摘要：為實現水文水情分中心冗余管理功能，達到精細化管理的目的。分析了網絡設備、數據庫、水情數據處理、相應流量推算、值守人員管理等每個環節的冗余管理技術。對關鍵環節進行監控，建立了質量管理保障體系。冗余管理技術的應用已在沙市水情分中心實踐應用多年，應用冗余管理技術使水情報汛每個環節都有一定的容災能力，實現了經濟上合理可行、水文信息安全通暢、報汛質量達到或優于有關技術要求的目標。

　　關鍵詞：冗余管理技術;水情數據：水文信息;水文水情分中心;沙市

　　1 概 述

　　及時準確地掌握水情信息對國家防汛抗旱、防災減災不可或缺。水文水情分中心(以下簡稱“水情分中心”)作為所轄區域內水文站點與上級水文情報預報中心水情信息的收集、貯存、處理、完善的中轉節點，必須確保水情信息完整、安全、及時、準確地報送，滿足水情報汛漏、錯報率≤1%，預報合格率≥75%。因此，水文水情分中心的網絡設備、水文信息數據庫、水文信息處理、相應流量推算、值守人員管理等都要應用冗余管理技術，使每個環節都有一定的容災能力，達到經濟上合理可行、水文信息安全通暢的目的。

　　水情分中心由1 個或若干水情分中心，若干個中央報汛站或流域報汛站組成，圖1為水情中心水情數據傳輸與處理流程。

　　容錯技術是指在系統部分硬件發生故障或部分軟件發生錯誤的情況下，系統仍能正確執行任務的能力。其實質是利用“冗余”思想屏蔽故障影響，提高系統的可靠性[1]。水情分中心運行管理時，要求能夠做到無論任何時刻，發生任何故障，均需保證水情報汛工作正常進行。水情分中心工作與業務系統密不可分，火災、地震等災害和人為操作失誤、聯網攻擊等“災難”一旦發生時，要盡快且完整地恢復正常的業務工作，減少災難造成的損失。通過冗余管理技術，能較好地解決系統安全穩定不間斷運行的需求。網絡設備冗余管理為水情傳輸提供保障，數據庫冗余管理保證水情數據的安全，水情數據處理冗余管理、相應流量推算冗余管理為水文實時報汛提供接口，值班冗余管理輔助水情中心日常工作正常運行，圖2為冗余管理功能模塊。

　　在冗余管理功能模塊中，以災備措施為基礎，將水情分中心硬件進行災備，以保證設備運行正常;傳輸層包含網絡拓撲與GPRS信道、北斗信道等，為水情分中心信道冗余管理;表現層為數據的需求展示結果，即應用系統冗余管理包括數據庫冗余管理、相應流量推算冗余管理和值班冗余管理等。

　　2 水情分中心冗余管理

　　2.1 信息網絡

　　報汛要求水情分中心信息網絡必須24 h不間斷。水情分中心網絡設備主要包括：核心交換機、接入式交換機、防火墻、深信服VPN和路由器等。在實際工作中，人為失誤操作、電腦硬軟件損壞、病毒侵入、黑客攻擊以及天災等因素都會造成計算機網絡系統的癱瘓以致數據丟失。水情分中心主要網絡設備實現冷熱備份，網絡線路實現雙路或者多路實時切換，圖3為水情分中心網絡拓撲圖。網絡拓撲圖中有4條逐步報汛信道，主信道為移動MSTP專線，備用信道包括電信MSTP專線、VPN和水利衛星網絡。網絡設備中核心交換機互為熱備份，能在不斷網的情況下自動切換，到分局線路為移動和聯通雙線路備份，服務器與其他網絡設備均設相同應用系統備件。

　　對水情工作中信息網絡收集與轉發故障進行總結，采用冗余管理技術對信息故障處理流程進行梳理，以沙市水情分中心為例，建立水情分中心信息冗余管理圖。根據其信息冗余管理圖，分中心值班人員能夠快速解決信息傳輸與轉發故障，圖4為水情分中心信息冗余管理圖。管理圖分解為以下情況：

　　(1)服務器損壞(數據存儲)。①水情接收服務器損壞，直接切換到備用接收服務器;②水情交換/處理服務器損壞，切換到備用水情交換/處理服務器;③主數據庫切換備用數據庫。

　　(2)網絡設備損壞(數據交換)。①防火墻損壞，直接切換備用防火墻;②核心交換機損壞，熱備份自動切換;③核心路由器損壞，接入備用核心路由器。

　　(3)網絡線路故障(數據接收及轉發)，提供4條備用線路(除無線mifi，其余自動切換)。①MSTP鏈路故障(電信，移動);②VPN故障;③水利衛星鏈路故障;④無線mifi操作。

　　(4)備用電源故障。①市電故障，自動切換到UPS;②UPS故障，接入市電或者發電機;③備用發電機操作。

　　2.2 水文信息數據庫

　　水文信息數據庫容災是為了保證數據庫完整性，其對于水情報汛工作極為重要。水情分中心數據庫容災有兩種方式：①采用水情交換系統，將主數據庫連接到備用數據庫進行實時備份;②采用數據庫快照，復制定時備份主數據庫到專用存儲器。

　　越來越多有價值的關鍵信息轉變為水情數據，如果未及時有效地進行數據備份與恢復，損失將是無法估量的，數據庫冗余管理顯得尤為重要。數據冗余管理主要指數據備份技術，主要有快照備份、離線備份、異地存儲備份等[2]。為便于管理，自動備份，水情分中心采用數據庫訂閱與水情交換的方式實現備份。水情數據冗余管理見圖5。

　　(1)主要備用方式：采用主數據庫發布，備用數據庫訂閱的方式，對主數據庫進行復制，保證水情數據的安全性。

　　(2)冗余備用方式：采用水情交換系統，在異地或者異服務器新建數據庫，將主數據庫數據實時交換到備用數據庫，實現異地備份。

　　兩種方式實現以下備份策略：①每日01：00，啟動數據備份服務機制，通過網絡連接到異機服務器上或進行本地備份。②值班人員每日對備份機制進行巡檢，檢查是否成功備份。每周測試驗證備份數據的可用性。③定期對備份進行刻盤，移交到檔案室保存。當本地數據庫出現災難，將備份數據庫恢復即可，解決實時數據保護不能解決的人為誤操作、惡意操作等行為。

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