基于智慧城市信息化建设的云网中台探究

沈晓波，石琥

（1.航天科工广信智能技术有限公司；2.杭州艺达建筑工程有限公司）

1 引言

在智慧城市信息化建设的过程中，云网中台的建设是利用云计算技术帮助城市实现基础设施信息的传递与共享，能够为智慧城市信息化建设做好铺垫。因此，本文开展了对智慧城市信息化建设的云网中台的建设研究，以期进一步提升云网中台的建设效果与质量，提升云网中台的功能性与适用性，这对于实现智慧城市信息化建设的可持续发展具有十分重要的现实意义。

2 基于智慧城市信息化建设云网中台的建设目标

2.1 实现精细化和高效化的管理

实现基础设施信息的精细化、高效化管理是云网中台建设的根本目的，因此，在智慧城市信息化建设的过程中进行云网中台设计时，需要以此为建设目标，提高云网中台中云网类资源的各类能力，例如认证能力、运行能力、监管能力及考核能力等，提升云网中台的利用效果与管理能力，从而提升云网中台的服务质量，进而促使云网中台能够真正地发挥其功能与价值[1]。

2.2 实现云网类资源和技术的融合

若想进一步提升云网中台的适用性，就必须在云网中台建设的过程中实现云网类资源与技术的整合，这是保证云网中台功能性的基础。若想实现这一目标，则需要利用制度、体系的约束力，构建一套云网类综合能力平台的制度规范体系，打破现有云和网相对封闭独立的局面。此外，在进行基础设施的建设时，也需要根据云网中台的运用需求，注入一些智能化、信息化的技术手段，从而实现云网类资源和技术的完美融合。

2.3 实现运维运营者和管理者的减压减负

在智慧城市信息化建设的过程中，运维运营管理是尤为重要的工作内容，但智慧城市的运维运营管理工作量庞大且工作复杂，若采用传统人工管理的方式很容易出现纰漏，因此，合理利用云网中台进行运维运营管理是十分有必要的。通过云网中台的数据分析、智能化报表、统一展示、领导驾驶舱和绩效考评等功能，为运维运营者直接提供数据和报表智能分析工具，为管理者提供直观的数据支撑及信息展示，为经营者提供对外云网能力的输出和运营，从而为运维运营者和管理者减压减负[2]。

3 基于智慧城市信息化建设的云网中台的设计原则

3.1 坚持“云网融合、统筹管理”的原则

按照分级分类实施及建设、统一运维运营的理念，利用云网融合技术，统筹规划云网类资源信息化建设，制定并发布统一的规范制度和服务目录，集约政府资源，聚合政务信息化应用。

3.2 坚持“集约共享、数据驱动”的原则

基于智慧城市信息化建设的云网中台是以数据信息为核心内容，以实现数据信息传递为主要功能，故可以说云网中台是以数据为核心的一个信息资源共享的平台。因此，在进行基于智慧城市信息化建设的云网中台设计时，需要以整合政务信息化资源为目标，坚持“集约共享、数据驱动”的原则，加强各层级、各部门、各单位之间的信息传递效率，从而实现业务联动，利用信息共享的方式打破“数据壁垒”，这对于推动智慧城市信息化建设是十分重要的[3]。

3.3 坚持“安全可靠、性能稳定”的原则

“安全可靠、性能稳定”是云网中台设计的基础原则，只有保证云网中台的安全性与稳定性，才能够在保证云网中台良好实施其功能的同时保证城市数据信息的安全，进而才能够良好实现数字化、信息化城市的建设。在进行云网中台设计的过程中，设计人员需要以国家网络安全等级保护制度2.0标准为依据，根据安全等级要求设计云网中台的网络安全体系，合理运用网络安全技术提升云网中台的安全性，避免存在网络波动、信息泄露的问题，进而保证智慧城市数据信息的安全。

4 基于智慧城市信息化建设的云网中台的整体架构设计

4.1 整体架构

云网中台搭建环节，主要以政务网为依托，集中部署、资源共享为基本思路，对城建、政务等信息进行一体化监管、运维，打破信息孤岛局面，增强部门联动性和灵活性。从功能角度看其架构可分为六个不同层级，各层级相互独立、职能分割，通过无线网络建立联系，为各类业务的实现提供支撑。

1）基础设施层

该层是整个架构的物质保障，包含固定式、可移动式网络设备，能够为层级间网络交流提供助力；各类存储设备，能够为“云”、“运”环节提供基本数据支撑，同时满足元数据的存储需求；安全设备及感知设备，主要借助高效传感器监测电压、电流等信息，保障设备运行平稳性和安全性，借助高分辨率摄像头等，收集街区、道路信息。

2）基础平台层

肩负设备分管功能，云类管理模块对应数据计算、存储过程，网络运营管理模块则对应网络设备运行过程。

3）数据流转层

该层是数据交换、共享的核心枢纽，能够面向各分管平台、总管理平台提供数据交换服务。

该层集成了各种虚拟引擎，可以为实时搜索、数据计算等提供保障，同时配备有消息服务、用户认证等模块，能够起到实时提醒的作用。

4）数据管理层

本质上是一个大体量、异构性的数据库，系统往来数据均在此归集，层级内部配备CMDB管理平台，下设多个业务数据库。

5）功能展示层

主要承担数据可视化、人机交互支撑等职能，包含智能化报表、监控管理中心、统一资产管理等模块，可以满足多元化、差异化的使用需求。

4.2 云网中台与子管平台关系

在梳理云网中台整体架构的基础上，还应当明确其与子管平台之间的关系，首先平台作为总体框架，遵循集成化、统筹化原则，汇集接收各子管平台数据，通过云、网进行数据共享，从而搭建起完整的知识图谱。其次各子管平台还扮演着中间层的角色，在基础层、云网中台之间建立连接，向下收集数据，向上提供接口，可以满足CMDB数据、资产类数据等的搜集传递。最后二者数据库为连通状态，支持x86架构的同时，也能满足ARM架构运转需求，兼容性较为可观，有助于提升城市信息系统的自动化、智能化水平。

4.3 主要功能

云网中台理念融合了大数据、云计算等先进科技成果，在各子管平台之间建立联系，最终形成云网融合、云云融合的中心媒介，其功能设计同样体现了集成化、统筹化思维。其一为统一门户功能，可以满足基本的信息公示需求，内嵌基础设施管理模块，管理人员通过账号、密码认证登录后，能够实时查看系统网络运转情况、安全防护情况等。其二为统一展示功能，能够对运维数据进行可视转化，转化对象包含应用信息、安全信息，以及基础设施信息等，考虑到实际应用需求，还配备了大屏定制功能，可以投放不同专题内容。其三为统一资产管理，云网中台搭建过程中，涉及到众多基础设施、公共资产，为防止运维不当造成的归属混乱问题，所有云网类设备均统一登记，购入时间、厂家、注册主体等一目了然，还能在归类统计的基础上，为会计结算提供便利。其四是大数据分析中心，智慧城市搭建环节会涉及到众多异构信息，体量庞大且内容烦琐，人为梳理、分析难度较大，可以依托云网中台内置功能进行整合统计，并输出为折线图、饼状图等，为管理者决策提供依据。其五是智能化报表功能，应用环节可以自由设置分项、参数等，生成条理清晰、内容明确的报表模板，促进政务管理规范化、统一化发展。其六是健康状态评价功能，云网中台流转信息增多，设备运转压力也在直线上升，因此做好风险防控、趋势预测是十分关键的，系统内部配备状态评价板块，可以对网络流量、云数据利用率等进行实时监控，同时满足I/O读写速率、设备运行状态等的监测需求。其七是运维运营中心，主要负责审批、调度信息的传达，可以有效提升运维管理效率。其八是监控管理中心，可以在健康评价基础上，对告警信息进行综合分析，审核确认后将信息反馈至运维中心，生成详细报告，为检修维护提供工作方向。其九是云资源虚耗空转管理，云网中台信息收集、监控覆盖面广泛，部分区域云数据可利用性小，利用率整体不高，很容易造成空转问题，导致资源配置效率的下降，因此设置空转管理功能，可以实时生成报表和告警信息，方便管理者及时调整优化。最后还有绩效考评、适配管理等功能，可以为云网类工作的开展提供助力。

4.4 迭代策略

在市场经济繁荣、城建事业兴盛的背景之下，新科技手段持续涌现，云网类设备更新换代速率也在加快，为保证云网中台先进性，必须提前确立科学化、优质化的迭代策略，在缓解政府财政压力的同时，丰富平台功能，提升运行平稳性。从当前运维管理实践来看，推荐采用三阶段划分思路。

第一阶段为平台建成一年以内，可将子管平台集成作为目标，配备齐数据分析、展示功能，完成通用型云网标准制定工作；

第二阶段为建成后一至三年，此时平台已经基本实现数据集成，应当在此基础上着力提升线上运维、直管能力，明确数据关联情况；

第三阶段可以放在平台建成三年以后，着力优化数据采集、存储等细节，形成完善、系统的云网类规章标准及运营流程。

5 结语

综上所述，云网中台能够帮助城市进一步提升运维能力，是推动智慧城市建设效果的有效手段。在实际进行云网重要建设的过程中，需要明确云网中台的建设目标，根据实际的建设需求确定云网中台的功能，并根据智慧城市云网中台的设计原则科学地进行云网中台的设计，以保证云网中台能够满足数字化城市发展的需求。在云网中台建设的过程中，需要明确整体框架，在整体设计框架的基础上建设子管平台，并设计云网中台与子管平台的关系，根据实际需求设计云网中台的功能，并制定迭代策略，以提升智慧城市基础环境统筹运营的能力。