公共安全指控平臺容災(zāi)備份方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

趙冶

摘要：公共安全是國家安全的重要組成部分，是國家整體安全保障體系的重要一環(huán)，提升公共安全管理的水平具有重大的社會、經(jīng)濟(jì)和人文效益。從公共安全管理所需的指控平臺出發(fā)，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用，提出了公共安全指控平臺的整體設(shè)計(jì)，重點(diǎn)描述了容災(zāi)備份方案設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)方式。作為實(shí)際工程項(xiàng)目應(yīng)用成果，提出的公共安全指控平臺方案已成功應(yīng)用于厄瓜多爾與玻利維亞國家公共安全指控系統(tǒng)項(xiàng)目，取得了良好的效果，為城市公共安全管理和智慧城市建設(shè)提供了技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：公共安全;指控平臺;容災(zāi)備份;厄瓜多爾;玻利維亞

中圖分類號：IP393 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1008-1739（2019）03-59-3

0 引言

公共安全事件是指突然發(fā)生，造成或者可能造成嚴(yán)重社會危害，需要采取應(yīng)急處置措施予以應(yīng)對的自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件和社會安全事件。在我國國家應(yīng)急管理體系下，全國各地分別建設(shè)了多個(gè)多警合一的公共安全指控中心，用于集中處置公共安全事件，并且很多學(xué)者也分別研究了處置公共安全事件的各項(xiàng)專門技術(shù)剛。雖然多數(shù)國家已經(jīng)建立了一定規(guī)模的公共安全指控平臺，但面對公共安全事件的突發(fā)性和不確定性，公共安全指控平臺需要滿足以下要求;①統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范;②快速與無縫響應(yīng);③一體化指揮;④多部門高效協(xié)同聯(lián)動(dòng);⑤高可用的容災(zāi)備份能力;⑥多類型傳感器的全面監(jiān)測監(jiān)控;⑦大數(shù)據(jù)、情報(bào)與人工智能AI分析能力;⑧分類分級處置。針對上述公共安全指控平臺的建設(shè)要求，提出了公共安全指控平臺的整體設(shè)計(jì)，重點(diǎn)描述了容災(zāi)備份方案設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)方式，為城市公共安全管理，乃至智慧城市建設(shè)提供了技術(shù)支撐。

1 公共安全指控平臺

公共安全指控平臺設(shè)計(jì)包括：數(shù)據(jù)層、支撐層與業(yè)務(wù)層3層結(jié)構(gòu)。

①數(shù)據(jù)層：需要國家層面來制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)需要采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。通常指控平臺需要設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、地理信息數(shù)據(jù)庫、音視頻數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫和統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)庫等。

②支撐層：整個(gè)指控平臺運(yùn)行所需要的基礎(chǔ)設(shè)施層，需要按照指控平臺的業(yè)務(wù)場景需要進(jìn)行設(shè)計(jì)與部署。針對覆蓋超過500萬人口的大、中型指控平臺，服務(wù)器、存儲、通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等部分需要獨(dú)立部署，可采用商用產(chǎn)品，構(gòu)建基于云架構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)施平臺，而針對小型指控平臺，也可采用公有云服務(wù)商的云服務(wù)來搭建，而其他部分需要根據(jù)指控平臺所在的場所環(huán)境來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

③業(yè)務(wù)層：公共安全指控平臺的核心層，需要根據(jù)一個(gè)國家或一個(gè)城市的實(shí)際需要進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì)。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算（ABC）時(shí)代的來臨，業(yè)務(wù)層的系統(tǒng)逐步引入了更多的預(yù)測分析、警務(wù)情報(bào)以及決策分析與智能識別等功能，提升了指控平臺的智能化水平。公共安全指控平臺總體設(shè)計(jì)如圖1所示。

2 容災(zāi)備份方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在任何情況下，公共安全指控平臺不能夠出現(xiàn)任何中止服務(wù)的情況，因此容災(zāi)備份方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)就顯得極為重要。容災(zāi)備份方案需要從數(shù)據(jù)、服務(wù)與業(yè)務(wù)3個(gè)層面來具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，來滿足恢復(fù)點(diǎn)目標(biāo)（Recovery Point Object，RPO）和恢復(fù)時(shí)間目標(biāo)（Recovery Time Object，RTO）。通常情況下，公共安全指控平臺的PRO不得大于4h，RTO不得大于30 min。

公共安全指控平臺需要分級建設(shè)，一般建設(shè)3個(gè)級別：一級中心、二級中心和三級中心，一級中心是最高級別的公共安全指控中心。該容災(zāi)備份方案設(shè)計(jì)采用如下方式實(shí)現(xiàn)：

①各三級中心與二級中心進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，所有中心的數(shù)據(jù)在一級中心匯集，2個(gè)一級中心與—級數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，保證在整個(gè)公共安全指控平臺中每一份數(shù)據(jù)都有3個(gè)備份。任一中心出現(xiàn)災(zāi)難性故障時(shí)，可以在其他中心通過調(diào)用發(fā)生故障中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

②各應(yīng)用服務(wù)分成三級，分別由—級中心、二級中心與三級中心來發(fā)布提供，應(yīng)用服務(wù)采用相同的標(biāo)準(zhǔn)與界面。任一中心出現(xiàn)災(zāi)難性故障時(shí)，可以在其他中心直接發(fā)布所需的應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行服務(wù)恢復(fù)。

③公共安全指控平臺的業(yè)務(wù)平時(shí)分別由各級中心發(fā)布的應(yīng)用服務(wù)聚合而成。任一中心出現(xiàn)災(zāi)難性故障時(shí)，可以在其他中心直接聚合所需的應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行業(yè)務(wù)恢復(fù)。

經(jīng)過上述方式，從而來保證公共安全指控平臺數(shù)據(jù)、服務(wù)與業(yè)務(wù)滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)，具體容災(zāi)備份方案架構(gòu)如圖2所示。

3 案例應(yīng)用

本文研究的公共安全指控平臺與容災(zāi)備份方案已在厄瓜多爾ECU-911公共安全指控平臺和玻利維亞BOL-110公共安全指控平臺系統(tǒng)中成功應(yīng)用。

2016年4月16日，一場7.8級的強(qiáng)震襲擊了厄瓜多爾西北部沿海地區(qū)，地震造成數(shù)百人死亡。厄瓜多爾安全協(xié)調(diào)部部長納瓦斯稱，中國企業(yè)CEIEC為厄瓜多爾打造的國家公共安全指控平臺系統(tǒng)（ECU-911）在地震災(zāi)害救援中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，挽救了許多人的生命。如果沒有中國電子進(jìn)出口公司為厄瓜多爾打造的這套國家公共安全指控平臺，厄瓜多爾在這場大災(zāi)難中面臨的困難將不可想象。

在這場自然災(zāi)害中，ECU-911系統(tǒng)中有1個(gè)一級國家級中心瓜亞基爾和1個(gè)三級本地級中心波托維耶霍受到重創(chuàng)，出現(xiàn)災(zāi)難性的故障。在這種情況下，國家級中心瓜亞基爾的業(yè)務(wù)全部由另一個(gè)國家級中心基多接管，本地級中心波托維耶霍的業(yè)務(wù)全部由上一級的區(qū)域級中心安巴托接管，容災(zāi)備份系統(tǒng)切換完全滿足PRO和RTO的設(shè)計(jì)指標(biāo)，公共安全指控平臺業(yè)務(wù)能夠平穩(wěn)運(yùn)行，成功應(yīng)對了7.8級強(qiáng)震的實(shí)際檢驗(yàn)。2016年6月，歐洲緊急數(shù)字協(xié)會（EENA）授予了ECU-911系統(tǒng)PSAPs（ Public Safety Answering Points）認(rèn)證，厄瓜多爾是全球范圍內(nèi)第5個(gè)擁有此認(rèn)證的國家，也是美洲第1個(gè)獲得此認(rèn)證的國家，表明厄瓜多爾ECU-911公共安全指控平臺處于業(yè)界一流水平。

基于厄瓜多爾ECU-911應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，在玻利維亞的BOL-110公共安全指控平臺系統(tǒng)應(yīng)用中的公共安全指控平臺和容災(zāi)備份技術(shù)全部通過了實(shí)驗(yàn)室和第三方測試公司的技術(shù)測試，同時(shí)截止到2018年10月，BOL-110公共安全指控平臺系統(tǒng)首個(gè)—級國家級中心建設(shè)完成，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)并成功投入使用。

4 結(jié)束語

公共安全是國家安全的重要組成部分，是國家整體安全保障體系的重要一環(huán)，提升公共安全管理的水平具有迫切的現(xiàn)實(shí)需要，也為未來由安全城市過渡到智慧城市提供有力技術(shù)支撐。本文針對公共安全事件處理所面臨的指控平臺需求，提出了公共安全指控平臺的整體設(shè)計(jì)，重點(diǎn)闡述了容災(zāi)備份方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，給公共安全指控平臺的后續(xù)發(fā)展指明了方向，并且論述的容災(zāi)備份方案已成功應(yīng)用于厄瓜多爾和玻利維亞兩國公共安全指控系統(tǒng)項(xiàng)目。從實(shí)際應(yīng)用間接證明了所述技術(shù)研究的正確性，具有較強(qiáng)的推廣意義。