廣西實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息平臺(tái)電子物理網(wǎng)絡(luò)支撐體系建設(shè)應(yīng)用

羅 慧 唐 忠

（廣西醫(yī)科大學(xué)，廣西 南寧 530021）

廣西實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息平臺(tái)電子物理網(wǎng)絡(luò)支撐體系建設(shè)應(yīng)用

羅 慧 唐 忠

（廣西醫(yī)科大學(xué)，廣西 南寧 530021）

為了協(xié)助廣西壯族自治區(qū)科技廳、自治區(qū)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理委員會(huì)對(duì)全區(qū)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生產(chǎn)、使用、科研及教育培訓(xùn)提供管理支持， 提高全區(qū)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源的利用效率， 完成了對(duì)廣西實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息平臺(tái)電子物理網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境的建設(shè)。文章主要從廣西實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息平臺(tái)電子物理網(wǎng)絡(luò)支撐體系建設(shè)的目的和意義，以及擬解決的關(guān)鍵問題入手，詳細(xì)介紹了廣西實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息平臺(tái)電子物理網(wǎng)絡(luò)支撐體系建設(shè)內(nèi)容和技術(shù)構(gòu)建方案。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物；信息平臺(tái)；電子物理網(wǎng)絡(luò)；支撐體系

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物作為醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、生物學(xué)、獸醫(yī)學(xué)等的科研、教學(xué)、醫(yī)療、鑒定、診斷、生物制品制造等領(lǐng)域的一種特殊的實(shí)驗(yàn)載體和重要生物材料，其質(zhì)量好壞勢(shì)必影響重要學(xué)科的發(fā)展［1］。隨著Internet應(yīng)用日趨廣泛，多種資源信息都可以通過服務(wù)器海量存儲(chǔ)，通過網(wǎng)絡(luò)高速流動(dòng)溝通，互聯(lián)網(wǎng)已成為人們獲取信息、服務(wù)、娛樂和進(jìn)行電子商務(wù)的平臺(tái)［2］。1997年9月，國家科委、衛(wèi)生部、農(nóng)業(yè)部、國家醫(yī)藥管理局在《關(guān)于“九五”期間實(shí)驗(yàn)動(dòng)物發(fā)的若干意見中就指出，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物發(fā)展的主要措施是“建立實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息網(wǎng)絡(luò)”。繼而北京、上海等許多省市相繼建立了自己的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息網(wǎng)站，在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物規(guī)范化管理和社會(huì)化服務(wù)方面發(fā)揮了重要作用［3］。廣西實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行業(yè)的規(guī)范化管理起步較晚，存在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源信息溝通不暢、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理效率低下等問題。因此，為使廣西的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行業(yè)盡快跟上發(fā)展步伐，在自治區(qū)科技廳的支持下廣西醫(yī)科大學(xué)信息中心于2012年開始啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息平臺(tái)電子物理網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境的構(gòu)建工作。

1 目的和意義

此平臺(tái)建設(shè)的目的在于建立全面的和完善的廣西實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息平臺(tái)電子物理網(wǎng)絡(luò)支撐體系，形成一個(gè)分布式的、可以向?qū)嶒?yàn)動(dòng)物管理機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)使用機(jī)構(gòu)開放的一體化實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理環(huán)境，提供遠(yuǎn)程運(yùn)算和存儲(chǔ)能力，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)聯(lián)通和信息實(shí)時(shí)維護(hù)。達(dá)成提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息平臺(tái)控制范圍和適應(yīng)能力，提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源利用率和共享程度，提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息流轉(zhuǎn)速度，提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)、使用、管理及科研的效率，提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量，降低實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)使用機(jī)構(gòu)管理成本。

2 擬解決的關(guān)鍵問題

在建設(shè)電子物理網(wǎng)絡(luò)支撐體系的過程中，必須適應(yīng)信息平臺(tái)發(fā)布平臺(tái)向信息管理系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，這是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)模式和管理流程，其涉及的技術(shù)內(nèi)容較多，人員和管理因素比較復(fù)雜，具有一定的開發(fā)難度。盡管目前系統(tǒng)已經(jīng)具備很好的基礎(chǔ)，但對(duì)于新研制的系統(tǒng)必然有一個(gè)不斷自我完善調(diào)整的過程，還要受到一些客觀因素的制約。當(dāng)前系統(tǒng)擬解決的技術(shù)難點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）網(wǎng)絡(luò)支撐體系要適應(yīng)建立信息管理系統(tǒng)的需求，確保信息安全性是其功能得以發(fā)揮的基本條件。盡管國內(nèi)已有比較成熟的保密連接應(yīng)用，但整個(gè)系統(tǒng)的安全防護(hù)體系設(shè)計(jì)仍然是重要的問題。解決的方法分為兩個(gè)方面，就服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫而言需要建立信息安全域，即數(shù)據(jù)分域存儲(chǔ)、安全分區(qū)防控、用戶分級(jí)訪問的安全策略；就整體軟件運(yùn)行模式而言，需要貫徹動(dòng)態(tài)信息安全理論模型（P2DR），以安全策略為指導(dǎo)，將安全防護(hù)、安全檢測(cè)和安全響應(yīng)有機(jī)結(jié)合在一起，形成了一個(gè)完整的、動(dòng)態(tài)的安全循環(huán)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和管理策略的優(yōu)化。

（2）對(duì)于基于公共互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和開放訪問的網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境，必須要建立安全有效的遠(yuǎn)程組織身份認(rèn)證和行為認(rèn)證機(jī)制，同時(shí)建立用戶行為監(jiān)控機(jī)制。解決方案可以以已經(jīng)頒發(fā)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證號(hào)為基礎(chǔ)進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計(jì)。

（3）將決策輔助系統(tǒng)（DSS）引入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理是網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境建設(shè)的一個(gè)新的嘗試，需要對(duì)影響DSS的關(guān)鍵因素進(jìn)行重新抽象和構(gòu)建。當(dāng)面對(duì)來自系統(tǒng)外部的繁雜的社會(huì)信息時(shí)，需要準(zhǔn)確定位信息的作用范圍和時(shí)效范圍。解決的辦法是確立可信的信息過濾和信息來源確認(rèn)機(jī)制，同時(shí)對(duì)于來自系統(tǒng)內(nèi)部的可確認(rèn)信息流增加一些檢查步驟或?qū)ο到y(tǒng)中相應(yīng)的關(guān)鍵中間環(huán)節(jié)進(jìn)行信息化升級(jí)。在保守的認(rèn)定信息作用域的同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)挖掘判斷的精確性起到促進(jìn)作用。

（4）網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境的拓展和變革必然形成業(yè)務(wù)流程再造，更多的涉及到管理和制度的建設(shè)，并不單純的是信息化體系結(jié)構(gòu)的問題。但是信息化環(huán)境設(shè)計(jì)的合理性、動(dòng)態(tài)性和聯(lián)通性可以為系統(tǒng)管理者提供更為快捷、規(guī)范的管理手段，從而規(guī)定和促進(jìn)流程再造、組織變革的發(fā)生。依靠準(zhǔn)確有效的需求分析來設(shè)計(jì)符合機(jī)構(gòu)單位使用需求的單位平臺(tái)，通過簡潔、人性化和邏輯化的操作流程引導(dǎo)工作人員對(duì)系統(tǒng)的掌握和使用。

3 電子物理網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境建設(shè)

3.1 建設(shè)內(nèi)容

在廣西醫(yī)科大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）部署基于以太網(wǎng)并行多任務(wù)應(yīng)用的高性能計(jì)算系統(tǒng)，同時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)虛擬化整合，形成實(shí)驗(yàn)動(dòng)物高性能計(jì)算中心。通過校園網(wǎng)公網(wǎng)出口為指定的用戶應(yīng)用提供計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力的負(fù)載接入，通過VPN接入為遠(yuǎn)程異地機(jī)構(gòu)提供服務(wù)，完善安全和行為管理，建立聯(lián)通全區(qū)的“大實(shí)驗(yàn)動(dòng)物網(wǎng)”支撐環(huán)境（如圖1）。

圖1 網(wǎng)絡(luò)部署結(jié)構(gòu)圖

3.2 技術(shù)構(gòu)建方案

為了適應(yīng)分布式使用和靈活拓展的要求，系統(tǒng)采用 B/S結(jié)構(gòu)基于SOA架構(gòu)的軟件集成方案，機(jī)構(gòu)單位平臺(tái)負(fù)責(zé)實(shí)施業(yè)務(wù)處理，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)在省級(jí)平臺(tái)。中心整合11臺(tái)計(jì)算節(jié)點(diǎn)服務(wù)器形成HPC系統(tǒng)基干組件，以Intel至強(qiáng)E5520雙路四核主頻 2.26GHz配置計(jì)算，理論浮點(diǎn)運(yùn)算能力達(dá)2.26*2*4*11=198.88GFLOPS（一千九百八十八億八千萬次運(yùn)算每秒），達(dá)到總體目標(biāo)規(guī)定的理論計(jì)算能力。統(tǒng)一主資源存儲(chǔ)平臺(tái)支持NAS、FC SAN、IP SAN網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，計(jì)劃部署裸容量總計(jì)15TB；同時(shí)通過虛擬化存儲(chǔ)VIS服務(wù)器達(dá)成IDC范圍內(nèi)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)資源整合能力，整合現(xiàn)存分布在各個(gè)獨(dú)立服務(wù)器上近5T的空閑存儲(chǔ)空間。使用VPN服務(wù)器、千兆防火墻及 1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)行為管理服務(wù)器來達(dá)成異地機(jī)構(gòu)接入和計(jì)算中心安全管理的需要。為適應(yīng)服務(wù)節(jié)點(diǎn)的增加，方便部署各計(jì)算節(jié)點(diǎn)和路由管理，增加以太網(wǎng)電口、光口千兆交換機(jī)各5臺(tái)和通用交換路由器1臺(tái)及光模塊若干、KVM切換器若干?？傮w以在指定IDC已有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境基礎(chǔ)上形成實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息平臺(tái)電子物理網(wǎng)絡(luò)高性能計(jì)算核心環(huán)境，提供接近 0.2 TFLOPS的處理能力和接近20T的統(tǒng)一存儲(chǔ)容量。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用華為RH2288，配置2顆6核Intel E5-2630 V2處理器，主頻≥2.6G，配置2根16GB 1333MHz 1.35v低電壓內(nèi)存條，3 塊 300GB SAS 2.5 英寸硬盤。操作系統(tǒng)為 Windows 2003 server，數(shù)據(jù)庫為 MSSQL Server 2005。網(wǎng)絡(luò)連接采用電信、聯(lián)通公司光纜雙路接入，通信速率為2Gbps，服務(wù)器保持24 h對(duì)外不間斷服務(wù)。

4 結(jié)語

通過搭建廣西實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息平臺(tái)電子物理網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境，完成了聯(lián)通異地實(shí)驗(yàn)動(dòng)物機(jī)構(gòu)的“大實(shí)驗(yàn)動(dòng)物網(wǎng)”網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)；并開放了對(duì)異地實(shí)驗(yàn)動(dòng)物機(jī)構(gòu)的VPN遠(yuǎn)程接入服務(wù)，包含接近0.2 TFLOPS的遠(yuǎn)程服務(wù)能力和接近20T的遠(yuǎn)程存儲(chǔ)能力；同時(shí)搭建了廣西實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。該支撐環(huán)境建設(shè)為廣西實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)聯(lián)通和信息實(shí)時(shí)維護(hù)創(chuàng)造了條件。同時(shí)提高了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息平臺(tái)控制范圍和適應(yīng)能力，提高了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源利用率和共享程度，提高了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息流轉(zhuǎn)速度，提高了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)、使用、管理及科研的效率，降低了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)使用機(jī)構(gòu)管理成本，對(duì)廣西實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息平臺(tái)穩(wěn)定高效運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

［1］ 劉萬策，王曉明，李會(huì)萍，等.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)信息數(shù)據(jù)共享發(fā)布平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開發(fā)［J］.中國管理信息化，2016，19（1）:183-186.

［2］ 黃韌，薛成，榮瑞章，等.中國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息網(wǎng)設(shè)計(jì)和實(shí)施［J］.中國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2004，5（4）:5-10.

［3］ 中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)，中國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)會(huì).中國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)發(fā)展報(bào)告［R］.北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社，2009:23-25.

Application in the construction of the electronic physical network supporting system for the guangxi experimental animals information platform

In order to assist the Guangxi Science and Technology Department， Guangxi Animal Care Committee of providing management and support for the production， use， research， education and training of the experimental animals all over the region， and improving the utilization efficiency of the region's animal resources， we completed the construction of the electronic physical network supporting environment for the guangxi experimental animals information platform. In this paper， we started with the purpose and significance of the electronic physical network supporting system construction of the guangxi experimental animals information platform and the key issues to be solved， and then introduced the construction content and technology construction plan of the electronic physical network supporting system construction of guangxi experimental animals information platform in detail.

Experimental animals； information platform； electronic physical network； supporting system

TP316.8

A

1008-1151（2016）08-0016-02

2016-07-13

廣西科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)課題項(xiàng)目（合同號(hào)：12-97-19）。

羅慧（1992-），女，湖南人，廣西醫(yī)科大學(xué)研究生，研究方向?yàn)獒t(yī)學(xué)信息管理。

唐忠（1968-），男，廣西人，廣西醫(yī)科大學(xué)教授，研究方向?yàn)獒t(yī)學(xué)信息管理。