺(tái)上，并逐步將各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行交換與整合，實(shí)現(xiàn)合理共享與利用。遷移后的應(yīng)用系統(tǒng)與寧夏水利應(yīng)用公共平臺(tái)進(jìn)行單點(diǎn)登錄對(duì)接。

二、總體設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)架構(gòu)

行管理。

②改造后遷移。對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)、運(yùn)行環(huán)境、接口等進(jìn)行改造，使其滿足移到云平臺(tái)的技術(shù)要求，然后再遷移。

③保持現(xiàn)狀。繼續(xù)保持現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行環(huán)境，包括基礎(chǔ)設(shè)施，直至系統(tǒng)退役。

基于寧夏政務(wù)云平臺(tái)，寧夏水利信息化系統(tǒng)總體架構(gòu)涵蓋基礎(chǔ)支撐體系、信息資源、應(yīng)用體系、安全體系和保障體系等五大方面。按照“統(tǒng)分結(jié)合”的建設(shè)思路，統(tǒng)一建設(shè)部分為水利電子政務(wù)、業(yè)務(wù)、服務(wù)的公共應(yīng)用系統(tǒng)，包括硬件基礎(chǔ)設(shè)施、水利信息資源、應(yīng)用支撐軟件、公共服務(wù)與管理服務(wù)體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、安全與運(yùn)維保障體系建設(shè)等，分散建設(shè)部分主要是各部門、各單位的專有業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)等。

三、實(shí)施遷移上云

遷移上云整個(gè)過程分為系統(tǒng)調(diào)研、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、方案設(shè)計(jì)與評(píng)審、系統(tǒng)改造、功能/性能測(cè)試、系統(tǒng)割接和回滾、系統(tǒng)交付等7個(gè)方面。

1.系統(tǒng)調(diào)研

2.遷云的策略

（1）遷云初步評(píng)估

應(yīng)用系統(tǒng)是否適合遷移至云平臺(tái)，首先需要根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的特性、特點(diǎn)、定位等進(jìn)行初步評(píng)估，對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)梳理，如表1所示。

（2）遷云策略

現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)向云平臺(tái)遷移方案比較復(fù)雜，考慮因素較多。盡量避免或減少對(duì)業(yè)務(wù)帶來影響，保護(hù)原有設(shè)備的投資，減少投資浪費(fèi)等。需要根據(jù)系統(tǒng)類型和重要性選擇最佳的應(yīng)用程序遷移上云方式，對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的遷移上云，還要根據(jù)實(shí)際情況采用定制化的遷移技術(shù)及方法。具體的遷移策略包括：

①遷移到云平臺(tái)。將業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移到IaaS，部署到云平臺(tái)虛擬化資源（例如虛擬服務(wù)器、虛擬存儲(chǔ)、虛擬網(wǎng)絡(luò)）上，并采用統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)進(jìn)

根據(jù)整個(gè)遷移計(jì)劃，調(diào)研應(yīng)用的系統(tǒng)架構(gòu)圖、數(shù)據(jù)庫信息、系統(tǒng)整體壓力情況、系統(tǒng)底層部署情況、商業(yè)軟件依賴等方面內(nèi)容。特別原系統(tǒng)是否使用特殊的傳統(tǒng)行業(yè)專有設(shè)備或者軟件、開發(fā)模式等，通過調(diào)研可以初步評(píng)估出系統(tǒng)是否可以上云，上云改造難度大小，云平臺(tái)是否可以完全匹配需求。

2.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

基于系統(tǒng)調(diào)研階段輸出的調(diào)研報(bào)告，結(jié)合云平臺(tái)的架構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)上云的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。

①云平臺(tái)兼容性評(píng)估。對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)際情況摸底，對(duì)云平臺(tái)還不支持的軟硬件進(jìn)行摸底，制定相應(yīng)的解決方案。

②性能風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。結(jié)合應(yīng)用系統(tǒng)性能調(diào)研結(jié)果，對(duì)原有系統(tǒng)性能瓶頸點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估，制定優(yōu)化方案，比如是否需要使用分庫分表，是否需要海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)等。

③系統(tǒng)改造風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。根據(jù)現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)特點(diǎn)、技術(shù)特征以及云平臺(tái)特性，評(píng)估系統(tǒng)在改造、去“o”、數(shù)據(jù)遷移、是否可停機(jī)等方面的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

④資源風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。對(duì)遷移上云實(shí)施計(jì)劃、云平臺(tái)資源準(zhǔn)備、遷移上云實(shí)施團(tuán)隊(duì)人力資源等風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估。

表1 應(yīng)用系統(tǒng)初步評(píng)估與梳理

3.系統(tǒng)改造

基于系統(tǒng)調(diào)研和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，并結(jié)合云平臺(tái)特點(diǎn)，確定應(yīng)用系統(tǒng)云上的新架構(gòu)和遷移方案，對(duì)現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)改造、數(shù)據(jù)庫改造、應(yīng)用程序改造和系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證。相比傳統(tǒng)的物理服務(wù)器+物理數(shù)據(jù)庫部署模式，云上更適合使用負(fù)載均衡+云服務(wù)器+云數(shù)據(jù)庫以做到高可用。目前，已使用寧夏電子政務(wù)公共云平臺(tái) 152臺(tái) ECS云主機(jī)、55臺(tái)RDS云數(shù)據(jù)庫、56臺(tái)SLB負(fù)載均衡、13個(gè)OSS開放存儲(chǔ)等資源，部署了各類應(yīng)用系統(tǒng)40個(gè)，水利數(shù)據(jù)中心已實(shí)現(xiàn)了云端部署，如圖1所示。

4.系統(tǒng)遷移——以數(shù)據(jù)維護(hù)與管理系統(tǒng)遷移為例

（1）運(yùn)行環(huán)境

根據(jù)對(duì)原系統(tǒng)部署環(huán)境分析，結(jié)合云平臺(tái)資源配置要求，系統(tǒng)遷移部署需向政務(wù)云平臺(tái)申請(qǐng)2臺(tái)16核、內(nèi)存64G、硬盤500G的云主機(jī)和1臺(tái)最大IOPS為6 000的云數(shù)據(jù)庫。

（2）依賴軟件

根據(jù)對(duì)原系統(tǒng)部署環(huán)境分析，結(jié)合云平臺(tái)資源申請(qǐng)配置，系統(tǒng)遷移部署需要安裝java運(yùn)行環(huán)境JDK1.6、應(yīng)用程序部署環(huán)境TongWeb5.0、文本編輯工具notepad++、解壓縮軟件以及數(shù)據(jù)共享與交換平臺(tái)DXP軟件。

（3）遷移方法

利用云平臺(tái)所提供的各類服務(wù)，實(shí)現(xiàn)新舊應(yīng)用系統(tǒng)的切換，保證業(yè)務(wù)正常運(yùn)行。由于數(shù)據(jù)維護(hù)與管理系統(tǒng)部署在原水利廳數(shù)據(jù)中心虛擬環(huán)境中，因此選擇V2V遷移方式，即虛擬化資源遷移，將操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)從原虛擬服務(wù)器環(huán)境向政務(wù)云虛擬服務(wù)器環(huán)境的應(yīng)用遷移。根據(jù)系統(tǒng)調(diào)研及系統(tǒng)評(píng)估，遷移順序包括遷移環(huán)境準(zhǔn)備、開發(fā)環(huán)境搭建、數(shù)據(jù)遷移環(huán)境搭建、數(shù)據(jù)庫改造遷移、應(yīng)用程序改造、應(yīng)用部署與測(cè)試等環(huán)節(jié)。

圖1 寧夏水利應(yīng)用系統(tǒng)云端部署

5.系統(tǒng)測(cè)試及割接

應(yīng)用系統(tǒng)可以穩(wěn)定、高效地在云平臺(tái)上運(yùn)行。

云平臺(tái)和傳統(tǒng)環(huán)境是有差異的，系統(tǒng)上線前，務(wù)必在云環(huán)境上進(jìn)行充分的功能驗(yàn)證和性能測(cè)試。測(cè)試完成后，實(shí)施系統(tǒng)割接，完成資源準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)庫遷移、應(yīng)用程序遷移和業(yè)務(wù)割接等工作，確保遷移上云后的

6.系統(tǒng)交付

先后實(shí)施數(shù)據(jù)維護(hù)與管理系統(tǒng)、水利應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)、山洪預(yù)警系統(tǒng)、水資源管理系統(tǒng)、農(nóng)村飲水工程供水管理信息系統(tǒng)、水情綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)、水利項(xiàng)目資金收支結(jié)轉(zhuǎn)報(bào)表應(yīng)用系統(tǒng)等12個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的改造并遷入自治區(qū)政務(wù)云平臺(tái)，按照自治區(qū)信息化建設(shè)的要求管理和使用，并對(duì)現(xiàn)有水利數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全防護(hù)加固，保證現(xiàn)有水利數(shù)據(jù)中心與公共云平臺(tái)之間互聯(lián)互通、安全可靠。

四、結(jié) 論

依托自治區(qū)政務(wù)云中心和電子政務(wù)外網(wǎng)建設(shè)，寧夏水利系統(tǒng)告別了自建服務(wù)器的時(shí)代。借力 “寬帶寧夏”，水利基層單位基本完成了互聯(lián)網(wǎng)盲區(qū)消除工作，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)由分散存儲(chǔ)向集中管理、運(yùn)行環(huán)境由專網(wǎng)向外網(wǎng)、應(yīng)用系統(tǒng)由單獨(dú)運(yùn)行向統(tǒng)一平臺(tái)部署的“三大轉(zhuǎn)變”，寧夏水利信息化邁入了云時(shí)代?！?/p>