02/18/2020  文章來源： 羅森伯格



2018年以來，公安部已成立全國公安大數(shù)據(jù)工作領導小組，推進信息化建設，大力實施公安大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，打造數(shù)據(jù)警務、建設智慧公安，提升公安工作智能化水平。以大數(shù)據(jù)智能應用為核心的智慧警務新模式，充分應用大數(shù)據(jù)、機器學習、人工智能等新技術，對各類風險隱患的敏銳感知、精確預，實現(xiàn)對各類違法犯罪活動的精準打擊。確保公安信息化建設取得重大進展、維護國家安全和社會穩(wěn)定能力有大的提升。同時，通過“互聯(lián)網(wǎng)+公安政務服務平臺”，各地推行智慧警務，云警務等各種互聯(lián)網(wǎng)便捷通道，實現(xiàn)警務咨詢、便民服務、辦事通道網(wǎng)上運行，極大提升了辦事效率，節(jié)省辦事費用開支。

目前，服務于公安大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的數(shù)據(jù)中心建設亟需解決現(xiàn)階段公安數(shù)據(jù)處理的種種弊端，對內：各部門間信息存在壁壘，信息交互不通暢，數(shù)據(jù)備份安全性差；對外：標準不一，接口不一，公安數(shù)據(jù)與政府部門，社會行業(yè)等外部數(shù)據(jù)交互困難，及時性差。



一，基于公安大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設計之基本原則：

1，綠色環(huán)保
采用先進的設計理念和產(chǎn)品以實現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能的綠色機房，按工信部等三部門聯(lián)合發(fā)文要求，2022年大型數(shù)據(jù)中心以及超大型數(shù)據(jù)中心PUE 值小于1.4 。

2，實用性和先進性
基礎設施采用先進的技術，通過使用先進的技術和設備來確保其實用性，滿足當前的需求，兼顧未來的業(yè)務需求。

3，安全可靠性
要對機房的布局、結構設計、設備選型、維護等各個方面進行可靠性的設計和建設，提高機房的安全性。

4，靈活性與可擴展性
機房必須具有良好的靈活性與可擴展性，能夠根據(jù)業(yè)務不斷深入發(fā)展的需要，擴大設備容量和提高用戶的數(shù)量和質量。具備支持多種網(wǎng)絡傳輸、多種物理接口的能力，提供技術升級、設備更新的靈活性。

5，標準化
在機房系統(tǒng)結構設計時，基于國家頒布的有關標準，堅持統(tǒng)一規(guī)范的原則，從而為未來的業(yè)務發(fā)展、設備增容奠定基礎。

6，經(jīng)濟性/投資保護
應以最優(yōu)的性能價格比構建機房，以較低的成本、較少的人員投入來維持系統(tǒng)運轉，提供高效能與高效益。

7，可管理性
建立一套全面、完善的管理和監(jiān)控系統(tǒng)，應具有智能化，可管理的功能，采用先進的管理監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)測整個機房的運行狀況，實時燈光、語音報警，實時事件記錄，迅速確定故障，簡化管理人員的維護工作，為機房安全、可靠的運行提供最有力的保障。

8，自用和商用
自用滿足公安系統(tǒng)自身網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸和交互的基本需求，滿足高可靠性，高速率，低延遲的網(wǎng)絡發(fā)展趨勢。商用滿足科研院所，高科技企業(yè)入駐，圍繞公安科技信息化技術研究、應用創(chuàng)新、成果推廣，并積極培養(yǎng)科技人才，成為融合科技信息化“技術”與公安“業(yè)務”的有效載體。

二，基于公安大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設計之等級要求：

數(shù)據(jù)中心設計參考的標準很多，國際標準有TIA942B，EN50173,TIA568C,TIA606B，ISO11801等，國內標準有GB50311, GB50312,GB50174等。公安數(shù)據(jù)中心設計主要依據(jù)的標準為中國標準GB50174《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》，數(shù)據(jù)中心可根據(jù)機房選址、建筑結構、機房環(huán)境、安全管理及機房的使用性質及由于場地設備故障導致電子信息系統(tǒng)運行中斷在經(jīng)濟和社會上造成的損失或影響程度，分為A、B、C三級。

A級為容錯型，在系統(tǒng)需要運行期間，其場地設備不應因操作失誤、設備故障、外電源中斷、維護和檢修而導致電子信息系統(tǒng)運行中斷。

B級為冗余型，在系統(tǒng)需要運行期間，其場地設備在冗余能力范圍內，不應因設備故障而導致電子信息系統(tǒng)運行中斷。

C級為基本型，在場地設備正常運行情況下，應保證電子信息系統(tǒng)運行不中斷。

公安大數(shù)據(jù)中心的建設建議選擇A級標準，兩個或兩個以上在同城或異地同時建立的數(shù)據(jù)中心互為備份，數(shù)據(jù)實時傳輸備份、業(yè)務滿足連續(xù)性要求，數(shù)據(jù)中心之間已實現(xiàn)容錯功能，充分保障業(yè)務系統(tǒng)的可靠性和安全性。



三，基于公安大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設計之網(wǎng)絡架構：



前端網(wǎng)絡的主要功能是數(shù)據(jù)交換，三層架構包括核心層、匯聚層和接入層；二層和一層網(wǎng)絡架構也稱為矩陣架構，這種架構可為任意兩個交換機節(jié)點提供低延遲和高帶寬的通信, 可以配合高擴展性的模塊化子集設計。公安大數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)業(yè)務中，視頻業(yè)務的比重越來越大，各種智能視頻，音頻相關的分析對比軟件的應用，各種網(wǎng)絡之間數(shù)據(jù)交互愈來愈頻繁，因此，采用扁平化的矩陣架構可以更靈活滿足各種應用互連需求。     

            

作為網(wǎng)絡傳輸?shù)幕�本通道，物理鏈路的架構與網(wǎng)絡架構相輔相成。通過水平布線和主干布線實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心的服務器和交換機等有源設備之間的互聯(lián)互通�？梢愿鶕�(jù)業(yè)務系統(tǒng)的實際需求，選擇不同的模型進行模塊式組合，實現(xiàn)全網(wǎng)的靈活架構。



針對公安災備數(shù)據(jù)中心，傳統(tǒng)的模式是同城異步。未來更靈活，更安全可靠的模式應采用雙活甚至多活的容災模式。采用這種模式可以防止區(qū)域性災難，一旦出現(xiàn)故障，公安數(shù)據(jù)業(yè)務可以平滑地切換到備用系統(tǒng)，服務不會中斷，升級擴容以及停機維護的時間更短，容錯率更高。同時，業(yè)務流量負載均衡進一步加強，提升了數(shù)據(jù)中心的安全性和可靠性。



四，基于公安大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設計之布線介質：

布線介質作為數(shù)據(jù)中心內傳輸?shù)奈锢硗ǖ�，猶如連接城鎮(zhèn)之間的高速公路，屬于數(shù)據(jù)中心內部最重要的基礎建設。相比交換機，服務器等有源設備3到5年的使用壽命，物理鏈路的使用壽命長達20年以上。因此，布線介質的選擇，主要考慮兩個方面，一是滿足當前應用的需求以及為下一代應用預留充足的帶寬；二是確保布線介質的品質可靠性滿足設計使用期限，作為一次性整體投入，一旦出現(xiàn)質量問題，會引起整個數(shù)據(jù)中心的可靠性。

目前，相關主要國際標準以及國內標準，均建議多模光纜采用OM3/OM4等級（OM3/OM4支持40G傳輸距離100/150米）；單模光纜采用OS2零水峰光纜；雙絞線銅纜采用增強型六類線（6A）及以上等級。同時，考慮到綠色環(huán)保以及以人為本的原則，應選用具備良好的阻燃性能，燃燒所產(chǎn)生的氣體中無鹵酸并且發(fā)煙量低的低煙無鹵護套（LSZH）。因為火災一旦蔓延，火場的溫度基本都要達到1000攝氏度以上（遠超CMP/OFNP耐燃溫度800攝氏度），而CMP或OFNP通常采用的材料是聚全氟乙丙烯共聚物（FEP），由四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的，兩種成分燃燒后都會產(chǎn)生HF（氟化氫）廢氣。無水氟化氫具有極強的酸性,只有100％的硫酸才能超過它。氟化氫對呼吸道粘膜及皮膚有強烈的腐蝕作用。吸入較高濃度氟化氫，可引起眼及呼吸道粘膜刺激癥狀，嚴重者甚至發(fā)生反射性窒息。因此，低煙無鹵護套是未來數(shù)據(jù)中心的主流選擇。



五，基于公安大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設計之智能布線管理：

“木桶效應”指出：一只水桶盛水的多少，并不取決于桶壁上最高的那塊木塊，而取決于桶壁上最短的那塊。無論是傳統(tǒng)機房時代，還是當今云計算，物聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)的數(shù)字智能時代，作為OSI網(wǎng)絡七層模型中最底層的物理層，一直都是采用最傳統(tǒng)的運維管理模式，即標簽和文檔記錄進行人工管理。
數(shù)據(jù)中心的運維對可靠性和安全性要求極高，長期的運維管理中會面臨一系統(tǒng)錯綜復雜的問題，如管理人員變更，人為失誤，文檔丟失，標簽錯亂/受損，外力破壞等。據(jù)第三方咨詢機構統(tǒng)計，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡故障70%以上是由于物理故障造成的。因此，提升物理鏈路的智能管理水平是影響數(shù)據(jù)中心運維管理智能化的重要一環(huán)。



采用鏈路檢測模式的硬件系統(tǒng)和圖形化的管理軟件是智能布線系統(tǒng)的基本要求，而端口LED燈指示，鏈路拓撲圖展示，報表統(tǒng)計，支持SNMP等功能則是提升運維管理效率的關鍵。選用合適的智能布線系統(tǒng)可以彌補數(shù)據(jù)中心運維的最后一塊短板。



結束語：

公安大數(shù)據(jù)是公安系統(tǒng)信息化建設的重要戰(zhàn)略，而數(shù)據(jù)中心是信息化建設的載體與關鍵設施，為公安系統(tǒng)提供統(tǒng)一的云計算環(huán)境和集中運行維護保障，也為全國公安機關信息資源共享提供強有力的支撐。采用科學前瞻性的指導思想、靈活的網(wǎng)絡架構、高品質高可靠性的布線介質、高效的智能管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心設計規(guī)劃著力點，為公安大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的落地保駕護航。