HYT 237-2018 海洋信息云计算服务平台系统架构规范（正式版）

海洋信息云计算服务平台系统架构规范2017-06-13发布中华人民共和国自然资源部发布I本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中华人民共和国自然资源部提出。本标准由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归口。本标准起草单位：国家海洋信息中心、中国科学院地理科学与资源研究所、东北大学。本标准主要起草人：石绥祥、李占斌、杜云艳、王国仁、华彦宁、谢传杰、乔百友、魏红宇、蔡仁翰、1海洋信息云计算服务平台系统架构规范本标准规定了海洋信息云计算服务平台的系统架构，包括资源架构、运行架构、管理架构、保障架构与安全架构等五个方面的要求。本标准适用于海洋信息云计算服务平台的设计、建设、运行、服务和管理。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T28827.1—2012信息技术服务运行维护第1部分：通用要求GB/T28827.3—2012信息技术服务运行维护第3部分：应急响应规范HY/T240海洋信息云计算服务平台安全规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。运用云计算技术，发挥云计算虚拟化、高可靠性、通用性、高扩展性以及快速、按需、弹性的服务特征，统筹利用已有的网络、存储、计算、海洋数据等信息资源，为涉海领域提供基础设施、支撑软件、应用系统、信息资源、运行保障和信息安全等服务的海洋综合业务信息化系统。通过系统元素、元素间的关系，以及系统设计和进化原则体现出来的一个系统在其环境中的基本概念或属性。[GB/T32399—2015,定义3.1.1]通过网络访问可扩展的、灵活的物理或虚拟共享资源池，并可按需自助获取和管理资源的模式。云平台cloudcomputingplatform云基础设施及其上服务的集合。应用模型applicationmodel确定构成应用的定义、规则及关系的概念。24系统架构组成海洋信息云计算服务平台(以下简称“云平台”)系统架构包括云平台资源架构、云平台运行架构、云平台管理架构、云平台保障架构与云平台安全架构等五个子架构。系统架构如图1所示。资源架构是云平台的基础，为云平台提供各种资源服务；运行架构是云平台的应用核心，通过调用资源架构提供的资源服务为各类用户提供不同类型的应用服务；管理架构是云平台的管理核心，对资源架构提供的各类资源及运行架构提供的各类应用服务进行运行及容灾管理；保障架构为云平台提供运维机制保障；安全架构为云平台提供信息安全保障。系统架构的五个子架构功能如下：a)云平台资源架构：规定云平台中资源的类型、组织形式与服务方式；b)云平台运行架构：规定云平台中应用服务运行的范围、功能和服务方式；c)云平台管理架构：规定云平台的各种系统运行及容灾管理行为；d)云平台保障架构：规定云平台的保障机制；e)云平台安全架构：规定云平台的安全防护措施。具体见HY/T240。普通用户普通用户资源提供者资源管理者系统管理者订单服务用户开发4接口服务制度保障系统运行管理平台安全系统级服务应急保障虚拟资源基础设施安全云平台资源架构模型资源数据资源云平台安全架构云平台保障架构云平台运行架构云平台管理架构资源管理服务管理服务安全人员保障容灾服务用户管理运维管理图1系统架构图5云平台资源架构5.1计算资源计算资源包含为云平台提供计算能力的所有硬件资源。云平台资源架构中的计算资源管理应满足如下性能要求：3a)应具备识别多种型号硬件计算设备的能力；b)应具备异构条件下同时使用多型号硬件计算设备的能力；c)应具备计算资源的可扩展能力，能够添加新的计算资源；d)应具备计算资源的容错能力，能够自动屏蔽损坏的硬件计算设备。5.2存储资源存储资源包含为海洋信息云计算服务平台提供存储能力的所有硬件资源。云平台资源架构中的存储资源管理应满足如下能力要求：a)应具备识别多种型号硬件存储设备的能力；b)应具备异构条件下多种型号硬件存储设备的无差别使用能力；c)应具备存储资源的可扩展能力，能够添加新的存储资源；d)应具备存储资源的容错能力，能够自动屏蔽损坏的硬件存储设备。5.3数据资源数据资源包含云平台提供的所有海洋信息数据。云平台资源架构中的数据资源管理应满足如下能力要求：a)应具备提供多种格式海洋信息数据的能力，包括文件形式、流形式和数据库形式；b)应具备加载多种格式海洋信息数据的能力，包括能够以文件形式或数据库形式批量导入现有的各类海洋信息数据；c)应具备海量数据维护能力，能够实现数据资源的快速响应。5.4模型资源模型资源包含云平台提供的所有应用模型。云平台资源架构中的模型资源管理应满足如下能力要求：a)应具备用户应用模型导入能力，用户能够创建或导入外部的应用模型；b)模型应具有格式化的输入输出，能够进行流程化应用；c)应具备模型重复利用能力，同一模型能够被不同用户复用。5.5虚拟资源虚拟资源是通过虚拟化系统对计算资源、存储资源、数据资源、模型资源虚拟化后形成的虚拟化资源，包括虚拟计算资源和虚拟存储资源。云平台资源架构中的虚拟资源管理应满足如下能力要求：a)应具备将计算资源虚拟为虚拟计算资源、将存储资源虚拟为虚拟存储资源、将数据资源虚拟为虚拟数据资源、将模型资源虚拟为虚拟模型资源的能力；b)应具备虚拟资源的动态部署与回收能力，用户能够动态申请和注销虚拟计算资源和虚拟存储资源；c)应具备虚拟资源的实时迁移能力，能够将正在运行的虚拟机从一台物理实体迁移到另一物理实体，并保持零停机时间、连续的服务可用性和事务处理完整性；d)虚拟资源应具备与实体资源同等的网络通信能力。6云平台运行架构6.1系统级服务系统级服务的功能与服务方式要求如下：4a)应具备以分布式文件系统提供文件存储、查询、修改、权限控制等服务的能力；b)应具备流文件调用、分析、处理、权限控制等服务的能力；c)应具备以分布式数据库提供数据加载、并行查询、修改、权限控制等服务的能力；d)应具备数据索引服务的能力；e)应具备并行分布式计算服务能力，能够对计算任务进行管理调度。6.2接口服务接口服务应使用户能够通过接口调用系统级服务进行二次开发。6.3订单服务订单服务的功能与服务方式要求如下：a)应具备订单模型，该模型能够涵盖海洋信息云计算服务平台提供的各种资源和服务，能够使用户通过组合各种资源和服务形成流程化的订单；b)订单应具有统一的格式，使海洋信息云计算服务平台能够自动识别订单的各个构成部分；c)应具备订单的创建、修改与删除等能力，用户能够根据需要定制个性化的订单；d)应具备订单的可控执行能力，能够对订单的执行过程进行管理。6.4容灾服务容灾服务的功能与服务方式要求如下：a)应具备数据备份能力，能够定时对海洋信息云计算服务平台中的数据资源进行备份；b)应具备服务备份能力，使海洋信息云计算服务平台能够在发生故障时提供不间断的服务；c)应具备故障检测能力，能够自动发现海洋信息云计算服务平台中出现的一般性故障，并判断故障的性质；d)应具备故障恢复能力，能够处理出现的一般性故障，屏蔽出现故障的部分并重新执行中断的操作。6.5用户开发服务用户开发服务是由用户利用基本服务进行二次开发形成的服务。该类服务应以用户创建或导入的模型形式提供。7云平台管理架构7.1资源管理云平台管理架构的资源管理包括计算资源、存储资源、数据资源、模型资源与虚拟资源在内的多种异构资源，云平台管理架构中的资源管理应满足如下功能要求：a)应具备资源注册能力，注册时应能够自动识别各种资源的合法性；b)应具备资源索引能力，能够对所有资源进行查询和检索；c)应具备资源监控能力，能够监控所有资源的状态与使用情况；d)应具备资源调度能力，使资源的管理者能够动态配置资源的使用。7.2用户管理云平台管理架构中的用户管理应满足如下功能要求：a)应具备对用户进行分类分级的管理能力。用户的分类应至少包含以下4种：系统管理者、资源5管理者、资源提供者与普通用户；b)应具备权限管理能力，不同类别、级别的用户应具有不同权限，用户的权限可以动态赋予和回收；c)应具备用户注册、修改能力，用户可以自行设置相关的用户信息，并进行个性化设置；d)应以日志的形式记录用户的各种行为，日志不应受到未预期的删除、修改和覆盖。7.3服务管理服务管理包括系统管理者和资源管理者能够对云平台中的各种应用服务进行管理，应满足如下功能要求：a)应具备服务状态查询能力，能够查询各种应用服务的当前运行状态；b)应具备应用服务的变更能力，能够动态变更服务的对象和服务的运行状态；c)服务管理应具备权限控制管理能力。7.4系统运行管理云平台管理架构中的系统运行管理应满足如下功能要求：a)应具备运行环境的管理能力，能够对软硬件环境进行配置、修改以满足海洋信息云计算服务平台运行需要；b)应提供必需的管理工具软件；c)应具备系统运行日志功能，自动记录云平台运行过程中的状态、事件等信息，日志不应受到未预期的删除、修改和覆盖。8云平台保障架构8.1人员保障云平台保障架构中的人员保障应符合如下要求：管理机构、管理职责以及相关管理办法a)应有指定的管理机构；b)应有完备的平台运行团队，并制定相关管理办法；c)运行团队人员应加强培训，持证上岗，人员组成应包括硬件管理人员、系统管理人员、用户管理人员、服务管理人员等。8.2制度保障应制定完备的管理制度体系，范围涵盖云平台的管理、运行、安全等方面。8.3应急保障云平台保障架构中的应急保障应符合如下要求：a)应具备风险评估能力，并定期进行风险评估，应针对风险评估建立应急响应预案；b)应急响应过程包括(但不限于)应急准备、监测与预警、应急处理、评估与改进五个主要应急响8.4运维管理云平台保障架构中的运维保障应符合如下要求