新型智慧城市大脑云规划建设方案 V3.0
新型智慧城市大脑云规划
建
设
方
案
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新型智慧城市大脑云规划建设方案 V3.0
目 录
第一部分项目概述 .................................................................................. 4 1. 设计背景 .................................................................................... 4 2. 设计标准 .................................................................................... 6 3. 设计原则 .................................................................................... 6 4. 设计目标 ................................................................................... 10 5. 技术特点 ................................................................................... 13 6. 总体框架 ................................................................................... 20 第二部分基础架构层 ............................................................................... 23 第一章基础架构层总体概述 ......................................................................... 24 第二章基础架构层设计 ............................................................................. 26 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
资源池化 ............................................................................. 26 业务系统虚拟化 ........................................................................ 27 业务节点和业务系统灾备 ................................................................ 27 业务资源按需分配 ...................................................................... 28 平台与业务系统智能联动 ................................................................ 28 维护扩容智能化 ........................................................................ 29 绿色节能 ............................................................................. 30 完整地安全保证体系 .................................................................... 30 可迁移性 ............................................................................. 32
第三章基础架构层的实施效果 ....................................................................... 33 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17
提升 XXX市县新型智慧城市数据中心硬件设备利用率 ......................................... 33 保障 XXX市县新型智慧城市业务系统的连续性与稳定性 ........................................ 33 缩短新平安业务业务系统上线周期、基础架构智能的维护与扩容 ................................ 34 具备完善的基础架构资源管理方法，
IT 资源按需分配 .................................... 35
做到 XXX市县新型智慧城市业务系统与云计算平台的联动 ...................................... 35 降低 XXX市县新型智慧城市基础架构能耗 .................................................. 36 保证 XXX市县新型智慧城市基础架构的安全性 .............................................. 37 提供基础架构的可迁移性................................................................. 37
第四章云计算平台系统功能概述 ...................................................................... 38 2.1
资源管理 ............................................................................. 39
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新型智慧城市大脑云规划建设方案
2.2 2.3 2.4
V3.0
业务管理 ............................................................................. 42 安全管理 ............................................................................. 45 扩展性 ............................................................................... 46
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第一章 项目概述
1. 设计背景
新型智慧城市是以多应用、多行业、复杂系统组成的综合体 , 是由关系到城市主要功能的不同类型的网络、基础设 施和环境六个核心系统组成： 组织（人）、业务 / 政务、交通、 通讯、水和能源。这些系统不是零散的，而是以一种协作的方式相互衔接。而城市本身，则是由这些系统所组成的宏观系统。多个应用系统之间存在信息共享、交互的需求。各不同的应用系统需要共同抽取数据综合计算和呈现综合结果。如此众多繁复的系统需要多个强大的信息处理中心进行各 种信息的处理。
云计算是一种基于网络的支持异构设施和资源流转的 服务供给模式，它提供给客户可自治的服务。云计算支持异 构的基础资源和异构的多任务体系，可以实现资源的按需分 配、按需索取的目标，最终促进资源规模化，促使分工的专 业化，有利于降低单位资源成本，促进网络业务创新。云计 算数据中心的突出特点，是具备大量的基础软硬件资源，实 现了基础资源的规模化。可以提高资源的利用率，降低单位 资源的成本。考虑基于
Iaas 架构进行设计，以云计算数据
中心为核心，打造独立于多个应用系统的公共云，通过各类
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不同的云，如市政云、交通云、教育云、安全云、社区云、旅游云为各类上层应用提供支持。
所以，要从根本上支撑庞大系统的安全运行，需要使用基于云计算的网络架构，建设新型智慧城市云计算数据中心。在满足上述需求的同时云计算数据中心具备传统数据中心、 单应用系统建设无法比拟的优势：随需应变的动态伸缩能力 ( 基于云计算基础架构平台，动态添加应用系统
) 以及极高的
30%
性能投资比 ( 相对传统的数据中心，硬件投资至少下降 以上 ) 。
xxx 市县新型智慧城市管理系统规划以云计算平台为基础，采用先进的视频编解码技术、网络传输技术、智能视频 分析技术、海量存储管理技术，以静态系统与动态系统相结 合、有线传输与无线传输相结合、高清视频与标清视频相结 合、报警与视频联动相结合等技术手段，建立全方位、立体 化的多级防控联网管理体系，真正实现城市的可视化管理和
应急指挥调度，提升城市综合管理水平和社会治安防控能力， 为推进城市统筹改革发展和加快城市建设提供坚实的社会 安全保障，从而提高 xxx 的整体城市形象、创造良好的招商 引资环境，提升人民群众的生活质量与幸福感。
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2. 设计标准
新型智慧城市系统的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计。 3. 设计原则
1) 基础架构层的设计原则
xxx 市县新型智慧城市系统的基础架构层建设需以云计 算技术中的 IaaS( 基础架构即服务 ) 构建， 需遵循“统一管理与分配、保障业务连续性与稳定性、智能化、可扩展、可迁 移”的设计原则，以充分保障与支持应用系统的实际需求为目标，实现新型智慧城市系统的底层云架构。
统一管理与分配
基础架构层必须能够统一管理新型智慧城市系统中所使用到的计算、存储、网络资源，在设计上必须符合云计算 IaaS 层面的技术要求； 同时可根据应用系统的实际使用需求， 将基础架构内的计算、存储、网络资源进行统一分配。
保障应用系统的连续性与稳定性
基础架构层需通过灾备、还原等方式保障整个新型智慧城市系统中应用系统的高可用状态；同时通过快速恢复等技术手段基础架构保障应用系统运行的稳定性。智能化
基础架构层必须在设计上采取智能化的设计理念，当新
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型智慧城市应用系统遇到使用高峰时能够为其分配更多的 计算、存储、网络资源；当应用系统达到使用低谷时，自动回收多余的资源，整个过程必须是弹性的、智能的、无需人员参与的。基础架构可扩展
基础架构层在设计初期，需采用可以扩展的架构设计。当新型智慧城市系统需要进行计算、存储资源扩展时，可直接进行扩展工作，无需停止整个新型智慧城市系统的运行状态；同时需保障正在运行的业务系统可在不停机的情况下进行扩展与维护工作。
可迁移
基础架构层必须保障整个新型智慧城市系统是处于一 个可迁移的环境下运行，当需要进行资源整合或项目整合时， 能够整体打包迁出与迁入。
2) 业务层设计原则
xxx 市县新型智慧城市业务层的建设以“统一规划、统一标准、技术先进、突出应用、稳定可靠、资源共享、信息安全”为原则，确保系统的设计和建设满足城市管理的全局 需求，体现城市管理的数字化、 自动化和智能化的领先水平。
统一标准
新型智慧城市系统的建设必须统一标准，系统建设在符 合国家、行业相关标准及地方标准的建设要求基础上，
“统
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一编解码标准、统一联网协议、统一控制协议、统一编号规 则、统一图像标注、统一位置标识”
，采用先进的技术手段
和系统架构， 整合治安监控资源、 道路监控资源、 市政资源、社会资源和已建资源，在同一的标准框架下实现统一部署、 资源共享、平台共用，构建全网各种设备接入、各子系统互联互通、区域视频信息系统互联共享的信息管理系统；
统一规划
新型智慧城市系统的建设必须统一规划，按照政府统一要求和部署，采用高科技、新方法对城市管理进行综合分析和管理监控，提高城市管理水平和城市运行效率，增强城市应对突发事件的应急能力，加快城市数字化进程；
技术先进
采用主流的、先进的技术构建系统平台，满足可视化社会治安防控需要，为城市数字化管理、公安治安监控、政府市政管理、应急联动指挥等提供业务支撑，促进城市图像信 息综合应用， 具有先进的数字化、 自动化和智能化技术水平， 实现“指挥点对点可视化、系统运行数字化、应对决策扁平 化”，使城市可视化管理、应急指挥和治安防控数字化水平 进入全国的先进行列；
突出应用
新型智慧城市系统的建设必须突出应用，鉴于系统技术
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复杂，投资巨大，在建设中应以现实需求为导向，以有效应用为核心，以技术建设与工作机制的同步协调为保障，确保系统能有效服务于公安和政府工作的需要，充分利用视频信 息资源，结合各种应用业务，围绕打造“新型智慧城市” 创造“新型智慧城市” 、保障和谐的城市环境和良好的社会 治安条件，不断提高公安机关预防、打击犯罪、严密治安管 理和维护社会稳定的能力，不断提高城市管理的行政执法的水平；
稳定可靠
、
新型智慧城市系统的建设不是各种视频资源的简单组合，而是统一标准构架下的有机组成，系统采用的软硬件根据统一的规范、协议和要求选型，根据最新的标准规范，并经过具有相应资格的软件评测中心、产品检测中心的测试， 质量达标， 性能稳定， 能够持续有效运行， 满足城市管理 7*24 小时不间断持续运行的需要；
资源共享
新型智慧城市系统的建设应满足各部门、各应用系统对监控图像共享的需求，为监控资源数字化整合共享提供接口 支持。视频信息不仅要满足治安管理、 城市管理、 交通管理、应急指挥等的需求，而且还能兼顾灾难事故预警、安全生产 监控、环境等方面对视频图像的需求；
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信息安全
新型智慧城市系统构建信息传输专网，保证专网专用， 安全畅通，社会监控资源通过互联网或
VPN接入时，需采用
严格的网络隔离和安全措施；不同专网之间，如公安视频专 网与城管政府网之间也应采用严格的网络安全和隔离措施， 确保各专网的信息安全。
4. 设计目标 “新型智慧城市”各类平安应用的承载和实现，需要云计算的数据计算与处理综合平台的有力支撑，这将极大改善资源 部署及应用开发模式，实现统一的服务交付，从而提升资源 利用率，减低平安成本，深化城市平安程度。
1) 基础架构层设计目标主要包括以下几个方面提升城市平安水平
新型智慧城市中的人、财、物、信息等等所有的功能单 元流畅运转，实现全社会范围内的物质交换和能量流动。建立具有强大数据分析能力的云计算平台将是新型智慧城市 发展的决定性因素。云计算平台可以成为新型智慧城市的 “大脑”，实现对海量数据的存储与计算， 并节约运行成本、提高资源利用率。
整合城市的信息资源
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城市各个领域之间是一种网状关系，是相互依赖的。云 计算平台能够实现数据交换整合，做到全方面的信息共享， 为预测和决策提供有力的平安参考。
新型智慧城市的本质
在于融合，它是信息化、工业化和城镇化的深度融合，当传 统产业与信息技术相融合时可以直接带动新兴产业的产生， 间接推动城市传统支柱产业的发展。在构建云计算平台的过 程中，需要将政府职能与信息技术充分融合，解决医疗、交 通、教育、金融、能源供给、社会保障、公共安全等一系列 社会管理服务问题。云计算为新型智慧城市的持续繁荣创造 了更多的发展空间。
平安云将以多种形态支撑城市发展
新型智慧城市建设和发展是非常庞大的工程，涉及到城市管理、交通、社区生活、医疗卫生、金融商务等多个领域。支撑新型智慧城市建设的平安云在上述领域表现出多种形态。
而新型智慧城市系统的建设，从根本上解决了城市治安监控、综合治理监控、调度指挥管理的存在的不足，促进了城市治安、综合治理基础设施的建设，形成了防范、控制与打击于一体的完整链条，为城市治安信息化管理、远程指挥提供安全可靠的运行平台。
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应急指挥系统调度图
2) 业务系统建设的目标主要有以下几方面建立 xxx 政府应急指挥平台
建立政府应急指挥管理平台，充分整合新型智慧城市、数字化管理、智能交通、应急指挥等方方面面的基础数据， 整合社会管理中相关部门的可用资源，形成政务资源联动机制，统一为社会提供管理服务功能。并为其他相关职能部门预留接入端口，实现数据的互联共享。
完善 xxx 市县新型智慧城市管理系统 建立公安局中心管理平台，建设前端公共点位
xxx 套，
小区出入口点位 xxx 套，小区卡口 xxx 套，平安乡镇系统 xxx 套，行政村监控系统 xxx 套，城区高清卡口 xxx 套，乡镇高清卡口系统 xxx 套， GSM电子围栏 xxx 套，警示标识牌 2000 块。实现城区监控系统的“整体布局网络化、局部区域闭合
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化、重点路口全摄入、重要部位全覆盖” 。同时，建立存储
与显示系统，充分保障视频点位建设的有效性。
完善 xxx 智能交通管理系统
在市区 xxx 大街， xxx 大街， xxx 路， xxx 路， xxx 街等主要十字路口共建设电子警察系统
xxx 套，准确有效的记录
车辆不按道行驶、车辆逆行、车辆压线等行为，同时实现交 通流量与交通事件检测、高清视频录像等功能，进一步实现 了对城区路口的智能化管理。同时，在 设区间测速系统 xxx 套。
建立 xxx 数字城市管理系统
以 xxx 单元为城市管理基本区域，以城市部件、事件为信息平台的基础数据，通过加强对单元网格的部件和事件巡查，建立一种监督和处置互相分离的形式，加强政府对城市的管理能力和处理速度，将问题解决在居民投诉之前。 5. 技术特点
xxx 主要入城公路建
1) 基础架构层技术特点平台层的统一和高效能
通过架构即服务（ Iaas ）的构建模式，将传统数据中心不同架构、不同品牌、不同型号的服务器进行整合，通过云
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操作系统的调度，向应用系统提供一个统一的运行支撑平台 。
同时，借助于云计算平台的虚拟化基础架构，可以有效的进行资源切割、资源调配和资源整合，按照应用需求来合理分配计算、存储、网络资源，最优化效能比例。
大规模基础软硬件管理
基础软硬件管理， 主要负责大规模基础软件、 硬件资源的监控和管理，为云计算中心操作系统的资源调度等高级应用 提供了决策信息，是云计算中心操作系统的资源管理的基础 。基础软件资源，包括单机操作系统、中间件、数据库等。基础硬件资源，则包括网络环境下的三大主要设备，即：计算（服务器） 、存储（存储设备）和网络（交换机、路由器等设备）。基础软硬件管理中心，可以对基础软件、硬件资源进行资产管理；可以实现基础硬件的状态监控和性能监控 ；能够对异常情况触发报警，提醒用户及时维护问题设备； 能够对基础软硬件资源进行长期的统计分析，为高层次的资源调度提供决策依据。
业务 / 资源调度管理
云计算数据中心的突出特点，是具备大量的基础软硬件资源，实现了基础资源的规模化。可以提高资源的利用率， 降低单位资源的成本。业务 / 资源调度中心可以实现资源的
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多用户共享，有效提高资源的利用率。且可以根据业务的负载情况，自动将资源调度到需要的地方。
节能降耗管理
当前，业界普遍的情况，设备采购是以保证各项业务峰值需要为依据的。为此，用户往往采购了大量的设备。但实 际运行过程中，设备负载普遍较低，通常仅在
20%左右。特
别在低负载时段，服务器的利用率更为低下。长期的低利用 率，造成了大量资源的浪费和能源的无谓损耗。
云计算数据中心，实现了资源的多租户应用。通过业务 的历史统计信息，配合业务 / 资源调度管理，可以有效提高资源的利用率。在典型应用中，采用节能技术的云计算数据 中心，可以将资源负载提高到 80%，除去资源调度过程中的损耗，可以将资源的有效负载提高
2 倍。而在夜间，数据中
心整体负载降低情况下，则可将空闲资源转入休眠模式，从 而在最大程度上实现数据中心绿色、低碳的节能运营。
2) 应用系统的技术特点综合性指挥平台
系统设计应覆盖应急事件的监测预警、接警调度、决策 指挥、评估反馈的全过程，构建一个全面的应急预警、处警的平台，实现跨地区、跨部门、跨警区以及不同专业人员之间的统一指挥协调，快速反应，信息共享，应急联动与决策
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