【正文】 令方式追加入庫。 為了保證有足夠的磁盤空間存儲最新的氣象數據，系統(tǒng)必須制定定時清 除庫中超出保存周期的數據的策略，清除策略要依據不同類型數據保存周期的不同而有所不同。 數據的清除功能包括對數據庫中的數據、文件系統(tǒng)管理的數據以及其它相關目錄的數據進行清除。除了程序定時自動清除外，系統(tǒng)還應提供交互式人工指定清除功能，指定的內容包括日期、時間段、資料內容等。 20 ⑸ 數據檢索需求 數據的檢索對用戶來說應該是透明的，即無論用戶索要的資料存放在何處、何種設備上，用戶都能通過同一界面獲得數據；實時氣象資料和非實時氣象資料盡管在存儲和管理上有所區(qū)別，但對檢索應用的用戶而言，它們是透明的，即用戶檢索的界面是一 致的，檢索的資料不存在實時和非實時的差別。數據檢索應該提供以下三種方式： ① 程序調用 程序調用是內部業(yè)務系統(tǒng)、服務系統(tǒng)乃至科研工作的主要數據獲取方式，存儲 共享 系統(tǒng)中實時需求的所有數據都必須支持程序調用方式，并且應提供標準的 C 語言接口。用戶通過程序調用可以獲得本系統(tǒng)中的任意數據子集 . 通過程序調用的資料檢索速度要求在秒鐘級。 ② 終端檢索 通過主機終端或其它客戶終端實現(xiàn)聯(lián)機用戶的數據檢索，也是數據應用的重要方式之一。終端檢索除了應具有程序調用的功能外，還應具有一定的統(tǒng)計功能，在可視化終端上，用戶界面提供菜單操 作方式，并具有一定的圖表顯示功能。 ③ Web 服務 外部用戶主要通過 Web 服務器獲取本系統(tǒng)的有關資料。原則上Web 服務器應具有獲取存儲 共享 系統(tǒng)所有數據的功能，但對于具體的數據或用戶則要視其安全級別和使用權限決定是否能夠獲取相應的數據。一般來說，提供給 Web 用戶的是那些可以實現(xiàn)共享的基本數據 21 和經過加工的產品數據。 在 Web 界面中，用戶可以按照資料類別、日期及時段、地理范圍及層次等檢索所選擇的資料，但所有選項均是以鼠標點擊的方式實現(xiàn)。 為保證數據的安全性和規(guī)范管理，基于瀏覽器檢索的 Web 服務應建立完善的用戶管理系 統(tǒng)，實現(xiàn)用戶網上登記、身份確認、在線資料下載成本支付等功能。 ⑹ 用戶管理與安全控制需求 系統(tǒng)對每一個數據用戶都要進行身份注冊與登記，并根據用戶性質劃分不同的等級和相應的數據訪問權限。一旦有用戶進行非法操作和訪問時，系統(tǒng)要根據安全策略進行控制或拒絕。 系統(tǒng)要對用戶的所有行為，包括檢索數據的類型、時間和空間范圍、訪問數據的頻率等進行相應的統(tǒng)計，以便掌握系統(tǒng)的數據應用情況，或通過相應的分析及時調整數據訪問策略。 存儲 共享 系統(tǒng)必須制定有效的措施來保證數據的安全性與完整性，數據的安全保護一方面是要防止高級別的、保密性 強的數據不隨意被其它用戶訪問；另一方面是要防止不測用戶對數據的惡意破壞。 ⑺ 系統(tǒng)監(jiān)控需求 數據流的狀態(tài)反映了系統(tǒng)運行的情況，特別是系統(tǒng)異常情況的反映。因此在具有實時性很強的存儲 共享 系統(tǒng)中對數據流的實時監(jiān)控就顯得十分重要。監(jiān)控的對象主要是數據收集、加工處理及檢索應用等環(huán)節(jié)，因此在系統(tǒng)設計時要考慮在各個重要運行環(huán)節(jié)設置觀察點，并 22 且能夠隨時獲取該點的運行狀態(tài)參數，當某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常時，也能夠及時發(fā)出警告信息通知系統(tǒng)管理人員。 數據存儲管理狀態(tài)包括有關數據管理軟件的運行狀態(tài)、系統(tǒng)中數據遷移的情況、數據存儲類型及總 量、數據應用情況等。對這些狀態(tài)進行有效監(jiān)控將有助于從宏觀上對系統(tǒng)進行掌握和控制，從而保證系統(tǒng)運行的有效性。 存儲 共享 系統(tǒng)的設備包括高性能服務器、存儲設備、存域網設備、存域網管理服務器、以及有關的網絡及接口設備等。監(jiān)控的內容包括服務器 CPU 的使用率、運行進程的數量、存儲設備的空間使用率、網絡端口的流量、設備本身運行的狀況等。 存儲 共享 系統(tǒng)應該有專門的系統(tǒng)監(jiān)控平臺，在監(jiān)控平臺上有比較完善的監(jiān)控信息顯示功能，既有系統(tǒng)正常運行的狀態(tài)顯示，也有系統(tǒng)異常狀態(tài)的顯示，如果出現(xiàn)較為嚴重的故障還應發(fā)出警告信息。 監(jiān)控畫面應 該清晰明了，能夠反映系統(tǒng)整體運行情況，也可以通過子畫面切換查看各分系統(tǒng)的運行狀況。 系統(tǒng)監(jiān)控信息平臺除主要提供給系統(tǒng)管理員使用，還可提供給授權的特殊用戶使用。因此，該平臺應具有多用戶共享功能。 系統(tǒng)性能需求 ⑴ 整體性能需求 云南省級存儲 共享 系統(tǒng)在整體性能上必須滿足省級氣象資料存儲不斷增長的需求，保證基礎網絡和存儲系統(tǒng)的安全、可靠、實時、高效。該系統(tǒng)應當具有開放性和標準性，整體設計符合國際慣例與標 23 準。系統(tǒng)總體設計具有可靠性和先進性，選用成熟可靠的先進技術和產品組織系統(tǒng) , 充分考慮系統(tǒng)的容錯功能， 充分滿足省級氣象資料業(yè)務實時不間斷的工作，及時為業(yè)務服務提供穩(wěn)定支持。 該系統(tǒng)應當采用最新主流技術和產品，符合技術發(fā)展方向，具有較長的技術周期。采用模塊化結構化設計，使系統(tǒng)的規(guī)模擴充，功能增加更易實現(xiàn)，提高整個系統(tǒng)的可擴充性；同時，應盡可能降低存儲系統(tǒng)運行維護平均成本，達到易于使用，易于管理與維護的目的。該系統(tǒng)應具有集中管理的能力，可方便地實現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控和系統(tǒng)配置。設備和系統(tǒng)應具有良好的故障診斷功能，便于及時發(fā)現(xiàn)故障，排除故障，縮短故障恢復時間。整體系統(tǒng)應具有安全保障體系，確保系統(tǒng)的安全和保密。 ? 可靠性 氣象業(yè)務系統(tǒng)（特別是天氣預報系統(tǒng)和數值天氣預報系統(tǒng)）具有很強的時效性要求和不可間斷性要求，這一切要求存儲 共享 系統(tǒng)的運行平臺滿足 24 小時 7天 的 運行要求，故障率應小于 %，單次故障時間（包括發(fā)現(xiàn)故障、處理故障和系統(tǒng)恢復時間）應小于 1 小時。同時應當確保在任何情況下數據不被丟失。 ? 安全性 安全性包括物理安全性、系統(tǒng)安全性、用戶安全性、文件安全性和入侵安全性等幾個方面。 物理安全性指網絡服務器不能放在公共場所，應放在一個專用機房里；系統(tǒng)安全性指操作系統(tǒng)和核心服務器系統(tǒng)支持安全性部署策 24 略，具有模塊化的認證機制； 用戶安全性，方便用戶對資源的訪問，防止用戶訪問與其工作無關的資源；文件安全性實現(xiàn)控制對用戶訪問的同時，保護文件的安全性；入侵安全性實現(xiàn)對系統(tǒng)內部的漏洞檢測與對外來攻擊的實時偵測，同時系統(tǒng)在可能的情況下能夠支持實時病毒檢測和查殺。 ? 穩(wěn)定性 系統(tǒng)應具備應對突發(fā)的應用峰值事件的能力，不因這些突發(fā)事件的出現(xiàn)而導致系統(tǒng)性能的下降。 系統(tǒng)性能穩(wěn)定性包括系統(tǒng)運行平臺性能的穩(wěn)定性，存儲設備性能的穩(wěn)定性、網絡及傳輸通道（包括設備）性能的穩(wěn)定性等。 ? 標準性 為保證存儲 共享 系統(tǒng)的可維護性、可移植性、可兼容性和可擴展性等，系統(tǒng)在各 方面應盡可能采用當前業(yè)界流行的、技術先進并具有較長生命周期的國際工業(yè)標準。 ? 通用性 考慮到省一級的數據存儲 共享 系統(tǒng)面對的是多種系統(tǒng)平臺的各種復雜的應用，存儲 共享 系統(tǒng)應當具備能夠有效地支持這種異構處理環(huán)境的能力，因此系統(tǒng)應當盡可能選用通用的技術。 ? 可擴展性 為適應氣象業(yè)務工作不斷發(fā)展所帶來的新的要求，保護現(xiàn)有的投資，存儲 共享 系統(tǒng)應當具備良好的可擴展能力；其中包括性能的可擴展能力和規(guī)模的可擴展能力。 25 性能的可擴展能力指系統(tǒng)各部分設備的性能具備擴展能力，主要包括系統(tǒng)運行平臺、存儲設備及網絡傳輸設備等。 規(guī)模的可擴 展能力指存儲 共享 系統(tǒng)在存儲容量、管理范圍等方面具備擴展能力。 ? 開放性 存儲 共享 系統(tǒng)面向局大院所有合法用戶，系統(tǒng)應對分布于不同物理地址、不同局域網、不同網段的用戶提供資料的透明檢索。 ? 系統(tǒng)及 數據的可管理性 系統(tǒng)的可管理性指系統(tǒng)（包括管理人員）能 隨時掌握信息的存儲位置，存儲系統(tǒng)和子系統(tǒng)的狀態(tài) ， 按照需要進行信息存儲容量的再分配，并通過性能的監(jiān)視、分析和調整實現(xiàn)包括信息存儲系統(tǒng)、服務器和應用在內的整個系統(tǒng)性能優(yōu)化 。 數據的可管理性指存儲 共享 系統(tǒng)在數據的收集、加工處理、質量控制、入庫、被使用、遷移 /回遷以及備份等所有 環(huán)節(jié)上對數據具有完備的管理能力和相應的策略，這是確保數據完整性、可用性、安全性等要求的必要條件。 ? 系統(tǒng)高效 性 存儲設備 應具備 高性能、高容量，響應及時、快速 ，以保證系統(tǒng)檢索、管理、擴充的高效性。 ⑵ 檢索性能要求 省級數據存儲 共享 系統(tǒng)應提供較強的檢索能力，使得授權用戶能在任何時間、任何情況下快速、便捷地檢索到其所需要的數據。 省、 26 市州氣象臺承擔著各種氣象預報服務的職責，目前及未來一段時間內高峰時段對省級數據庫 存儲 共享 系統(tǒng)進行檢索操作的并發(fā)用戶數會有上百個，在一定的數據塊大小范圍內，多用戶訪問在線設備的響應時間應為 秒鐘級，訪問近線設備的響應時間為分鐘級，訪問離線設備的響應時間為十分鐘至幾十分鐘。系統(tǒng)應支持多用戶的并發(fā)程序檢索，并滿足數據的讀一致性、完整性和檢索的準確性。 ⑶ 資料傳輸性能要求 為充分滿足并發(fā)用戶在檢索相應時間上的要求，云南省級數據庫存儲 共享 系統(tǒng)在資料的傳輸方面應當具備以下能力： ? 基于內部 I/O 的資料傳輸性能 系統(tǒng)內部及各設備間的傳輸能力應不低于千兆級。 ? 基于網絡 I/O 的資料傳輸性能 存儲 共享 系統(tǒng)服務器與網絡設備間應實現(xiàn)千兆網連接。 4 建設內容 網絡存儲 建設省級的網絡氣象信息存儲系統(tǒng)，形成所有 氣象資料的在線存儲，實現(xiàn)從以應用為中心的現(xiàn)有業(yè)務架構轉向以數據為中心的共享數據平臺架構，并且隨著業(yè)務技術的發(fā)展，將作為氣象信息管理系統(tǒng)對象的氣象信息，包括實時和歷史兩大部分，進行統(tǒng)一管理、有機結合，形成我省氣象數據的核心結點。為保證系統(tǒng)的整體可用性，該系統(tǒng)還具有異地 數據災難備份 功能。 27 在正常情況下，所有業(yè)務都在主數據中心運行，其相應的數據信息也保存在主數據中心的存儲系統(tǒng)上，這些重要的信息數據通過系統(tǒng)平臺實時地拷貝到備份數據中心存儲系統(tǒng)上。 一旦主數據中心的存儲設備或其它相關的連接設備發(fā)生故障，并導致業(yè)務應用 無法正常訪問主數據中心的數據時，業(yè)務主機可以通過備份鏈路直接訪問備份數據中心的數據，從而保證了氣象數據關鍵業(yè)務的連續(xù)運行。 數據庫 使用數據庫技術以及新興的數據倉庫技術，在云南省氣象光纖寬帶專 線 網上，統(tǒng)一規(guī)劃、逐步建設省、州 (市 )二級分布式氣象信息數據庫。實現(xiàn)實時信息的處理、存儲、共享及各類產品信息的存儲共享，歷史資料信息的共享，設計和建立數據共享平臺，完善數據庫與各種應用系統(tǒng)的接口。以分級訪問數據庫和網頁、文件傳輸下載等方式提供資料訪問和服務，實現(xiàn)氣候資料、氣象探測資料在全省氣象臺站的實時共享。 信息共享平臺 建設云南省的氣象信息共享平臺，實現(xiàn)全社會的氣象信息共享；建成現(xiàn)代化的氣象信息服務系統(tǒng)；連通相關行業(yè)的信息中心，實現(xiàn)行業(yè)間的信息交換與信息共享。建設氣象信息存儲的業(yè)務備份（ 異地數據災難備份系統(tǒng)），提高全省氣象信息數據 的安全可靠 。 異地數據災難備份 由于受建設規(guī)模的制約，本次建設中我省主要實現(xiàn)對 數據 的異地 28 災難 備份 。建設與省級氣象 信息 存儲共享系統(tǒng)功能與能力相一致的備份子系統(tǒng)，實現(xiàn)將省級氣象 信息 存儲共享系統(tǒng)的信息實時備份到異地災難備份中心，保證信息的安全。 5 信息存儲共享的主流技術 網絡存儲 現(xiàn)有信息網絡存儲的主流技術 目前，市場上較為流行的海量存儲系統(tǒng)成熟產品有以下幾種： ? DAS 系統(tǒng)（ Direct Attached Storage： 直接連接存儲 系統(tǒng)） ? NAS 系統(tǒng) （ Network Attached Storage： 網絡連接存儲 系統(tǒng) ） ? SAN 系統(tǒng)（ Storage Area Network： 存儲區(qū)域網 絡系統(tǒng)） ⑴ DAS 存儲系統(tǒng) DAS 系統(tǒng)是采用獨立的外接式設備（如 RAID, JBOD 等）并通過標準接口技術（如 SCSI、 IDE、 SATA 接口）與服務器建立連接 ，實現(xiàn)存 儲設備與服務器 相互 獨立的要求，磁盤的容量也 得到相應的 擴展。 實現(xiàn)多個服務器共享相同的存儲，為服務器集群創(chuàng)造了條件。但服務器仍是訪問的瓶頸，當很多用戶對同一個存儲器同時進行大量數據訪問時，服務器的性能和數據存取時間都受到一定程度的影響。 但是隨著信息化建設 對存儲需求的日益提高和數據量的日益增多 ， DAS 采用的 分布式計算、分布式存儲的缺點也日益暴露出來 ，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 1） 可 擴展性差 。 當有新的業(yè)務需求時，如果 服務器與存儲設備直接連接的方式 不能滿足 ，只能為新增的服務器單獨配置存儲設備，造成 大量的 重復投資 ，同 時也增加了單點失效結點，增加了更多的信 29 息孤島。 2） 存儲 資源利用率低 。 在 DAS方式的存儲 中，如果 A服務器需要 B服務器的數據資源時，必需將 B服務器的 DAS存儲設備中的數據復制相同的一份到 A服務器， 使得存儲空間無法充分利用，存在 巨大的 浪費。這樣，由于 不同的應用服務器 所訪問的 存儲數據量是不一致的， 不同業(yè)務的發(fā)展狀況也決定 了 存儲數據量的不斷變化。因此，出現(xiàn)了 各 應用 系統(tǒng) 存儲空間 局部短缺和局部浪費的不均衡狀況 。 3）可管理性差 。 DAS方式下數據