空間數(shù)據(jù)庫運維體系建設探討

發(fā)布時間：2022-01-26 10:58 所屬欄目：電子論文 　　

　　摘要:隨著地理信息系統(tǒng)在各領(lǐng)域中的廣泛應用，對其相關(guān)的空間數(shù)據(jù)庫建設和運維管理也提出了更高的要求。與一般管理信息數(shù)據(jù)相比，空間數(shù)據(jù)本身集合了關(guān)于地理特征的大量信息數(shù)據(jù)，且具有來源較為復雜且不規(guī)范等特點。文中通過分析空間數(shù)據(jù)日常運維內(nèi)容和工作難點，提出了空間數(shù)據(jù)運維標準化、流程化和自動化建設的思路，旨在通過標準化和自動化降低空間數(shù)據(jù)運維難度，提高運維監(jiān)測預警能力，盡可能做到運維工作事前預防、事中快速響應、事后可追溯，為未來空間數(shù)據(jù)自動化和智能化運維體系建設提供了一定參考。

　　關(guān)鍵詞:空間數(shù)據(jù);運維標準化;自動化

　　0引言

　　隨著信息技術(shù)尤其是計算機技術(shù)的快速發(fā)展、數(shù)字地球的提出與實施、自然資源信息化建設快速推進，以及地理信息系統(tǒng)(GIS)應用程度的不斷深入和應用范圍的逐漸擴大，地理信息系統(tǒng)正處于急劇變化與發(fā)展之中。空間數(shù)據(jù)庫是地理信息系統(tǒng)的核心[1]，隨著地理信息系統(tǒng)的快速發(fā)展，空間數(shù)據(jù)庫也經(jīng)歷著不斷的變化和發(fā)展。

　　經(jīng)過多年信息化建設，數(shù)據(jù)資源積累整合了土地、礦產(chǎn)、地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)災害、不動產(chǎn)登記、基礎測繪、海洋等基礎類、業(yè)務類和管理類數(shù)據(jù)，累計建成各類空間數(shù)據(jù)庫數(shù)百個。為保障各類業(yè)務系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行，空間數(shù)據(jù)庫 運維管理工作的重要性日益凸顯。文中通過分析目前空間數(shù)據(jù)庫運維面臨的困難和挑戰(zhàn)，探索今后空間數(shù)據(jù)庫運維體系建設相關(guān)思路。

　　1空間數(shù)據(jù)庫運維內(nèi)容

　　數(shù)據(jù)庫運維是指針對用戶數(shù)據(jù)庫開展配置優(yōu)化、備份策略選擇及實施、數(shù)據(jù)恢復、數(shù)據(jù)遷移、故障排除、預防性巡檢、數(shù)據(jù)安全等一系列服務。

　　由于空間數(shù)據(jù)庫面向的是地學及其相關(guān)對象，數(shù)據(jù)庫存儲的不是單一性質(zhì)的數(shù)據(jù)，而是涵蓋了幾乎所有與地理相關(guān)的數(shù)據(jù)類型，這些數(shù)據(jù)類型包括圖形圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和空間關(guān)系數(shù)據(jù)，因而空間數(shù)據(jù)庫運維內(nèi)容通常由基礎數(shù)據(jù)運維和空間數(shù)據(jù)對象運維組成�；�礎數(shù)據(jù)運維是指空間數(shù)據(jù)庫依托的數(shù)據(jù)庫軟件自身運維，常見數(shù)據(jù)庫軟件有Oracle、SQLServer關(guān)系型數(shù)據(jù)庫;空間數(shù)據(jù)對象運維則包括空間數(shù)據(jù)引擎運維、空間圖層損壞檢測、空間要素損壞檢測、空間索引構(gòu)建、影像金字塔構(gòu)建等地理信息類專業(yè)運維操作。

　　2空間數(shù)據(jù)庫運維現(xiàn)狀

　　1)空間數(shù)據(jù)庫運維門檻高空間數(shù)據(jù)庫面向的是地學及其相關(guān)對象，通常由若干個空間數(shù)據(jù)圖層及其相關(guān)屬性數(shù)據(jù)組成，一個空間數(shù)據(jù)圖層又是以若干個空間坐標或柵格像元的形式存儲的，這一邏輯組織模型可概括為圖形和屬性信息-空間對象-圖層。因而，空間數(shù)據(jù)存儲和管理依賴很強的地理信息專業(yè)知識，運維人員在掌握基本數(shù)據(jù)庫運維技能同時，還必須對空間數(shù)據(jù)對象及其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)有很深的理解，這導致空間數(shù)據(jù)運維門檻高，一般數(shù)據(jù)庫運維人員無法很好地適應空間數(shù)據(jù)運維工作。如何降低空間數(shù)據(jù)運維門檻，減少運維人員操作復雜度，是信息化建設過程中對各企事業(yè)單位的一大考驗。

　　2)監(jiān)測和預警能力不足，深陷“被動運維”怪圈在信息化建設快速推進背景下，相關(guān)業(yè)務系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫建設快速發(fā)展，然而“重建設、輕運維”的思想在信息化發(fā)展過程中長期存在，造成數(shù)據(jù)運維監(jiān)測和預警機制建設緩慢甚至是缺失，現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫、中間件監(jiān)控技術(shù)不能主動發(fā)現(xiàn)問題、定位問題[2]。

　　與一般數(shù)據(jù)庫運維困境相似，在空間數(shù)據(jù)庫運維過程中，只有當事件已經(jīng)發(fā)生并已造成業(yè)務影響時才能發(fā)現(xiàn)和著手處理，屬于“被動運維”模式。在“被動運維”模式下，數(shù)據(jù)庫突發(fā)故障時往往缺少規(guī)范化的解決方案和全面的跟蹤記錄，運維人員充當救火隊員角色，需要臨時根據(jù)現(xiàn)場狀況全面摸索分析，運維時長和運維質(zhì)量完全取決于具體運維人員的個人技術(shù)能力。因而，在缺少監(jiān)測和預警能力的運維模式下，應用系統(tǒng)可用性、安全性顯得不可控制，逐步導致應用系統(tǒng)使用價值受損。

　　3)空間數(shù)據(jù)運維標準化和自動化程度低，運維過于碎片化盡管信息化建設已經(jīng)取得長足發(fā)展，但日益龐大和復雜的空間數(shù)據(jù)庫運維工作仍然處于低效的人工管理階段。這是由空間數(shù)據(jù)庫運維復雜性造成的，其運維工作包括基礎數(shù)據(jù)運維和空間數(shù)據(jù)對象運維，由于缺少標準化和自動化工具，運維人員通常采用碎片化的工具和方法進行作業(yè)，包括單一日志文件分析、Shell腳本、CMD命令、SQL語句、DMP故障文件和GIS中間件，而這些碎片化的工具操作更多的是依賴運維人員自身能力，其熟練程度和技術(shù)能力決定了運維效率和質(zhì)量。

　　此階段運維工作缺少標準化作業(yè)流程指導，運維作業(yè)充滿不確定性，運維內(nèi)容和解決方案無法跟蹤管理，在空間數(shù)據(jù)庫運維人員稀缺或發(fā)生變更情況下，后期數(shù)據(jù)庫運維無法追溯和借鑒前期運維經(jīng)驗和解決方案，最終造成運維效率和質(zhì)量不可控制。

　　3空間數(shù)據(jù)庫運維體系建設探索

　　經(jīng)過多年信息化建設，空間數(shù)據(jù)庫廣泛應用，積累了大量空間數(shù)據(jù)庫運維項目的優(yōu)秀實踐以及包括Shell腳本、CMD命令、SQL語句和GIS中間件在內(nèi)的一系列運維工具。將這些碎片化的運維實踐經(jīng)驗和工具梳理整合，形成標準化運維作業(yè)指南，基于標準化流程建立自動化運維平臺，逐步形成相對完整的空間數(shù)據(jù)庫運維體系。以期通過標準化和自動化代替繁雜的手工運維，提高生產(chǎn)效率的同時最大限度地減少人為失誤，逐步往“事前預警，事中快速響應，事后存檔”的自動化和智能化運維方向發(fā)展。

　　1)空間數(shù)據(jù)運維標準化和流程化標準化是一切運維自動化的基礎，標準化的過程實際上就是對空間運維對象的識別和建模過程，形成統(tǒng)一的對象模型后，各方在統(tǒng)一的認識下展開有效協(xié)作。標準化和流程化的建設思路一般包括日常工作梳理、標準化和流程化制定、日常工作標準化和流程化執(zhí)行。空間數(shù)據(jù)運維內(nèi)容通常包括數(shù)據(jù)庫宕機、數(shù)據(jù)表鎖死、數(shù)據(jù)庫擴容、空間數(shù)據(jù)引擎宕機、空間圖層損壞、圖形要素損壞、空間數(shù)據(jù)性能下降、空間數(shù)據(jù)緩存過大、空間數(shù)據(jù)備份和恢復、空間數(shù)據(jù)遷移�？偨Y(jié)提煉各類型故障監(jiān)測、排查和解決流程，形成運維標準化作業(yè)流程，作為系統(tǒng)化運維平臺建設的依據(jù)。

　　2)空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)監(jiān)測預警能力通過給數(shù)據(jù)庫預先定義健康的標準，實時對數(shù)據(jù)庫運行狀態(tài)進行自檢，當數(shù)據(jù)庫偏離健康標準時發(fā)出故障預警，自動生成故障監(jiān)測報告，通過互聯(lián)網(wǎng)方式及時推送至運維人員�？臻g數(shù)據(jù)監(jiān)測預警內(nèi)容包括基礎數(shù)據(jù)庫監(jiān)測和空間數(shù)據(jù)狀態(tài)監(jiān)測，主要指表空間使用率監(jiān)測、死鎖監(jiān)測、空間圖層損壞監(jiān)測、圖形要素損壞監(jiān)測、空間數(shù)據(jù)引擎狀態(tài)監(jiān)測、空間數(shù)據(jù)瀏覽性能監(jiān)測等。根據(jù)不同故障的預警策略，通過自動化監(jiān)測平臺將結(jié)果實時或定時推送給運維人員，協(xié)助運維人員判斷和提前預防一些潛在故障。

　　3)空間數(shù)據(jù)備份恢復能力空間數(shù)據(jù)備份是容災的基礎，根據(jù)不同的備份策略定時或手動執(zhí)行備份操作，備份內(nèi)容分完整空間數(shù)據(jù)庫備份和特定圖層備份兩種，備份文件以文件型空間數(shù)據(jù)庫和個人地理數(shù)據(jù)庫格式為主。備份完成之后，通過空間數(shù)據(jù)開發(fā)接口訪問并檢查空間圖層數(shù)量、空間圖層要素個數(shù)、空間圖層要素屬性是否正確，確保備份文件內(nèi)容正確，避免無效的數(shù)據(jù)備份。備份完成之后自動生成報告歸檔并推送給運維人員。空間數(shù)據(jù)恢復則是在數(shù)據(jù)庫發(fā)生嚴重故障或人為操作造成數(shù)據(jù)大量丟失或損壞時重建數(shù)據(jù)的過程。通過運維平臺將備份文件導入空間數(shù)據(jù)庫，恢復完成之后，檢查圖層、要素、屬性的完整性和正確性，確保恢復結(jié)果正確。

　　4)空間數(shù)據(jù)調(diào)整優(yōu)化能力在現(xiàn)有軟硬件資源基礎上，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)潛能、全面優(yōu)化并提升應用型數(shù)據(jù)庫操作效能不僅可以節(jié)約系統(tǒng)運行成本，而且能夠保障數(shù)據(jù)庫的安全、穩(wěn)定和效率[2]�？臻g數(shù)據(jù)調(diào)優(yōu)最主要內(nèi)容是空間索引和影像金字塔維護，空間數(shù)據(jù)索引對于提高空間數(shù)據(jù)庫的查詢和操作效率起著至關(guān)重要的作用[3]。通過自動化運維平臺監(jiān)測到空間數(shù)據(jù)需要調(diào)優(yōu)，系統(tǒng)則自動構(gòu)建調(diào)優(yōu)計劃，根據(jù)不同調(diào)優(yōu)項啟動不同調(diào)優(yōu)策略，同時將調(diào)優(yōu)計劃推送給運維人員確認存檔。

　　5)安全審計能力安全審計包括賬號密碼審計、用戶權(quán)限審計、審計管理，運維管理平臺自動監(jiān)測用戶賬號信息、用戶權(quán)限信息和數(shù)據(jù)訪問操作行為，以可視化方式展示數(shù)據(jù)安全相關(guān)信息�？臻g數(shù)據(jù)最重要的是空間地理數(shù)據(jù)涉密問題，在空間數(shù)據(jù)訪問、編輯、導入、導出時必須增加權(quán)限控制，同時做好詳細日志信息記錄。通過安全審計，逐步解決數(shù)據(jù)安全面臨的問題，從事后的處理逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑暗念A防，實現(xiàn)系統(tǒng)的持續(xù)安全運行。

　　6)運維數(shù)據(jù)分析能力運維平臺通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)編目方式，集中管理空間數(shù)據(jù)庫運行產(chǎn)生的相關(guān)信息，包括數(shù)據(jù)庫日志文件、空間數(shù)據(jù)引擎日志文件、業(yè)務應用系統(tǒng)日志文件和操作系統(tǒng)日志信息。通過數(shù)據(jù)抽取方式從各類日志文件提取故障、警告和安全信息，以可視化界面分類展示，協(xié)助數(shù)據(jù)運維人員快速查找有用日志信息。運維數(shù)據(jù)分析既可以基于實時數(shù)據(jù)實現(xiàn)運維監(jiān)控需求，也可以基于歷史數(shù)據(jù)進行事件分析和預測分析。

　　4結(jié)束語

　　隨著地理信息系統(tǒng)在日常生活中的廣泛應用，空間數(shù)據(jù)已經(jīng)被社會各行各業(yè)重視并及時應用到生產(chǎn)生活中，如自然資源信息化、交通管理、銀行數(shù)據(jù)分析、城市規(guī)劃發(fā)展、航空航天、高鐵建設運營等。在可預見的未來，運維的角色將變得越來越重要，空間數(shù)據(jù)庫的運維工作也將越來越繁重。本文提出的空間數(shù)據(jù)運維標準化、流程化和自動化建設的內(nèi)容和思路，旨在通過標準化和自動化降低空間數(shù)據(jù)運維難度，提高運維監(jiān)測預警能力，盡可能做到“事前預防、事中快速響應、事后可追溯”，為未來空間數(shù)據(jù)自動化和智能化運維體系建設提供了一定參考。

　　參考文獻:

　　[1]郭文格，湯志華，李慶耀.淺析GIS空間數(shù)據(jù)庫[J].北京測繪，2011，25(2):92-94.

　　[2]張靖欣.數(shù)據(jù)庫及中間件自動化運維監(jiān)測系統(tǒng)的研究[J].科技經(jīng)濟導刊，2018，26(27):21-23.

　　[3]張金輝.空間數(shù)據(jù)庫性能調(diào)整與優(yōu)化[D].西安:長安大學，2011.

　　作者：趙境境

本文下載自知網(wǎng)、萬方、維普等檢索數(shù)據(jù)庫，如果作者不想展示，可聯(lián)系在線學術(shù)顧問申請刪除。轉(zhuǎn)載請注明來自發(fā)表學術(shù)論文網(wǎng)：http:///dzlw/29489.html 。

上一篇：機械設備電氣工程自動化技術(shù)的應用策略

下一篇：沒有了