【正文】 外提供更高效的服務(wù)。c）應(yīng)用接口層任何一個授權(quán)用戶都可以通過標(biāo)準(zhǔn)的公用應(yīng)用接口來登錄云存儲系統(tǒng)，享受云存儲服務(wù)。應(yīng)用接口層是云存儲最靈活多變的部分。不同的云存儲運(yùn)營單位可以根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)類型，開發(fā)不同的應(yīng)用服務(wù)接口，提供不同的應(yīng)用服務(wù)。任何一個授權(quán)用戶通過網(wǎng)絡(luò)接入、用戶認(rèn)證和權(quán)限管理接口的方式來登入云存儲系統(tǒng)，都可以享受云存儲服務(wù)。d）訪問層云存儲運(yùn)營單位不同，提供的訪問類型和訪問手段也不同。云存儲使用者采用的應(yīng)用軟件客戶端不同，享受到的服務(wù)類型也不同，比如用戶空間服務(wù)、運(yùn)營商空間租賃服務(wù)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程容災(zāi)和遠(yuǎn)程備份、網(wǎng)絡(luò)硬盤引用平臺，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份應(yīng)用平臺等。本項(xiàng)目云存儲系統(tǒng)所選用的是云創(chuàng)存儲的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的cStor云存儲技術(shù)產(chǎn)品，這是一款軟件與硬件相結(jié)合的高科技系統(tǒng)產(chǎn)品。與國際上知名的云存儲技術(shù)相比，該產(chǎn)品具有極高性價比、超低功耗、高可靠、通用、安全等優(yōu)勢，可廣泛應(yīng)用于有大量數(shù)據(jù)存儲需求的場合。存儲系統(tǒng)的框架圖如圖24所示。圖 24 cStor云存儲系統(tǒng)框架圖a）cStor存儲系統(tǒng)cStor存儲系統(tǒng)支持用戶訪問控制權(quán)限控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的用戶級安全，具有空間配額、冗余備份等功能。同時，支持POSIX操作系統(tǒng)規(guī)范文件操作接口，對應(yīng)用可透明為直接操作本地的文件系統(tǒng)，與業(yè)務(wù)應(yīng)用可無縫集成，無需另行開發(fā)。系統(tǒng)可根據(jù)數(shù)據(jù)容量需求，動態(tài)增加存儲集群空間或減少存儲集群空間，也可以動態(tài)地增減存儲集群空間中的數(shù)據(jù)存儲節(jié)點(diǎn)設(shè)備；實(shí)現(xiàn)真正的空間按需分配。b）MC監(jiān)控配置系統(tǒng)配置管理包括節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置、節(jié)點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)配置、掛載空間管理、備份因子設(shè)置等模塊；監(jiān)控中心主要對系統(tǒng)設(shè)備空間、運(yùn)行狀態(tài)實(shí)行監(jiān)控、告警等管理措施。（2）云存儲平臺的物理結(jié)構(gòu)云存儲平臺的物理部署結(jié)構(gòu)如圖25所示。圖 25 云存儲平臺物理結(jié)構(gòu)a）超級管理節(jié)點(diǎn)：該節(jié)點(diǎn)維護(hù)所有元數(shù)據(jù)管理節(jié)點(diǎn)子集群的信息，為掛載客戶端提供元數(shù)據(jù)管理節(jié)點(diǎn)標(biāo)識和IP地址和端口號信息。b）元數(shù)據(jù)管理節(jié)點(diǎn)：即名字節(jié)點(diǎn)，為文件系統(tǒng)掛載客戶端提供元數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。c）數(shù)據(jù)存儲節(jié)點(diǎn)：同時會根據(jù)配置的備份策略將數(shù)據(jù)塊發(fā)送給另一數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)塊備份。d）文件系統(tǒng)掛載客戶端：掛載后可對應(yīng)用透明為普通的單點(diǎn)文件系統(tǒng)。云存儲站點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖26所示。主控服務(wù)器、監(jiān)控服務(wù)器、元數(shù)據(jù)服務(wù)器集群以及存儲設(shè)備集群采用內(nèi)部組網(wǎng)的方式，通過私有IP進(jìn)行通信。存儲站點(diǎn)與客戶端采用公用IP進(jìn)行通信。存儲站點(diǎn)中聯(lián)網(wǎng)設(shè)備眾多，可采用基于IPv6的通信方式，以避免IP地址耗盡的問題。圖 26 云存儲站點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存儲平臺采用自主研發(fā)的低功耗主板，其功率已降至幾瓦的數(shù)量級，處理國內(nèi)外業(yè)界先進(jìn)水平，如圖27所示圖 27 自主研發(fā)的低功耗主板存儲節(jié)點(diǎn)選用MV78460處理器，如圖28所示。圖 28 處理器為4核的MV78460設(shè)計圖4xGbE/QSGMII，4個千兆以太網(wǎng)口MAC外接Marvell4端口SGMII/QSGMII to Cu/Fiber 10/100/1000BaseT。物理層收發(fā)器88E1340擴(kuò)展4個千兆以太網(wǎng)口。 4x接口，,每個88SE9485可擴(kuò)展8路SATAⅢ接口，一共最大可擴(kuò)展38共24個SATA盤位。，其中1路UART接口、1路I2C接口，用于外接NOR Flash/SPI Flash，和1G~2G DDR2800 Memory接口。IO接口實(shí)現(xiàn)硬盤的狀態(tài)監(jiān)測和控制以及硬盤讀寫指示，狀態(tài)指示等。Advanced Power Management 配合電源電路優(yōu)化系統(tǒng)功耗。IO口控制SATA硬盤電源打開和切斷電路如圖29所示。圖 29 IO口控制SATA硬盤電源打開和切斷電路設(shè)計圖其中，VCC為SATA硬盤供電電源＋5V或者＋12V，IO_CTR為MV78460控制硬盤電源開關(guān)的IO口，VCC_SATA給硬盤供電。下面是其中一組的SATA硬盤電源開關(guān)控制電路示意圖（圖210），其它2組類似。圖 210 SATA硬盤電源開關(guān)控制電路示意圖（3）性能和容量支持系統(tǒng)存儲節(jié)點(diǎn)可靈活伸縮，容量無上限，可根據(jù)業(yè)務(wù)需要增減數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)或Master子集群節(jié)點(diǎn)。假定每個文件的大小為25MB的小文件，文件數(shù)約為4億，則元數(shù)據(jù)需要的內(nèi)存約為128GB，若每個Master提供內(nèi)存為32GB，則配置4個Master子集群即可滿足500TB的存儲需求。對于單個Master子集群而言，文件越大支撐的容量越大。通過針對SSD(Solid State Disk)固態(tài)硬盤讀寫IO驅(qū)動優(yōu)化技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)訪問存儲空間時達(dá)到更高的存儲讀寫吞吐率。與目前的傳統(tǒng)硬盤相較，具有低耗電、無噪音、產(chǎn)生熱量低、耐震、穩(wěn)定性高、耐低溫等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是目前價格稍高。傳統(tǒng)典型的硬盤驅(qū)動器只能在5到55℃范圍內(nèi)工作。而大多數(shù)固態(tài)硬盤可在10~70℃工作，一些工業(yè)級的固態(tài)硬盤還可在40~85℃，甚至更大的溫度范圍下工作。（4）環(huán)境與場所數(shù)據(jù)中心場所設(shè)計集建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、暖通空調(diào)、給排水、消防、網(wǎng)絡(luò)、智能化等多個專業(yè)技術(shù)于一體，機(jī)房的環(huán)境應(yīng)滿足計算機(jī)等各種微電子設(shè)備和工作人員對溫度、濕度、潔凈度、電磁場強(qiáng)度、噪音干擾、安全防范、防漏、電源質(zhì)量、振動、防雷和接地等的要求。并應(yīng)該是一個安全可靠、舒適實(shí)用、節(jié)能高效和具有可擴(kuò)展的機(jī)房。按照存儲容量為500TB的要求，新建的數(shù)據(jù)中心機(jī)房擁有散之四個機(jī)柜，需要占地大約20平方米，隨著存儲容量需求的增加，只需要增加機(jī)柜數(shù)量即可。數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)是一個系統(tǒng)工程，它由主機(jī)房(包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、服務(wù)器群、存儲器、數(shù)據(jù)輸入/輸出配線、通信區(qū)和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控終端等)、基本工作間(包括辦公室、緩沖間、走廊等)、第一類輔助房間(包括維修室、儀器室、備件間、存儲介質(zhì)存放間、資料室)、第二類輔助房間(包括低壓配電、UPS電源室、蓄電池室、精密空調(diào)系統(tǒng)用房、氣體滅火器材間等)、第三類輔助房間(包括儲藏室等)組成的。主機(jī)房內(nèi)放置大量網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、服務(wù)器群等，是綜合布線和信息化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的核心，也是信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)匯聚中心，其特點(diǎn)是設(shè)備24小時不間斷運(yùn)行，電源和空調(diào)不允許中斷，對機(jī)房的潔凈度、溫濕度要求較高。機(jī)房需要安排3~4人定期維護(hù)，保障平臺的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，盡管云存儲平臺具有可靠性高、易維護(hù)等特點(diǎn)，但在使用的高峰期，需要至少1人負(fù)責(zé)系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)控，及時反映故障現(xiàn)象，便于快速處理和恢復(fù)。 環(huán)保數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用模塊環(huán)保數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用模塊主要包括系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用和業(yè)務(wù)應(yīng)用三個方面。（1）系統(tǒng)管理環(huán)保云計算數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)管理平臺主要是為保證數(shù)據(jù)中心的安全、穩(wěn)定和可靠運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享和統(tǒng)一管理。主要分為用戶管理、數(shù)據(jù)管理、服務(wù)配置、信息溯源等幾個方面。用戶管理：通過用戶權(quán)限、角色分配與管理等方式實(shí)現(xiàn)用戶的管理，從而提高系統(tǒng)的安全性。管理員可以完成對用戶的各種管理功能，其中包括添加用戶、刪除用戶、賬戶的批量導(dǎo)入和刪除、啟用/禁用用戶、用戶查詢、用戶屬性修改等。數(shù)據(jù)管理：數(shù)據(jù)管理利用計算機(jī)硬件和軟件技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的收集、存儲、處理和應(yīng)用的過程。建立信息和數(shù)據(jù)的分類以及根據(jù)這種分類建立開放的數(shù)據(jù)目錄。這樣產(chǎn)生的面向內(nèi)容的數(shù)據(jù)根據(jù)其內(nèi)容的某一屬性（如服務(wù)、地域等）分別存儲在不同類的數(shù)據(jù)中心。這樣，既可以有效降低單個數(shù)據(jù)庫的存儲壓力；又可以大大提高信息檢索的效率。信息數(shù)據(jù)目錄將以多維方式建立，根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容的不同屬性將數(shù)據(jù)以二維、三維（甚至更多維）分類方式進(jìn)行存儲。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)有效管理的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)組織。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中所建立的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，更充分地描述了數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系，便于數(shù)據(jù)修改、更新與擴(kuò)充，同時保證了數(shù)據(jù)的獨(dú)立性、可靠性、安全性與完整性，減少了數(shù)據(jù)冗余，故而提高了數(shù)據(jù)共享程度及數(shù)據(jù)管理效率。此外，數(shù)據(jù)管理不僅能夠管理電子檔案數(shù)據(jù)，而且還能將已有的、歷史的紙質(zhì)文檔數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電子版數(shù)據(jù)，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和無紙化辦公。無紙化辦公將人從繁瑣、無序、低端的工作中解放出來從事核心事務(wù)，整體提高了辦事效率和對信息的可控性，降低辦公成本，提高執(zhí)行力，使管理趨于完善。服務(wù)配置：平臺提供的服務(wù)功能是可控、可配置的。具有相應(yīng)權(quán)限的用戶可以對整個系統(tǒng)的各類服務(wù)進(jìn)行管理配置，包括數(shù)據(jù)抽取、服務(wù)接口定義、訪問權(quán)限、IP地址、抽取字段等。信息溯源：確保中心數(shù)據(jù)庫中的重要數(shù)據(jù)的全壽命管理。（2）數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)中心能對所管理的信息進(jìn)行各種類型的數(shù)據(jù)分析，以服務(wù)的方式提供給環(huán)保用戶使用。數(shù)據(jù)分析：對數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析和數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)分析的結(jié)果可以供環(huán)保用戶、領(lǐng)導(dǎo)決策使用。信息檢索：根據(jù)用戶需求進(jìn)行全局范圍的數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計工作。一旦有某一類服務(wù)需求到達(dá)數(shù)據(jù)中心時，即可根據(jù)綜合服務(wù)平臺提取的此類服務(wù)的特征和信息分類存儲的方式快速地檢索到相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。服務(wù)生成：在信息檢索模塊獲取到相關(guān)數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，依據(jù)數(shù)據(jù)中心提供的服務(wù)的組合策略和規(guī)則，利用廣義編程的方法將各相關(guān)信息組合成完整的面向服務(wù)的信息。信息決策：根據(jù)平臺提供的服務(wù)特性和服務(wù)生成模塊產(chǎn)生的服務(wù)信息，智能地做出判斷和決策，產(chǎn)生相應(yīng)的指令。本模塊為平臺的核心，能夠建立完善決策系統(tǒng)，具有學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、預(yù)測、判斷、決策能力。信息發(fā)布（決策執(zhí)行）：在信息決策模塊做出決策的基礎(chǔ)上，本模塊負(fù)責(zé)決策的執(zhí)行和信息的發(fā)布。如果僅是為用戶提供某類服務(wù)信息，本模塊直接將服務(wù)信息發(fā)布給用戶；如果涉及到服務(wù)提供者，本模塊將決策指令發(fā)布給服務(wù)提供者予以執(zhí)行，并通知用戶。報表輸出：可以根據(jù)用戶的需求輸出指定格式的報表，同時數(shù)據(jù)分析的結(jié)果也可以以報表的形式輸出展現(xiàn)。圖形顯示：數(shù)據(jù)可以以線圖、餅圖、柱狀圖等方法進(jìn)行顯示。外部調(diào)用接口：提供外部程序可調(diào)用的API，對外提供數(shù)據(jù)服務(wù)。（3）業(yè)務(wù)應(yīng)用在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上為客戶提供具體的與環(huán)保相關(guān)的應(yīng)用，比如污染源的統(tǒng)計、大環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控與報警等。以下分五條主線來闡述數(shù)據(jù)中心為環(huán)保業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供的相關(guān)應(yīng)用。a）企業(yè)主線數(shù)據(jù)中心為排污企業(yè)等提供相應(yīng)的業(yè)務(wù)服務(wù)，包括排污企業(yè)新建項(xiàng)目審批（總量、新建審批、審批流程）、排污企業(yè)日常管理（動態(tài)檔案、排污申報、排污許可、排污收費(fèi)、環(huán)境統(tǒng)計、行政處罰等）、危險廢物管理（存量核定、轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出審批、轉(zhuǎn)移監(jiān)控）等。b）區(qū)域監(jiān)測主線數(shù)據(jù)中心能夠從功能上，將全市各個區(qū)域劃分為工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)等，并進(jìn)一步對不同區(qū)域的主要污染種類（大氣、水、噪聲、固體廢物等）進(jìn)行標(biāo)記和定位；同時也能夠按各區(qū)縣的地理位置劃分，對重點(diǎn)污染企業(yè)（化工廠、鋼鐵廠等）實(shí)行環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控，及時獲取信息。c）污染物主線數(shù)據(jù)中心將針對水主要污染物、大氣污染物（機(jī)動車排氣等）、噪聲污染、核輻射污染、固體廢物污染、土壤污染等提供在線監(jiān)控、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控預(yù)警、環(huán)境風(fēng)險源監(jiān)管等環(huán)境管理服務(wù)，接收下級環(huán)保部門的污染源監(jiān)控數(shù)并解析入庫，同時將指定污染源的監(jiān)控數(shù)據(jù)向上級發(fā)送，形成多級聯(lián)動應(yīng)用。d）行政管理主線數(shù)據(jù)中心支持各項(xiàng)行政管理服務(wù)，包括環(huán)保專項(xiàng)工作（創(chuàng)建模范環(huán)保企業(yè)、6月5日環(huán)境日活動、區(qū)縣長責(zé)任制考核）、日常行政工作（與環(huán)保有關(guān)的日常會議、工作安排、值班安排、多媒體資料存儲等）、公文政策（法規(guī)庫、標(biāo)準(zhǔn)庫、文件庫）等。e）應(yīng)急管理主線在應(yīng)對環(huán)境突發(fā)事件時，及時啟動“環(huán)境突發(fā)事件應(yīng)急服務(wù)”，將應(yīng)急指令下發(fā)至各應(yīng)急小組，應(yīng)急小組按照分工實(shí)施應(yīng)急處理。處理突發(fā)事件時，數(shù)據(jù)中心可以通過污染物關(guān)聯(lián)庫提供污染源基本情況及周邊環(huán)境信息、氣象信息，污控專家組根據(jù)專家?guī)煨畔⒋_定控制方案，采取措施，控制污染擴(kuò)散，生成事故處理方案。最終由應(yīng)急指揮部統(tǒng)籌安排，跟蹤處理進(jìn)度，采取進(jìn)一步措施消除污染。 GIS功能模塊地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）作為獲取、存儲、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具和技術(shù)，近年來得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展。GIS從應(yīng)用的角度看，GIS是解決空間問題的工具、方法和技術(shù)；從功能上看，GIS具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應(yīng)用等功能。GIS是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機(jī)軟硬件的支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。簡單地說，GIS是一套智能地圖，同時也是用于顯示地表上的要素和要素間關(guān)系的視圖，被構(gòu)建成“數(shù)據(jù)庫的窗口”，來支持查詢、分析和信息編輯。從環(huán)保業(yè)務(wù)角度看，通過GIS可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)車輛的運(yùn)行軌跡監(jiān)視、關(guān)鍵地段目標(biāo)車輛統(tǒng)計等功能。GIS模塊的主要功能有以下幾種：（1）環(huán)境資源規(guī)劃空間規(guī)劃是GIS的一個重要功能，在本項(xiàng)目中主要體現(xiàn)為環(huán)境資源的規(guī)劃。例如，在環(huán)境保護(hù)和企業(yè)建設(shè)中，對企業(yè)污染源的分類和合理布局，保證環(huán)保措施的合理配置和發(fā)揮最大效益。（2）基于位置的服務(wù)基于GIS的位置服務(wù)不僅能夠通過圖形的形式記述道路通行狀況、污染源的定位，調(diào)度搶險車輛，提供目標(biāo)跟蹤，還能夠?yàn)檫@些信息的深層次挖掘、后續(xù)信息服務(wù)、輔助決策提供位置屬性上的支持。緩沖區(qū)分析是根據(jù)數(shù)據(jù)庫的點(diǎn)、線、面實(shí)體，自動建立其周圍一定寬度范圍的緩沖區(qū)多邊形,它是地理信息系統(tǒng)重要的和基本的空間分析功能之一。（3）環(huán)境管理與應(yīng)急響應(yīng)借助GIS可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評價、環(huán)境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。在解決環(huán)境問題引發(fā)的危害時，可以安排最佳的人員撤離路線，制定環(huán)保應(yīng)急措施。 云計算數(shù)據(jù)中心安全控制模塊環(huán)保云計算數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)存儲、計算和轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)保部門最重要的數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)中心建立在一套行之有效的安全控制策略的基礎(chǔ)上，這套策略將準(zhǔn)確地定義平臺的接入和連接要求。在以下安全策略制定后，就可以防止平臺遭受內(nèi)部和外部威脅，確保數(shù)據(jù)的保密性和完整性。安全控制主要包括權(quán)限管理、傳輸加密、操作行為監(jiān)控、數(shù)據(jù)備份等。權(quán)限管理除對系統(tǒng)用戶的基本進(jìn)行管理外，還可以實(shí)現(xiàn)完善的權(quán)限管理。數(shù)據(jù)中心的權(quán)限管理包括功能權(quán)限管理和數(shù)據(jù)權(quán)限，其中功能權(quán)限可以實(shí)現(xiàn)對每一項(xiàng)操作進(jìn)行授權(quán)；數(shù)據(jù)權(quán)限既可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)行的授權(quán)，還可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)字段的授權(quán)。安全性管理主要通過身份認(rèn)證、用戶登錄、角色管理來完成。在平臺中可設(shè)計相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)權(quán)限授