企业数据中心设计方案

企业数据中心设计方案

数据中心设计方案设计原则统一建设通过制定统一的数据交换与共享标准，建设统一的数据共享与交换平台和统一的接口系统，可以避免重复投资，降低接口的复杂性，有效实现数据中心与业务部门以及业务部门之间的数据共享与数据交换，消除“信息孤岛”，实现数据资源的互联互通。相对独立根据数据中心的功能定位，数据中心的建设和运作必须保持业务系统的相对独立性。为此采用松散耦合方式，通过在业务部门统一配置接口系统实现数据资源整合。共建共享一方面建设数据中心的目的是为了实现业务部门之间的数据共享。另一方面，数据中心的数据来源于各个业务部门，因此数据中心的建设必须依靠各业务部门的积极参与和配合。安全可靠数据中心的安全是非常重要必须要做好系统的安全设计，防范各种安全风险，确保数据中心能够安全可靠的运行。同时数据中心必须采用成熟的技术和体系结构，采用高质量的产品，并且要具有一定的冗灾功能。数据中心平台设计平台总体架构数据中心总体结构包括信息资源、支撑平台、专题应用三个层次，以及标准法规体系和安全保障体系。运行环境运行管理体系包括运行管理机制、运行监控管理系统两部分。运行管理机制包含支持数据中心运作的相关机制、制度，对数据中心的管理依靠的是合理的运行管理机制。对运行管理机制的实施需要配备相关人员和相应的运行监控管理系统，运行监控管理系统的监控管理功能包括面向安全性的用户管理、权限管理和密码管理；面向可用性的节点管理、交换规则管理和和状态监控；面向可靠性的数据备份和恢复；面向性能优化的性能监控；面向运行管理机制的信息管理等。信息资源信息资源是电子数据中心的核心，主要包括基础数据、共享业务数据和统计分析数据。支撑平台数据中心支撑平台包括数据共享交换平台、共享数据管理子系统、目录管理服务子系统、共享业务管理子系统、系统配置管理子系统和系统安全管理子系统。负责数据的采集、数据汇总、数据分发、数据转换、数据更新通知等，实现各业务部门之间、业务部门与数据中心之间的同构或者异构系统信息交换。数据管理系统负责对采集数据的比对、审核校验、标准转换、发布、维护等工作，控制数据的输入和输出，为数据质量把关。标准法规体系数据中心标准法规体系包括数据共享试行规范、信息资源共享管理办法和实施细则、实施指南等，是促进信息资源共享的规范化、制度化，形成信息共享长效机制的保障。安全保障体系安全保障体系包括物理安全、网络安全、系统安全、应用程序安全、数据资源安全和安全认证，从安全技术和安全管理机制两个方面为数据中心提供安全保障。安全保障体系与数据中心的建设边界是物理安全、网络安全、系统安全和安全认证由安全子系统项目负责，应用软件的安全和数据的安全由数据中心负责。信息资源信息资源是数据中心最重要的资源。数据中心的信息资源分布状态具有阶段性，每个阶段都对应信息资源整合的不同阶段，体现信息资源的管理集中、有机分布的特点。根据“基于数据，围绕数据，面向数据”的建设思路，进行信息资源体系的总体规划，然后具体描述共享型的共享数据库、操作型的业务数据库和分析型的历史数据库这三类信息资源的构建、维护和使用。信息资源规划的总体思路信息资源规划的总体思路主要包括如下几个方面：数据共享标准化首先共享数据是标准的，其次共享的方法和途径是规范的。目前各系统信息资源数据库已经有多种存在方式，要解决系统间信息的互连、互通、互操作，必须针对共享数据建立共同遵守的标准规范，只有编码是统一的、格式是统一的、数据交换的方式是统一的，才能保证数据是一致的，才能实现对数据交换和数据共享的有效管理。业务数据相对独立各职能部门分管业务的范围和职责不同。因此，系统在全局考虑、统一设计的同时，还要充分考虑不同业务部门自身的特点，在统一规划的前提下，保证支持不同业务活动的数据具有相对独立性，建立面向各部门进行联机事务处理的业务数据库。决策数据集成化建设数据中心的另一个目的就是将各部门的业务结果数据有机地集成在一起，进行综合查询和统计分析，为各级领导的决策提供有力的数据支持。信息资源体系结构对公共服务系统、业务应用、决策分析提供支持，数据中心的数据库包含如下内容：（1）共享数据库包含基础数据库、元数据库、标准代码库、共享业务数据(如果业务部门之间通过数据中心进行数据交换)。（2）统计分析数据库汇集各业务部门的统计分析数据，为决策提供数据支持。（3）运行管理数据库用于监控管理、节点管理、日志等。（4）公共服务数据库提供对公共服务系统的数据支持。共享数据一致性的保证共享数据包括基础数据及其元数据和标准代码数据、共享业务数据。共享数据一致性问题是数据中心面临的关键问题。从范围上划分，共享数据包括基础数据，基础数据包含基准数据。共享数据库的建立过程共享数据库的建立采取逐步扩展的策略，达到数据整体上的一致性、完整性和准确性是一个逐步完善的渐进式递归过程。共享数据库的建立由业务驱动，业务部门提供的基础数据经数据源单位确认后存入基准数据库，并反馈业务部门，经过不断的提交和确认，基准数据库的数据不断增加，覆盖范围不断扩大，比对的工作量逐步减少。支撑平台数据中心支撑平台主要包括数据共享交换子系统、目录管理服务子系统、共享数据管理子系统、共享业务管理子系统、系统配置管理子系统和系统安全管理子系统。数据共享交换子系统数据共享交换子系统为各业务部门提供数据交换服务。交换管理提供交换节点、交换服务和交换桥接的配置、调度和检测功能；提供交换服务和交换桥接的日志查询和统计功能。交换服务提供共享域内交换节点之间的数据共享交换服务，包括采集、分发、汇总和转发；提供交换节点与业务系统之间的交换桥接服务，实现数据提供和获取；提供跨域交换服务，实现共享域之间通过对接节点进行数据交换。数据交换引擎是数据共享交换平台的核心。数据交换引擎主要包括服务处理和数据接口。主要包括：（1）服务请求监听器服务请求监听器采用监听机制，实现对服务请求的并发接收。（2）服务解释处理器服务解释处理器负责解释执行服务请求。服务请求监听器把服务请求转发到解释处理器，服务解释处理器查询所请求的服务定义，根据服务定义产生执行序列并控制各个交换节点实现交换服务。在数据交换压力大的时候，根据服务的优先级高低，控制交换服务的执行顺序，确保高优先级的服务优先执行。（3）服务定义服务定义记录了服务的项选参数以及设置，描述了服务应该如何解释和执行。交换服务可以定义服务优先级等信息。（4）接口控制接口控制负责把命令序列发送到各个交换节点，控制交换节点上的数据接口，驱动数据交换的执行。（5）传输管道数据的交换过程是在传输管道中进行的，传输过程分为三部分，数据输出，网络传输、数据输入。在源节点的数据输出接口把数据由数据源读出，并根据服务配置经过数据加密、数据压缩等过滤器。经数据输出接口输出的数据通过消息中间件传输到目标节点。目标接点的数据接口接收到数据后反向经过各种过滤器把数据还原出来，然后写入到目标数据源。（6）管道管理管道管理器负责管理数据交换过程中的传输管理，包括管理的创建、动态分配、撤消等操作。（7）日志监控日志监控按级别记录数据交换引擎在运行过程中的事件记录，提供监控功能。数据接口数据共享交换平台支持三种数据接口方式，包括交换库方式、文件方式以及Web服务方式，业务系统通过交换平台进行数据共享交换时，可以根据实际的情况选择合适的数据接口方式接入交换平台。在接入节点时，根据实际情况选用一种或多种接口类型。对于有业务系统存在，只要求提供或获取共享业务数据的情况，建议采用数据库类型接口；对于需要获取基础数据的情况，以及实时性要求高的情况，建议使用Web服务类型接口；文件类型接口根据实际情况决定是否采用。目录管理服务子系统目录管理服务子系统是支撑平台的核心子系统，提供信息资源目录的注册管理以及信息资源的发现定位服务。主要功能包括：(1)目录管理提供数据主题的管理功能，数据主题包含了对信息资源的语义信息和规格信息等；提供对目录层次结构的管理，包括系统自动管理以及手工管理两种方式。(2)目录服务按部门、专项以及分类标签等方式浏览信息资源目录；提供信息资源的检索和统计功能。共享数据管理子系统共享数据管理子系统是支撑平台的一个基础子系统，是实现信息资源共享交换的基础。主要功能包括：(1)数据标准管理提供公共数据元、信息分类和代码的配置管理功能。(2)数据源管理提供数据源的配置管理功能。(3)数据质量管理提供对共享数据的质量管理功能，包括问题数据的查询、浏览和统计。共享业务管理子系统共享业务管理子系统是支撑信息共享申请、授权业务开展的系统。主要功能包括：(1)共享业务流程提供对共享业务流程的支撑功能，包括共享业务申请和审核。(2)共享业务统计提供按部门、业务状态和业务时间等维度对共享业务统计功能。系统配置管理子系统系统配置管理子系统是支撑平台的一个基础子系统。主要功能包括：(1)共享域提供信息资源共享域的信息配置功能。(2)全局配置提供组织机构、系统信息等全局配置功能。系统安全管理子系统系统安全管理子系统是支撑平台的一个基础子系统。主要功能包括：(1)用户管理提供用户、用户组、角色管理功能。(2)权限管理提供基于角色（RBAC）的权限管理功能。(3)操作日志提供用户操作日志的查询和导出功能。数据共享交换平台交换网络结构一般数据交换有两种常见的交换结构，包括星型交换和网状交换。在星型交换结构中，所有端节点都只与中心节点相关，通过中心实现数据交换；而网状交换结构中，数据可以在任意两个节点之间直接交换。采用星型交换结构有以下的优点：（一）避免重复提供数据如果同一批数据，有多个子系统需要共享，在星型交换结构中，数据提供方只需要提供一次数据。根据以上的分析，这种情况在本期项目是普遍存在的，星型交换结构有助于减少接入单位在开发、调试、实施、维护等各个阶段的工作量。（二）中心统一控制简化管理在网状交换结构中，交换服务分布在每一个节点，因此在进行服务管理时需要对每一个节点进行管理。这样数据共享交换平台的服务管理系统可能会设计成一个分布式的管理系统，或者是让管理员分别登录到不同的节点进行管理。无论采用何种实现方式，管理员都必须面对在N个不同节点上管理服务的问题。而在星型交换结构中，所有的交换服务都是集中在中心端，管理员只需要管理中心节点上的服务。（三）降低实施过程对网络连接的要求提供稳定可靠的数据交换服务，是数据共享交换平台的关键任务，采用星型交换结构，只需要保证各个端节点与中心节点之间的网络正常联通，而采用点对点网状交换结构则需要保证每两个点之间都联通。在实施过程中，不一定能保证每两个交换节点之间网络联通。因此采用星型交换结构在一定程度上降低数据共享交换平台的实施要求。交换概念模型交换概念模型由中心交换结点和端交换结点组成。端交换结点接收和发送部门的交换信息。中心交换结点管理交换网络内端交换结点的数据交换服务，并根据需求形成共享信息库。交换概念模型说明如下：（一）业务信息是由各部门产生和管理的信息资源。（二）交换信息是端交换结点用于存付参与交换的信息资源。（三）共享信息库是可以为多个端交换结点提供一致的信息资源的信息集中存储区。任意一个端交换结点是可以按照一定的规则访问共享信息库。（四）端交换结点是信息资源交换的起点或终点，完成业务信息与交换信息之间的转换操作，并通过交换服务实现信息资源的传送和处理。（五）中心结点主要为交换信息提供点至点、点到多点的信息路由、信息可靠传送等功能。在两个端交换结点之间可以有0个或若干个中心交换结点。（六）交换服务是交换结点传送和处理信息资源的操作集合，通过不同交换服务的组合支持不同的服务模式。交换服务按照数据交换任务的重要性以及时效性要求设置为不同的优先级。一般情况下，交换服务按照预先设定的调度计划执行。在主机、网络资源紧缺的情况下，高优先级的交换服务可以优先执行，确保满足数据交换的时间要求。交换体系结构共享交换平台由中心交换节点和端交换节点组成，依托统一的电子外网，通过采用一致的交换协议，实现跨地区、跨部门应用系统之间的数据交换。数据中心作为中心交换节点，各部门的前置机作为端交换节点。部门业务系统通过交换桥接实现与前置机互联，接入数据共享交换平台。中心交换节点提供交换数据的采集、分发服务，实现交换节点之间的数据路由和传送功能；端交换节点提供交换数据的存储库、数据写入和读取接口以及文件上传和下载接口，业务系统与端交换节点之间通过交换桥接进行交换数据的提供和获取，并实现业务数据和交换数据之间的转换。端交换节点是交换平台中数据交换的起点或终点。数据交换过程可分为数据提供、数据采集、数据分发和数据获取四个阶段：数据提供数据从提供方的业务系统转换并传输到提供方的前置机；数据采集数据从提供方的前置机传输到中心节点；数据分发数据从中心节点传输到使用方的前置机；数据获取数据从使用方的前置机传输并转换到使用方的业务系统。其中，数据提供和数据获取流程由部门的交换桥接负责，数据采集和数据分发流程由中心数据共享交换平台负责。业务系统可以通过公开Web服务的方式向数据中心或其他部门提供数据；部门获取数据时，也可以直接从数据提供方公开的Web服务获取数据。数据中心公开的Web服务主要用于共享基础数据，业务系统可以调用数据中心的数据共享服务查询基础数据。共享数据管理系统在没有数据标准的时候，数据中心对同一个数据字段可以从多个数据来源采集数据，对于同一个数据字段，数据中心对于该数据字段保存多个来源的版本。公共数据维护系统提供工具、服务来展现数据的不一致性，数据管理员根据工作制度，对数据字段进行电话等多种手段核实字段的真实数值，如果在一定的时限内不能解决冲突，则可以发布该数据字段的多个版本，每个版本都标明数据字段的来源，并指示该数据是存在冲突的。通过数据共享与交换平台以数据服务的方式从各业务部门采集数据，保存到公共数据缓存库，使用公共数据维护系统进行数据比对、冲突检查、数据审核、数据转换。当数据达到一致性、完整性要求时，数据被发布到公共数据发布库，通过数据共享与交换平台以数据服务的形式提供数据使用方访问；数据管理系统面向数据中心和业务部门的数据管理员，确保数据的一致性、准确性和完整性，为数据质量把关。功能设计数据管理工作流实现对数据管理的主要工作流程的管理，方便业务部门提供、使用和交换数据，比如从数据使用方提出申请，然后数据提供方进行审核，然后双方协商数据交换规则到最后配置实现的整个工作过程的管理。数据转换建立业务部门数据于标准规范数据的转换映射关系和转换规则，将业务部门的数据转换为符合标准规范的数据。数据整理对缓存数据库中的各业务部门数据进行比对、清洗，检查数据冲突，对数据进行审核校验。确保数据一致性、完整性。数据发布数据管理系统把经过比对、审核、转换之后的具有完整性、一致性的数据保存到数据中心的发布数据库，经过数据共享与交换平台发布提供各业务部门使用。主题管理数据中心以主题为单位实现数据采集、数据交换、数据共享、数据比对以及数据发布。因此必须提供主题管理功能。元数据管理对共享数据进行元数据管理，以主题的方式组织数据资源。数据标准管理对数据标准的内容、数据标准的版本进行管理，将标准变更对业务系统的影响屏蔽在数据接口系统一级。数据维护通过数据管理系统进行日常的数据维护工作，如：数据备份恢复。提供对业务系统的异地容灾数据备份的管理支持。逻辑结构数据管理系统以主题的方式组织数据资源，提供元数据管理、数据供需关系管理、数据标准规范管理，与数据共享与交换平台结合，提供数据转换、整理、发布等功能。保障机制为保证数据中心建设的顺利进行和有效运行，必须有一套完善的运行管理机制和实用的运行管理系统来支撑。其中运行管理系统是运行管理机制的技术实现。运行管理机制运行管理机制的关键在于度的把握，要在众多可能互相矛盾的指标中找到平衡点。数据中心在建设和运行管理过程中需要把握信息公开与安全保密的度；由此形成信息共享与安全保密相结合的信息管理机制。为此，需要制定几个主要的制度，包括信息共享法规、数据安全管理法规和数据中心的运行管理制度。信息资源管理机制信息过度公开容易造成信息不安全，隐私泄露等问题；信息过度保密又容易造成信息割据和信息壁垒，不利于信息化的发展。为此需要对信息进行分类，哪些部门需要哪些信息，哪些部门可以获得哪些信息，做到“知必所需”，以共享为主题，以公开促应用，以安全为前提，以保密为手段建立一种信息公开与授权存取相结合、数据共享与信息保密相结合的机制。信息共享法规该制度面向信息办和业务部门，实现对信息资源的开发利用。有关单位根据这一制度公开必要的信息，并获取其他部门公开的信息。信息公开是信息共享的前提，也是数据中心的运行基础，通过信息共享法规使各部门提供数据和使用数据有章可循。安全管理法规该制度同样面向信息办和业务部门，实现对信息资源的安全管理。虽然数据共享是主题，但与此同时必须要有配套的安全保密制度，确保共享信息的合法使用，防止隐私的泄露造成的社会影响以及其他信息安全事故的发生。运行管理制度数据中心的运行管理制度主要面向数据中心的工作人员，包括日常工作制度、备份制度等。通过定义一套数据中心的运行管理制度，可从行政的手段解决管理维护的问题，保证数据中心的安全可靠和高效运行。安全保障体系数据中心的安全保障体系是确保数据中心系统安全性，保障在不同的业务系统之间（包括核心业务以及各种相关业务系统）以数据中心为核心进行数据共享、数据存取、数据交换等过程中的全面安全性。整个安全保障体系可分为物理安全、网络安全、系统安全、应用软件安全和信息资源安全。数据中心的安全保障体系是贯穿整个体系架构每个层次各系统的，各子系统的设计与构建都要把安全保障作为关键部分。实现数据中心的安全保障不仅要从技术层面，还需要从管理层面考虑。数据中心系统的安全隐患主要来自于外部侵入和内部破坏，系统的安全包含技术的安全、制度的保障等，安全建设包括权限与认证体系、信息安全处理体系、信息传输安全体系等方面。系统的每一层次均有安全性的问题，安全策略包括物理安全、网络安全、系统安全、应用安全、数据资源安全。同时从安全技术和安全管理机制两个方面提供安全保障。物理安全物理安全实现主要包括机房安全和人员管理。网络安全通过合理部署安全防御系统（如防火墙、入侵检测等），并通过统一安全管理服务平台实现对各种不同的安全防御设备的统一管理、配置、监控、分析等，提供全面的、基于统一安全策略的网络安全防御，避免来自各个不同目的的攻击、干扰和非法访问问题。系统安全系统安全包括操作系统安全、数据库系统安全、应用服务器系统安全和Web服务器系统安全。操作系统、数据库系统、应用服务器是数据中心系统应用的支撑系统级平台，数据和软件的丢失、篡改、窃取、非法复制、滥用等对系统造成的后果是灾难性的，对社会造成的影响是严重的。应用程序安全应用程序安全是构建在系统平台安全性之上的。结合数据中心的安全认证平台，在设计上，数据中心的每个应用程序需要有自己的安全模型，但在开发期间应遵循一组标准的指