基于智慧城市信息化建設(shè)的云網(wǎng)中臺(tái)探究

沈曉波，石琥

（1.航天科工廣信智能技術(shù)有限公司；2.杭州藝達(dá)建筑工程有限公司）

1 引言

在智慧城市信息化建設(shè)的過(guò)程中，云網(wǎng)中臺(tái)的建設(shè)是利用云計(jì)算技術(shù)幫助城市實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施信息的傳遞與共享，能夠?yàn)橹腔鄢鞘行畔⒒ㄔO(shè)做好鋪墊。因此，本文開(kāi)展了對(duì)智慧城市信息化建設(shè)的云網(wǎng)中臺(tái)的建設(shè)研究，以期進(jìn)一步提升云網(wǎng)中臺(tái)的建設(shè)效果與質(zhì)量，提升云網(wǎng)中臺(tái)的功能性與適用性，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)智慧城市信息化建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 基于智慧城市信息化建設(shè)云網(wǎng)中臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)

2.1 實(shí)現(xiàn)精細(xì)化和高效化的管理

實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施信息的精細(xì)化、高效化管理是云網(wǎng)中臺(tái)建設(shè)的根本目的，因此，在智慧城市信息化建設(shè)的過(guò)程中進(jìn)行云網(wǎng)中臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，需要以此為建設(shè)目標(biāo)，提高云網(wǎng)中臺(tái)中云網(wǎng)類資源的各類能力，例如認(rèn)證能力、運(yùn)行能力、監(jiān)管能力及考核能力等，提升云網(wǎng)中臺(tái)的利用效果與管理能力，從而提升云網(wǎng)中臺(tái)的服務(wù)質(zhì)量，進(jìn)而促使云網(wǎng)中臺(tái)能夠真正地發(fā)揮其功能與價(jià)值[1]。

2.2 實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)類資源和技術(shù)的融合

若想進(jìn)一步提升云網(wǎng)中臺(tái)的適用性，就必須在云網(wǎng)中臺(tái)建設(shè)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)類資源與技術(shù)的整合，這是保證云網(wǎng)中臺(tái)功能性的基礎(chǔ)。若想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，則需要利用制度、體系的約束力，構(gòu)建一套云網(wǎng)類綜合能力平臺(tái)的制度規(guī)范體系，打破現(xiàn)有云和網(wǎng)相對(duì)封閉獨(dú)立的局面。此外，在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)時(shí)，也需要根據(jù)云網(wǎng)中臺(tái)的運(yùn)用需求，注入一些智能化、信息化的技術(shù)手段，從而實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)類資源和技術(shù)的完美融合。

2.3 實(shí)現(xiàn)運(yùn)維運(yùn)營(yíng)者和管理者的減壓減負(fù)

在智慧城市信息化建設(shè)的過(guò)程中，運(yùn)維運(yùn)營(yíng)管理是尤為重要的工作內(nèi)容，但智慧城市的運(yùn)維運(yùn)營(yíng)管理工作量龐大且工作復(fù)雜，若采用傳統(tǒng)人工管理的方式很容易出現(xiàn)紕漏，因此，合理利用云網(wǎng)中臺(tái)進(jìn)行運(yùn)維運(yùn)營(yíng)管理是十分有必要的。通過(guò)云網(wǎng)中臺(tái)的數(shù)據(jù)分析、智能化報(bào)表、統(tǒng)一展示、領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙和績(jī)效考評(píng)等功能，為運(yùn)維運(yùn)營(yíng)者直接提供數(shù)據(jù)和報(bào)表智能分析工具，為管理者提供直觀的數(shù)據(jù)支撐及信息展示，為經(jīng)營(yíng)者提供對(duì)外云網(wǎng)能力的輸出和運(yùn)營(yíng)，從而為運(yùn)維運(yùn)營(yíng)者和管理者減壓減負(fù)[2]。

3 基于智慧城市信息化建設(shè)的云網(wǎng)中臺(tái)的設(shè)計(jì)原則

3.1 堅(jiān)持“云網(wǎng)融合、統(tǒng)籌管理”的原則

按照分級(jí)分類實(shí)施及建設(shè)、統(tǒng)一運(yùn)維運(yùn)營(yíng)的理念，利用云網(wǎng)融合技術(shù)，統(tǒng)籌規(guī)劃云網(wǎng)類資源信息化建設(shè)，制定并發(fā)布統(tǒng)一的規(guī)范制度和服務(wù)目錄，集約政府資源，聚合政務(wù)信息化應(yīng)用。

3.2 堅(jiān)持“集約共享、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的原則

基于智慧城市信息化建設(shè)的云網(wǎng)中臺(tái)是以數(shù)據(jù)信息為核心內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳遞為主要功能，故可以說(shuō)云網(wǎng)中臺(tái)是以數(shù)據(jù)為核心的一個(gè)信息資源共享的平臺(tái)。因此，在進(jìn)行基于智慧城市信息化建設(shè)的云網(wǎng)中臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，需要以整合政務(wù)信息化資源為目標(biāo)，堅(jiān)持“集約共享、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的原則，加強(qiáng)各層級(jí)、各部門、各單位之間的信息傳遞效率，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)，利用信息共享的方式打破“數(shù)據(jù)壁壘”，這對(duì)于推動(dòng)智慧城市信息化建設(shè)是十分重要的[3]。

3.3 堅(jiān)持“安全可靠、性能穩(wěn)定”的原則

“安全可靠、性能穩(wěn)定”是云網(wǎng)中臺(tái)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)原則，只有保證云網(wǎng)中臺(tái)的安全性與穩(wěn)定性，才能夠在保證云網(wǎng)中臺(tái)良好實(shí)施其功能的同時(shí)保證城市數(shù)據(jù)信息的安全，進(jìn)而才能夠良好實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、信息化城市的建設(shè)。在進(jìn)行云網(wǎng)中臺(tái)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要以國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)制度2.0標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，根據(jù)安全等級(jí)要求設(shè)計(jì)云網(wǎng)中臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)安全體系，合理運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)提升云網(wǎng)中臺(tái)的安全性，避免存在網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)、信息泄露的問(wèn)題，進(jìn)而保證智慧城市數(shù)據(jù)信息的安全。

4 基于智慧城市信息化建設(shè)的云網(wǎng)中臺(tái)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1 整體架構(gòu)

云網(wǎng)中臺(tái)搭建環(huán)節(jié)，主要以政務(wù)網(wǎng)為依托，集中部署、資源共享為基本思路，對(duì)城建、政務(wù)等信息進(jìn)行一體化監(jiān)管、運(yùn)維，打破信息孤島局面，增強(qiáng)部門聯(lián)動(dòng)性和靈活性。從功能角度看其架構(gòu)可分為六個(gè)不同層級(jí)，各層級(jí)相互獨(dú)立、職能分割，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建立聯(lián)系，為各類業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)提供支撐。

1）基礎(chǔ)設(shè)施層

該層是整個(gè)架構(gòu)的物質(zhì)保障，包含固定式、可移動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能夠?yàn)閷蛹?jí)間網(wǎng)絡(luò)交流提供助力；各類存儲(chǔ)設(shè)備，能夠?yàn)椤霸啤?、“運(yùn)”環(huán)節(jié)提供基本數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)滿足元數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求；安全設(shè)備及感知設(shè)備，主要借助高效傳感器監(jiān)測(cè)電壓、電流等信息，保障設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)性和安全性，借助高分辨率攝像頭等，收集街區(qū)、道路信息。

2）基礎(chǔ)平臺(tái)層

肩負(fù)設(shè)備分管功能，云類管理模塊對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算、存儲(chǔ)過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)管理模塊則對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程。

3）數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)層

該層是數(shù)據(jù)交換、共享的核心樞紐，能夠面向各分管平臺(tái)、總管理平臺(tái)提供數(shù)據(jù)交換服務(wù)。

該層集成了各種虛擬引擎，可以為實(shí)時(shí)搜索、數(shù)據(jù)計(jì)算等提供保障，同時(shí)配備有消息服務(wù)、用戶認(rèn)證等模塊，能夠起到實(shí)時(shí)提醒的作用。

4）數(shù)據(jù)管理層

本質(zhì)上是一個(gè)大體量、異構(gòu)性的數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)往來(lái)數(shù)據(jù)均在此歸集，層級(jí)內(nèi)部配備CMDB管理平臺(tái)，下設(shè)多個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)。

5）功能展示層

主要承擔(dān)數(shù)據(jù)可視化、人機(jī)交互支撐等職能，包含智能化報(bào)表、監(jiān)控管理中心、統(tǒng)一資產(chǎn)管理等模塊，可以滿足多元化、差異化的使用需求。

4.2 云網(wǎng)中臺(tái)與子管平臺(tái)關(guān)系

在梳理云網(wǎng)中臺(tái)整體架構(gòu)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)當(dāng)明確其與子管平臺(tái)之間的關(guān)系，首先平臺(tái)作為總體框架，遵循集成化、統(tǒng)籌化原則，匯集接收各子管平臺(tái)數(shù)據(jù)，通過(guò)云、網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，從而搭建起完整的知識(shí)圖譜。其次各子管平臺(tái)還扮演著中間層的角色，在基礎(chǔ)層、云網(wǎng)中臺(tái)之間建立連接，向下收集數(shù)據(jù)，向上提供接口，可以滿足CMDB數(shù)據(jù)、資產(chǎn)類數(shù)據(jù)等的搜集傳遞。最后二者數(shù)據(jù)庫(kù)為連通狀態(tài)，支持x86架構(gòu)的同時(shí)，也能滿足ARM架構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)需求，兼容性較為可觀，有助于提升城市信息系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化水平。

4.3 主要功能

云網(wǎng)中臺(tái)理念融合了大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)科技成果，在各子管平臺(tái)之間建立聯(lián)系，最終形成云網(wǎng)融合、云云融合的中心媒介，其功能設(shè)計(jì)同樣體現(xiàn)了集成化、統(tǒng)籌化思維。其一為統(tǒng)一門戶功能，可以滿足基本的信息公示需求，內(nèi)嵌基礎(chǔ)設(shè)施管理模塊，管理人員通過(guò)賬號(hào)、密碼認(rèn)證登錄后，能夠?qū)崟r(shí)查看系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)情況、安全防護(hù)情況等。其二為統(tǒng)一展示功能，能夠?qū)\(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行可視轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化對(duì)象包含應(yīng)用信息、安全信息，以及基礎(chǔ)設(shè)施信息等，考慮到實(shí)際應(yīng)用需求，還配備了大屏定制功能，可以投放不同專題內(nèi)容。其三為統(tǒng)一資產(chǎn)管理，云網(wǎng)中臺(tái)搭建過(guò)程中，涉及到眾多基礎(chǔ)設(shè)施、公共資產(chǎn)，為防止運(yùn)維不當(dāng)造成的歸屬混亂問(wèn)題，所有云網(wǎng)類設(shè)備均統(tǒng)一登記，購(gòu)入時(shí)間、廠家、注冊(cè)主體等一目了然，還能在歸類統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，為會(huì)計(jì)結(jié)算提供便利。其四是大數(shù)據(jù)分析中心，智慧城市搭建環(huán)節(jié)會(huì)涉及到眾多異構(gòu)信息，體量龐大且內(nèi)容煩瑣，人為梳理、分析難度較大，可以依托云網(wǎng)中臺(tái)內(nèi)置功能進(jìn)行整合統(tǒng)計(jì)，并輸出為折線圖、餅狀圖等，為管理者決策提供依據(jù)。其五是智能化報(bào)表功能，應(yīng)用環(huán)節(jié)可以自由設(shè)置分項(xiàng)、參數(shù)等，生成條理清晰、內(nèi)容明確的報(bào)表模板，促進(jìn)政務(wù)管理規(guī)范化、統(tǒng)一化發(fā)展。其六是健康狀態(tài)評(píng)價(jià)功能，云網(wǎng)中臺(tái)流轉(zhuǎn)信息增多，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)壓力也在直線上升，因此做好風(fēng)險(xiǎn)防控、趨勢(shì)預(yù)測(cè)是十分關(guān)鍵的，系統(tǒng)內(nèi)部配備狀態(tài)評(píng)價(jià)板塊，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量、云數(shù)據(jù)利用率等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)滿足I/O讀寫(xiě)速率、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等的監(jiān)測(cè)需求。其七是運(yùn)維運(yùn)營(yíng)中心，主要負(fù)責(zé)審批、調(diào)度信息的傳達(dá)，可以有效提升運(yùn)維管理效率。其八是監(jiān)控管理中心，可以在健康評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，對(duì)告警信息進(jìn)行綜合分析，審核確認(rèn)后將信息反饋至運(yùn)維中心，生成詳細(xì)報(bào)告，為檢修維護(hù)提供工作方向。其九是云資源虛耗空轉(zhuǎn)管理，云網(wǎng)中臺(tái)信息收集、監(jiān)控覆蓋面廣泛，部分區(qū)域云數(shù)據(jù)可利用性小，利用率整體不高，很容易造成空轉(zhuǎn)問(wèn)題，導(dǎo)致資源配置效率的下降，因此設(shè)置空轉(zhuǎn)管理功能，可以實(shí)時(shí)生成報(bào)表和告警信息，方便管理者及時(shí)調(diào)整優(yōu)化。最后還有績(jī)效考評(píng)、適配管理等功能，可以為云網(wǎng)類工作的開(kāi)展提供助力。

4.4 迭代策略

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)繁榮、城建事業(yè)興盛的背景之下，新科技手段持續(xù)涌現(xiàn)，云網(wǎng)類設(shè)備更新?lián)Q代速率也在加快，為保證云網(wǎng)中臺(tái)先進(jìn)性，必須提前確立科學(xué)化、優(yōu)質(zhì)化的迭代策略，在緩解政府財(cái)政壓力的同時(shí)，豐富平臺(tái)功能，提升運(yùn)行平穩(wěn)性。從當(dāng)前運(yùn)維管理實(shí)踐來(lái)看，推薦采用三階段劃分思路。

第一階段為平臺(tái)建成一年以內(nèi)，可將子管平臺(tái)集成作為目標(biāo)，配備齊數(shù)據(jù)分析、展示功能，完成通用型云網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定工作；

第二階段為建成后一至三年，此時(shí)平臺(tái)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成，應(yīng)當(dāng)在此基礎(chǔ)上著力提升線上運(yùn)維、直管能力，明確數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)情況；

第三階段可以放在平臺(tái)建成三年以后，著力優(yōu)化數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)等細(xì)節(jié)，形成完善、系統(tǒng)的云網(wǎng)類規(guī)章標(biāo)準(zhǔn)及運(yùn)營(yíng)流程。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，云網(wǎng)中臺(tái)能夠幫助城市進(jìn)一步提升運(yùn)維能力，是推動(dòng)智慧城市建設(shè)效果的有效手段。在實(shí)際進(jìn)行云網(wǎng)重要建設(shè)的過(guò)程中，需要明確云網(wǎng)中臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)，根據(jù)實(shí)際的建設(shè)需求確定云網(wǎng)中臺(tái)的功能，并根據(jù)智慧城市云網(wǎng)中臺(tái)的設(shè)計(jì)原則科學(xué)地進(jìn)行云網(wǎng)中臺(tái)的設(shè)計(jì)，以保證云網(wǎng)中臺(tái)能夠滿足數(shù)字化城市發(fā)展的需求。在云網(wǎng)中臺(tái)建設(shè)的過(guò)程中，需要明確整體框架，在整體設(shè)計(jì)框架的基礎(chǔ)上建設(shè)子管平臺(tái)，并設(shè)計(jì)云網(wǎng)中臺(tái)與子管平臺(tái)的關(guān)系，根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)云網(wǎng)中臺(tái)的功能，并制定迭代策略，以提升智慧城市基礎(chǔ)環(huán)境統(tǒng)籌運(yùn)營(yíng)的能力。