基于云網(wǎng)一體化的政務(wù)云監(jiān)控系統(tǒng)研究

常 兵，廉國(guó)偉

（中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司河南省分公司，鄭州 450000）

云計(jì)算是基于互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交互模式，通常涉及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源，是分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化、負(fù)載均衡和熱備份冗余等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。

云計(jì)算特點(diǎn)：超大規(guī)模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可擴(kuò)展性、按需服務(wù)和廉價(jià)等。服務(wù)分三個(gè)層次：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS），客戶可以從完善的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施獲得服務(wù)；平臺(tái)即服務(wù)（PaaS），是將軟件研發(fā)平臺(tái)作為一種服務(wù)，以SaaS 模式提交給客戶，PaaS 可以加快SaaS 應(yīng)用的開(kāi)發(fā)速度；軟件即服務(wù)（SaaS），是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供軟件的模式，客戶向提供商租用基于Web 的軟件。

政務(wù)云是指運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)，統(tǒng)籌利用機(jī)房、計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全、應(yīng)用支撐、信息資源等，發(fā)揮云計(jì)算虛擬化、高可靠性、高通用性、高可擴(kuò)展性及快速、按需、彈性服務(wù)等特征，為政府行業(yè)提供基礎(chǔ)設(shè)施、支撐軟件、應(yīng)用系統(tǒng)、信息資源、運(yùn)行保障和信息安全等綜合服務(wù)平臺(tái)。政務(wù)云建設(shè)：杜絕重復(fù)建設(shè)、節(jié)約財(cái)政支出；促進(jìn)信息共享、實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同；構(gòu)筑信息堡壘、保障數(shù)據(jù)安全；優(yōu)化資源配置、提升服務(wù)能力。

1 政務(wù)信息化發(fā)展現(xiàn)狀

政務(wù)信息化發(fā)展明確了兩個(gè)方向，分別是承載網(wǎng)絡(luò)方向和云方向。承載網(wǎng)絡(luò)方向，相關(guān)部門已經(jīng)多次明確，廳局委非涉密政務(wù)網(wǎng)絡(luò)原則上通過(guò)電子政務(wù)外網(wǎng)承載。云方向，廳局委機(jī)房、存儲(chǔ)等IT 系統(tǒng)不再新批擴(kuò)容需求，現(xiàn)有或新增系統(tǒng)需要向政務(wù)云遷轉(zhuǎn)，電子政務(wù)外網(wǎng)和政務(wù)云已成為政務(wù)信息化發(fā)展最重要的基礎(chǔ)設(shè)施。

電子政務(wù)外網(wǎng)：省骨干網(wǎng)絡(luò)采用10G 波分承載、四個(gè)環(huán)形組網(wǎng)保障網(wǎng)絡(luò)安全和雙10G 通道到省信息中心。省直城域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)匯聚節(jié)點(diǎn)接入雙上聯(lián)、中原數(shù)據(jù)基地節(jié)點(diǎn)方便接入和互聯(lián)網(wǎng)出口多重安全防護(hù)。

圖1 省電子政務(wù)外網(wǎng)骨干網(wǎng)和省直城域網(wǎng)拓?fù)浼軜?gòu)

省政務(wù)云：承載省政務(wù)云的中原數(shù)據(jù)基地是中國(guó)聯(lián)通的十大數(shù)據(jù)基地之一，屬于中國(guó)聯(lián)通與河南省政府戰(zhàn)略合作重點(diǎn)工程，是“智慧中原”的基礎(chǔ)性重點(diǎn)工程和中部地區(qū)核心信息產(chǎn)業(yè)基地，也是中部地區(qū)唯一按照T3/T4標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的五星級(jí)核心數(shù)據(jù)基地。

2 為什么引入“云網(wǎng)一體化”監(jiān)控？

云計(jì)算、虛擬化、SDN、NFV 等技術(shù)在電信網(wǎng)中的應(yīng)用實(shí)踐表明，只有“高高在上”的“云”不夠，只有“獨(dú)善其身”的“網(wǎng)”也不夠。作為規(guī)模運(yùn)營(yíng)的公共服務(wù)，“云”面臨更高的服務(wù)要求，電信網(wǎng)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)模式造成“云”和“網(wǎng)”協(xié)同困難?！霸啤睙o(wú)力調(diào)動(dòng)網(wǎng)，“網(wǎng)”對(duì)云的支撐陷入被動(dòng)。隨著政府、企業(yè)等單位上云節(jié)奏的加快，“云網(wǎng)一體化”重要性凸顯。

圖2 省政務(wù)專有云網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

實(shí)際問(wèn)題：如果客戶用聯(lián)通的“云”、聯(lián)通的“網(wǎng)”，自已的應(yīng)用，如果出現(xiàn)故障、性能下降，怎么辦？以前，可以在各單位信息中心判斷網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題、IT 系統(tǒng)問(wèn)題。現(xiàn)在都在運(yùn)營(yíng)商，怎么辦？

客戶維度：“云”和“網(wǎng)”數(shù)據(jù)均在運(yùn)營(yíng)商側(cè)，客戶想關(guān)注自己的云、網(wǎng)運(yùn)行情況，怎么辦？運(yùn)營(yíng)商維度：出現(xiàn)故障或性能下降，如何快速定位、判斷是網(wǎng)的問(wèn)題、還是云的問(wèn)題？

解決辦法，就是“云網(wǎng)一體化”。兩個(gè)維度：面向客戶統(tǒng)一呈現(xiàn)、統(tǒng)一服務(wù)；面向運(yùn)營(yíng)商，統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一維護(hù)。實(shí)現(xiàn)客戶的便捷、高效、可靠的基礎(chǔ)信息化服務(wù)。

3 “云網(wǎng)一體化”監(jiān)控思路

3.1 云邊界的梳理與監(jiān)控

對(duì)入云電路資料進(jìn)行整理，確定電路編號(hào)、客戶名稱和用途、電路速率、設(shè)備名稱和端口等信息。對(duì)入云電路接入方式進(jìn)行梳理，掌握是何種方式接入（專線、電子政務(wù)外網(wǎng)），掌握電路是否通過(guò)網(wǎng)閘、光閘等專用設(shè)備。對(duì)云邊界設(shè)備進(jìn)行梳理，掌握云接入交換機(jī)、外/內(nèi)側(cè)交換機(jī)、網(wǎng)閘/光閘、防火墻等設(shè)備情況。將梳理掌握的云邊界設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控，重點(diǎn)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況、端口狀態(tài)、溫度、CPU/內(nèi)存等信息。將入云電路與云邊界設(shè)備進(jìn)行關(guān)聯(lián)，統(tǒng)一進(jìn)行拓?fù)湔故九c監(jiān)控，對(duì)電路告警、流量、利用率和設(shè)備告警、端口狀態(tài)等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過(guò)定時(shí)ping廳局委端IP 地址方式，掌握接入電路的運(yùn)行情況。

3.2 云內(nèi)設(shè)備的梳理與監(jiān)控

云內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（交換機(jī)、路由器、防火墻）資源梳理，納入統(tǒng)一監(jiān)控，重點(diǎn)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行、告警故障、端口狀態(tài)等信息。云內(nèi)網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系梳理，進(jìn)行拓?fù)湔宫F(xiàn)和告警、狀態(tài)關(guān)聯(lián)。云設(shè)備（物理機(jī)、虛擬機(jī)）資源梳理，納入統(tǒng)一監(jiān)控，重點(diǎn)監(jiān)控物理機(jī)硬件告警和虛擬機(jī)閥值告警。梳理云設(shè)備資源連接關(guān)系，進(jìn)行拓?fù)湔宫F(xiàn)和告警關(guān)聯(lián)。梳理云內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與云設(shè)備的連接關(guān)系，進(jìn)行拓?fù)湔宫F(xiàn)，明確關(guān)聯(lián)關(guān)系。針對(duì)不同設(shè)備類型（網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、物理機(jī)、虛擬機(jī)）和不同廠家的告警等級(jí)不同，梳理并統(tǒng)一告警級(jí)別和告警明細(xì)。實(shí)現(xiàn)與OSS2.0系統(tǒng)對(duì)接，將入云電路、云邊界設(shè)備和云內(nèi)設(shè)備告警統(tǒng)一納入智能監(jiān)控派單系統(tǒng)。

3.3 云資源池關(guān)鍵性能指標(biāo)監(jiān)控

通過(guò)API 接口，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)服務(wù)器與云平臺(tái)系統(tǒng)對(duì)接。

采集聯(lián)通側(cè)云資源池關(guān)鍵性能指標(biāo)（vCPU、內(nèi)存、共享存儲(chǔ)、本地磁盤），掌握云資源總量和分配量。梳理掌握廳局委分配云虛擬機(jī)數(shù)據(jù)情況。采集云資源池廳局委關(guān)鍵性能指標(biāo)（vCPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)）分配量。計(jì)算廳局委關(guān)鍵性能指標(biāo)（vCPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)）利用率。存儲(chǔ)云資源關(guān)鍵性能指標(biāo)數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)中實(shí)時(shí)統(tǒng)一展示。

3.4 電子政務(wù)外網(wǎng)的梳理與監(jiān)控

電子政務(wù)外網(wǎng)省節(jié)點(diǎn)核心設(shè)備NE40X16、市節(jié)點(diǎn)和核心設(shè)備NE40X8梳理與監(jiān)控，重點(diǎn)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況、告警和端口狀態(tài)等信息。電子政務(wù)外網(wǎng)市節(jié)點(diǎn)接入設(shè)備、省直城域網(wǎng)8個(gè)接入節(jié)點(diǎn)設(shè)備梳理與監(jiān)控，重點(diǎn)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況、告警和端口狀態(tài)等信息。

省、市節(jié)點(diǎn)電路信息的梳理與監(jiān)控。接入省直城域網(wǎng)的客戶電路梳理和監(jiān)控。電子政務(wù)外網(wǎng)省干網(wǎng)和省直城域網(wǎng)拓?fù)湔宫F(xiàn)和監(jiān)控。

3.5 云網(wǎng)一體化監(jiān)控（運(yùn)維維度）

通過(guò)云網(wǎng)一體化監(jiān)控聯(lián)通電子政務(wù)外網(wǎng)省骨干網(wǎng)、省直城域及政務(wù)云情況，把云、網(wǎng)進(jìn)行融合監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)故障、性能問(wèn)題快速定位、解決。

圖3 政務(wù)專有云、政務(wù)公共云、電子政務(wù)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

3.6 云網(wǎng)一體化監(jiān)控（客戶維度）

客戶用聯(lián)通的電子政務(wù)外網(wǎng)，用聯(lián)通的云，可以一站式完成全流程監(jiān)控，快速定位和處理故障。系統(tǒng)通過(guò)分權(quán)、分域?qū)崿F(xiàn)一個(gè)客戶一個(gè)賬號(hào)，可以查看網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況和云資源、虛擬機(jī)使用情況。

第一，省公安廳云網(wǎng)一體監(jiān)控（拓?fù)湔故炯瓣P(guān)鍵性能指標(biāo)）。

第二，省高級(jí)人民法院云網(wǎng)一體監(jiān)控（拓?fù)湔故炯瓣P(guān)鍵性能指標(biāo)）。

第三，省審計(jì)廳云網(wǎng)一體監(jiān)控（拓?fù)湔故炯瓣P(guān)鍵性能指標(biāo)）。

第四，省工商局云網(wǎng)一體監(jiān)控（拓?fù)湔故炯瓣P(guān)鍵性能指標(biāo)）。

第五，省環(huán)保廳云網(wǎng)一體監(jiān)控（拓?fù)湔故炯瓣P(guān)鍵性能指標(biāo)）。

第六，省地震局云網(wǎng)一體監(jiān)控（拓?fù)湔故炯瓣P(guān)鍵性能指標(biāo)）。

第七，省發(fā)改委云網(wǎng)一體監(jiān)控（拓?fù)湔故炯瓣P(guān)鍵性能指標(biāo)）。

第八，省道路運(yùn)輸局云網(wǎng)一體監(jiān)控（拓?fù)湔故炯瓣P(guān)鍵性能指標(biāo)）。

第九，省司法廳云網(wǎng)一體監(jiān)控（拓?fù)湔故炯瓣P(guān)鍵性能指標(biāo)）。

4 系統(tǒng)建設(shè)階段性成效

4.1 云邊界和云內(nèi)設(shè)備

一是實(shí)現(xiàn)涉及省高級(jí)人民法院、省公安廳、省工商局、省地震局、省審計(jì)廳、省環(huán)保廳、省信息中心、移動(dòng)公司政務(wù)云互聯(lián)、中原云、省發(fā)改委、省司法廳等11個(gè)單位26條電路監(jiān)控。二是實(shí)現(xiàn)云邊界交換機(jī)（6800、120508、6900、12504）、網(wǎng)閘、光閘等設(shè)備監(jiān)控。三是實(shí)現(xiàn)云內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控和連接關(guān)系拓?fù)湔宫F(xiàn)。

圖4 云邊界和云內(nèi)監(jiān)控拓?fù)?/p>

4.2 云資源池關(guān)鍵性能指標(biāo)

一是實(shí)現(xiàn)聯(lián)通側(cè)云資源池vCPU、內(nèi)存、共享存儲(chǔ)和本地磁盤指標(biāo)總量和分配量的監(jiān)控。二是實(shí)現(xiàn)廳局委云資源vCPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)指標(biāo)分配量和利用率的監(jiān)控。

圖5 聯(lián)通側(cè)云資源池總量情況

圖6 廳局委云資源池關(guān)鍵性能指標(biāo)

4.3 電子政務(wù)外網(wǎng)

一是實(shí)現(xiàn)省核心設(shè)備NEX16、市核心設(shè)備NEX8、省直城域網(wǎng)8個(gè)接入節(jié)點(diǎn)設(shè)備和17個(gè)市節(jié)點(diǎn)接入設(shè)備的監(jiān)控。二是實(shí)現(xiàn)97個(gè)節(jié)點(diǎn)電路運(yùn)行情況和流量的監(jiān)控。三是實(shí)現(xiàn)91個(gè)單位105條接入省直城域網(wǎng)客戶電路運(yùn)行情況和流量的監(jiān)控。

圖7 電子政務(wù)外網(wǎng)骨干網(wǎng)和省直城域網(wǎng)監(jiān)控拓?fù)?/p>

4.4 云網(wǎng)一體化監(jiān)控（運(yùn)維維度）

實(shí)現(xiàn)電子政務(wù)外網(wǎng)和政務(wù)云的一體化監(jiān)控，出現(xiàn)故障可以及時(shí)定位是網(wǎng)的問(wèn)題，還是云的問(wèn)題。

圖8 “云網(wǎng)一體化”監(jiān)控拓?fù)?/p>

4.5 云網(wǎng)一體化監(jiān)控（客戶維度）

（1）省審計(jì)廳云網(wǎng)一體化監(jiān)控：一是省直單位的審計(jì)業(yè)務(wù)電路和省審計(jì)廳入云電路通過(guò)云接入設(shè)備6800入云，非省直單位和其他單位的審計(jì)業(yè)務(wù)電路通過(guò)內(nèi)/外側(cè)接入設(shè)備6900和內(nèi)/外側(cè)光閘入云。二是云資源分配使用、虛擬機(jī)運(yùn)行等通過(guò)關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

圖9 客戶維度“云網(wǎng)一體化”監(jiān)控（省審計(jì)廳）

（2）省公安廳云網(wǎng)一體化監(jiān)控：一是省公安廳和各市公安局通過(guò)電子政務(wù)網(wǎng)專用VPN 電路接入政務(wù)云。二是云資源分配使用、虛擬機(jī)運(yùn)行等通過(guò)關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

圖10 客戶維度“云網(wǎng)一體化”監(jiān)控（省公安廳）

5 “云網(wǎng)一體化”監(jiān)控遠(yuǎn)景規(guī)劃的思考

通過(guò)系統(tǒng)的階段性建設(shè)，“云網(wǎng)一體化”監(jiān)控下一步存在兩個(gè)發(fā)展方向：一是監(jiān)+控。前期主要做的是“監(jiān)”的部分，“控”的部分需要進(jìn)一步思考、規(guī)劃、實(shí)施。具體來(lái)說(shuō)，電子政務(wù)網(wǎng)的SDN 和智能化，云資源的彈性化和便捷化，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬和云資源的按需分配。二是客戶定制化開(kāi)發(fā)，廳局委政務(wù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的監(jiān)控與分析。比如：關(guān)鍵應(yīng)用、進(jìn)程運(yùn)行，進(jìn)程占用資源情況的監(jiān)控，應(yīng)用涉及的中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)的監(jiān)控，應(yīng)用的大數(shù)據(jù)分析，包括應(yīng)用的訪問(wèn)頻次、源IP 分布、時(shí)延等情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用本身可能存在的問(wèn)題，防患于未然。“云網(wǎng)一體化”是新生事物，系統(tǒng)的規(guī)劃與建設(shè)在PDCA 基礎(chǔ)上，通過(guò)不斷“嘗試-＞總結(jié)-＞優(yōu)化”，在定制化和探索中不斷前行。

6 結(jié)束語(yǔ)

為深入了解基于云網(wǎng)一體化的政務(wù)云監(jiān)控系統(tǒng)研究，詳細(xì)分析了引入云網(wǎng)一體化監(jiān)控的原因和云網(wǎng)一體化監(jiān)控的思路。以此明確了云網(wǎng)一體化監(jiān)控未來(lái)的規(guī)劃及發(fā)展，希望對(duì)云網(wǎng)一體化政務(wù)云監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。