浙江省数字城市一体化运维监控平台设计与实现

第42卷第5期2019年5月
测绘与空间地理信息
GEOMATICS&SPATIALINFORMATIONTECHNOLOGY
Vol.42ꎬNo.5Mayꎬ2019
收稿日期:2018-10-08
作者简介:张㊀剑(1985-)ꎬ男ꎬ湖北监利人ꎬ工程师ꎬ硕士ꎬ2010年毕业于中南大学地图制图学与地理信息工程专业ꎬ主要从事空间
地理大数据分析及应用工作ꎮ
浙江省数字城市一体化运维监控平台设计与实现
张㊀剑
(浙江省地理信息中心ꎬ浙江杭州310023)
摘要:随着浙江省全面推行 数字城市地理空间框架 项目ꎬ为保障全省各级数字城市地理信息公共服务平台
运行稳定以及监控平台运行良好ꎬ本文提出了数字城市一体化运维监控的整体框架ꎬ从管理角度与技术角度梳理了运维指标体系ꎬ设计并实现了由省市统一监控㊁县(市)独立运维㊁平台门户㊁信息服务及系统管理等子系统构建的一体化运维监控平台ꎮ
关键词:数字城市ꎻ一体化运维监控ꎻ地理信息公共服务平台
中图分类号:P208㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-5867(2019)05-0151-03
DesignandImplementationofIntegratedOperationalMonitoring
PlatformofDigitalCityofZhejiang
ZHANGJian
(ZhejiangGeomaticsCenterꎬHangzhou310023ꎬChina)
Abstract:Withthefullcoverageof DigitalCityGeospatialFramework projectinZhejiangProvinceꎬforthestabilityofthedigitalcityatalllevelsandtheoveralloperationsituationofthemonitoringplatformꎬthispaperpresentstheframeworkoftheintegratedoper ̄ationalmonitoringplatformofdigitalcityorientedtoprovincesꎬcitiesandcountiesꎬgivesanoperationalmonitoringindexsystemfrom
毒草解毒剂theangleofmanagementandtechnologyꎬdesignsandimplementstheoperationalmonitoringplatformoftheprovinceandcityꎬthein ̄dependentoperationandmaintenanceofthecounty(city)ꎬtheplatformportalꎬtheinformationserviceandthemanagementsystem.Keywords:digitalcityꎻintegratedoperationandmaintenanceꎻpublicserviceplatformofgeo-information
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0㊀引㊀言
截至2015年底ꎬ浙江省全面推行了 数字城市地理空间框架 项目ꎬ形成了全面㊁类型多样的空间框架数据集ꎬ架构科学㊁开放性强的地理信息公共服务平台软件ꎬ为 数字浙江 和 智慧浙江 的建设奠定了坚实的基础[1]ꎮ当前ꎬ各级数字城市运维工作中普遍遇到专业人才缺乏㊁技术手段单一的困局[2]ꎮ如何自下而上地监控数字城市地理信息公共服务平台的整体运行状况㊁保障平台软件的可靠性ꎬ如何自下而上地及时反馈运行问题㊁汇集关键的过程性数据等若干问题成为数字城市运行维护工作的重中之重ꎮ突破传统 独立运维 的思维局限ꎬ开展省市县联动㊁一体化运维[3]ꎬ是解决上述问题的行之有效的办法ꎮ
本文面向浙江省㊁市㊁县三级地理信息公共服务平台ꎬ梳理了数字城市运维与管理需求㊁规范运维与管理流程ꎬ设计并开发了一套高效㊁易用的数字城市一体化运维
监控平台ꎬ实现对应用系统㊁服务资源㊁平台软件㊁平台用户等信息的管理㊁状态的监测㊁运行的分析等功能ꎬ在简化运维工作的同时保障管理人员对地理信息公共服务平台运行与应用情况的高效把控ꎬ提升数字城市的服务质量ꎮ
1㊀省市县一体化运维监控模式
根据浙江省实际情况ꎬ数字城市一体化运维监控平台设计为省级统一监控㊁市级统筹监控㊁县(市)独立运维3层模式[4]ꎮ省级统一监控面向省级测绘管理部门ꎬ接入全省的市县地理信息公共服务平台ꎬ重点关注应用系统㊁平台软件㊁服务资源的阶段性统计信息ꎬ支持数据的多特征展示与综合比较分析ꎬ并提供基于用户行为的挖掘分析功能ꎮ此外ꎬ省级用户拥有权限直接连入县级平台查看县(市)独立运维信息ꎮ市级统筹监控接入下辖市县的地理信息公共服务平台ꎬ可实时查看各县(市)平台的运维状况ꎬ同时拥有进入县(市)独立运维平台的权限ꎮ县
(市)独立运维面向运维人员与县级测绘管理部门ꎬ监控平台的支撑环境㊁服务资源㊁平台软件等情况ꎬ支持基本信息管理㊁状态监测㊁运行分析ꎬ同时提供自定义报告输出功能ꎬ如图1所示
图1㊀一体化运维监控应用模式
Fig.1㊀Applyingpatternsoftheintegratedmaintenance
㊀㊀㊀㊀andmonitoring
2㊀一体化运维监控平台设计
真空超导散热器2.1㊀运维指标体系设计
数字城市地理信息公共服务平台功能强大ꎬ省市县三级共60多个平台所产生的数据非常大ꎮ过多的数据对平台运维容易产生干扰ꎬ不利于具体运维信息提取和操作[5
-6]
ꎮ因此ꎬ对浙江省数字城市地理信息公共服务平台
及其当前运维工作进行深入分析是一体化运维监控平台设计的第一步[7]ꎮ充分考虑浙江省数字城市各
级地理信息公共服务平台的功能及特点ꎬ首先从技术类和管理类两个视角确定运维对象ꎬ依据运维对象设计其相关运维指标ꎬ再将运维指标进行细化分类ꎬ设计对应的运维参数ꎬ由此完成运维指标体系的构建ꎮ
技术类运维对象分为支撑环境㊁服务资源㊁平台软件㊁平台用户㊁平台应用㊁平台日志㊁使用反馈七大类ꎮ支撑环境包含数字城市服务器所在机房㊁服务器操作系统㊁软件与性能等ꎻ服务资源即平台包含的各类地理信息数据服务ꎻ平台软件即组成平台各类标准子系统如门户㊁数据展示㊁运维管理等ꎻ平台用户包含平台的用户㊁角㊁部门等信息ꎻ平台应用即各部门基于平台搭建的专题地理信息应用系统ꎻ平台日志即平台操作日志ꎻ使用反馈即用户在平台使用中反馈的问题ꎮ管理类运维对象为平台应用㊁平台软件㊁服务资源三大类ꎮ
浙江省数字城市一体化运维监控平台一共设计了7类运维对象㊁24项运维指标以及141个运维参数ꎮ
2.2㊀平台数据库设计
平台采用集中式数据管理方式ꎬ数据上报服务接口接收各个市县的运维数据ꎬ通过数据读写服务对上报数据进行数据处理ꎬ最后数据存储至省级监控数据库ꎮ平台的数据库围绕运维指标内容进行设计ꎬ包括技术类运
维数据集和管理类运维数据集ꎮ其中静态数据采用关系型数据库进行存储管理ꎬ动态实时数据(如地图服务的实时访问信息)则采用时间序列数据库InfluxDb进行存储和管理ꎬ如图2所示
图2㊀平台数据库内容
Fig.2㊀Databasecontentoftheplatform
2.3㊀平台功能设计
浙江省数字城市一体化运维监控平台是针对数字城市地理信息公共服务平台而专门开发的ꎬ如图3所示ꎮ平台从管理角度与技术角度对地理信息公共服务平台进行监测与管理ꎬ做到对重要信息实时监测ꎬ各类信息统计分析ꎬ异常信息实时报警ꎬ运维信息及时记录ꎮ平台注重本身的开放性与兼容性ꎬ开放标准接口对外提供信息服务ꎮ按照功能的组成及相互关系ꎬ一体化运维监控平台主要包括平台门户㊁省/市统一监控㊁县(市)独立运维㊁信息服务及系统管理5个组成部分ꎬ不同的子系统之间是一种松散耦合的关系ꎬ具有良好的可扩展性
分度机构
图3㊀平台功能框架
Fig.3㊀Functionalframeworkoftheplatform
1)平台门户ꎮ在线服务系统的集中展示ꎬ为用户提供了一站式运维信息服务ꎬ也是用户在线获取数据和服务的入口ꎬ包括用户注册与登录㊁平台接入及系统入口ꎮ
2)省/市统一监控ꎮ为省/市地理信息公共服务平台运维数据提供一个信息化的展示入口ꎬ围绕应用系统㊁平台软件㊁服务资源进行运维数据分析和展示ꎬ满足省或市级管理部门用户对市县运维数据的需求ꎮ对各个市县级平台汇聚的地理信息数据服务和用户访问信息进行大数据挖掘和应用分析ꎬ获取地理信息数据更新情况和实时访问信息ꎮ
51㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀
测绘与空间地理信息㊀
㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2019年
3)县(市)独立运维系统ꎮ主要包括专题应用㊁平台软件㊁硬件环境等的监测ꎬ各类统计指标的展示和分析ꎬ异常警告信息的推送等ꎮ县(市)独立运维系统既满足运维人员的运维需求ꎬ也满足管理人员的监控需求ꎮ4)信息服务系统展示和管理平台相关的信息服务资源ꎬ为接入其他平台提供服务描述㊁服务调用方法㊁标准接口及相应的示例代码ꎮ系统以各种Restful服务接口的方式对外提供信息服务ꎬ以实现数据和应用的分离ꎮ5)系统管理是为满足用户权限管理㊁平台管理㊁审批管理等功能而设计的多层次全方位的在线服务系统ꎮ运维管理系统将所有与平台运行维护相关的内容进行统一管理ꎬ确保运维监控平台的稳定性㊁安全性ꎮ
3㊀运维监控平台实现
3.1㊀平台技术架构
一体化运维监控平台架构分为支撑层㊁数据层㊁功能层㊁应用层4层架构ꎬ如图4所示ꎮ其中ꎬ支撑层是浙江省数字城市运维监控平台建设和运行需要使用的计算机软件㊁硬件设备㊁网络ꎬ是浙江省数字城市运维监控平台建设的基础ꎮ数据层主要由运维监控数据和支撑数据两部分组成:运维监控数据主要为七大运维对象的监控数据ꎻ支撑数据包含用户数据㊁市县直通数据等ꎬ用于数字城市运维监控平台的用户登录㊁切换等ꎮ数据层采用关系型和时间序列数据库管理软件实现海量数据的存储和管理ꎬ确保数据的高效存取和快速访问ꎮ功能层实现支撑环境监测㊁服务资源监测㊁平台软件监测㊁平台日志监
测㊁平台应用监测㊁使用反馈㊁日常运维管理㊁展示运行成果㊁生成运行报告㊁市县直通车㊁异常检测等功能ꎬ为数字城市运维监控平台应用提供功能基础ꎮ应用层是在功能层基础上构建的数字城市运维监控平台ꎬ监控平台面对不同用户ꎬ主要提供省级统一监控㊁市级统筹监控和县级独立运维三类服务ꎮ
图4㊀平台技术架构
Fig.4㊀Technologyarchitectureoftheplatform3.2㊀平台关键技术
1)基于Agent的网络信息实时监控ꎮ运维监控平台实现难点在于对多市县的数字城市公共服务平台的实施监控ꎬ采用在各市县地理信息公共服务平台运行的服务器上安装代理Agent的方式ꎬ收集平台监控数据与支撑环境数据ꎮ客户端Agent获取地理信息公共服务平台的运维信息ꎬ如操作系统类型㊁数据库状态ꎬ地理信息数据服务等ꎬ并实时上报给运维服务器ꎬ运维服务器通过数据接收器不断汇聚各个Agent上报的数据ꎬ存储统一的数据库ꎮ同时告警判定对接收器上报的数据进行实时判断ꎬ对出现故障和问题的平台及时以短信和邮件方式发送警报ꎮ数据库将数据查询结果上报至查询模块ꎬ用以展示㊁分析等ꎮ运维监控平台将数据查询结果进行处理ꎬ进一步分析后以图表形式展现ꎬ如图5所示
图5㊀基于Agent的网络信息的实时监控
Fig.5㊀Realtimemonitoringofnetwork
㊀㊀㊀㊀informationbasedonAgent2)基于脚本的运维自动化ꎮ面向日常运维工作中重复且烦琐的工作ꎬ开发了自动化运维工具ꎬ包括地图服务管理㊁系统配置㊁数据库自动维护
3个模块ꎮ地图服务管理模块基于ArcGISServerAdministratorAPIꎬ根据业务需求定制所需要的地图资源的管理ꎬ如服务的发布㊁停止㊁日志统计分析等功能ꎮ通过编写Shell+Python脚本方式实现对各类系统配置文件进行批量修改[9-10]ꎬ减少配置错误和提高效率ꎮ数据库在地理信息公共服务平台中担负着数据存储的重要功能ꎬ但每个地理信息公共服务平台的表空间和用户创建工作重复且烦琐ꎬ同样依靠开发脚本的方式批量处理并自动进行数据的备份ꎬ保证数据的安全和可靠ꎮ上述模块的开发ꎬ可以减少运维工作人员重复操作ꎬ提高工作人员运维效率ꎬ为数字城市地理信息公共服务平台自动化运维提供技术支撑ꎮ
4㊀结束语
浙江省数字城市一体化运维监控平台是国内第一款拥有自主知识产权的数字城市地理信息公共服务平台运维软件ꎬ其建设既是顺应数字城市应用与推广工作发展的需要ꎬ亦是结合浙江省实际情况提升数字城市运维工作水平的需要ꎮ面向全省数字城市建设成果ꎬ切实提高地理信息公共服务平台的服务水平ꎮ其建设成果不仅能基本解决当前浙江省市县数字城市运维中管理体制落后㊁专业人才短缺㊁运维经费匮乏等问题ꎬ同时对浙江省当前解决数字城市运维中工作量大㊁方法单一㊁自动化程度不高等技术问题也有较强的实践意义ꎮ
(下转第162页)
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第5期张㊀剑:浙江省数字城市一体化运维监控平台设计与实现
表4㊀2017年第二季度影像数据覆盖情况
Tab.4㊀Coverageofthesatelliteimageinthe
㊀㊀㊀㊀secondquarterof2017
序号卫星影像类型覆盖面积占比(%)1高分一号(GF1)2.96万km217.4%
2高分二号(GF2)4.24万km224.9%
眼镜清洗剂3资源三号(ZY3)3.61万km221.2%
4PlanetLabs2.79万km216.4%
5北京二号(BJ2)1.86万km210.9%
6SPOT-60.39万km22.3%
7SPOT-71.21万km27.1%
4㊀结束语
广东省于2015年在国内率先开展了省级季度性土地矿产资源遥感监测工作ꎬ在常年多云雨气候环境影响下ꎬ通过采用 多卫星多平台相结合ꎬ先主后辅ꎬ编程补充 的策略ꎬ有效地优化了传统卫星数据获取方案ꎬ有力地保障了广东省大面积高频率的卫星影像数据获取ꎮ其间ꎬ遥感集市的PlanetLabs小卫星体现了良好的数据保障力ꎮ在多云雨环境下ꎬ可供遥感的时间窗口非常有限ꎬ传统单颗星座的遥感方式已难以满足高频率全覆盖监测需求ꎬ以小卫星获取影像数据是应对南方多云雨环境的发展方向之一ꎮ参考文献:
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[编辑:刘莉鑫]
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