1.水务私有云系统综述

1.1什么是云计算

云计算是分布式计算、并行计算、虚拟化、负载均衡、网络存储、热备份冗余等传统计算机和网络技术融合发展的产物。它可以提供有效、便捷、按需的网络访问。

它具有一个计算资源共享池（包括网络、服务器、存储、应用软件、服务等），这些资源可以快速按需进行提供。

它具备高可靠性、通用性、高可扩展性、低成本、超大规模等特点。这对于智慧水务来说是一种天然的理想技术路线。

1.2 云计算的分类

目前云计算从服务角度可以分为IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务），SaaS(软件即服务）三个层次。

从用户角度可以分为公有云和私有云两个领域。

而私有云相对于公有云来说具有数据安全，服务质量高，充分利用现有硬件和软件资源等优势。根据安全性这个原则，在水务行业一般选择使用私有云的技术方式。

2.水务私有云系统架构分层

本文以二次供水自动控制及数据采集监视系统为例，将水务私有云系统架构分为三层，分别为数据中心层、传输层和现场管理层，如下图所示。

2.1 数据中心层

数据中心层是整个架构的核心，采用云计算技术，构造一个私有云平台，容纳系统所有的计算资源。然后用防火墙将整个数据中心层进行隔离保护，并通过VPN线路与现场管理层相连接。

2.2 传输层

架设在以太网结构上的VPN网络是传输层的主要表现，它负责数据的贯通和传输。

2.3 现场管理层

现场管理层包括小区二次泵站的现场控制设备、移动监控设备和管理中心等。在这一层中，管理中心和每个小区二次供水泵站的层级是相同的，因此管理中心无论是一个（集中化管理）还是多个（分布式管理）在技术上都等同于一个或者多个现场点位的接入。

这样的架构分层满足了智慧水务的设计原则。

2.4 分层的优势和特点

因为，所有的数据计算和处理能力全部集中到了数据中心层，所以系统的其他节点不会相互影响。占了空间位置99%以上的现场管理层无论哪一个点出现故障，都不会影响到其他节点或系统本身。这样就确保了系统整体的高可靠性。

由于现场管理层每个节点都是同等层级并互相独立，那么增减点位就变得十分容易。无论是增减管理中心还是小区二次泵站的点位，都可以实现在不停机情况下的热增减。这就确保了系统的可扩展性。

系统没有对特定的设备进行限制，同时用防火墙对系统数据中心层进行了隔离，在确保数据中心层安全的前提下，对各类设备和系统都是开放的，这就确保了系统的开放性。

管理中心可以任意的热增减是它灵活性的表现。

防火墙和VPN网络的设置体现了系统的安全性。

以上5个特点和《二次供水智慧平台的5条底层逻辑》中的五条底层逻辑一一对应。

3. 总结

以上是对水务私有云系统架构设计的简单分析，针对3个分层的详细论述，我们将在下一篇文章中论述。

本文涉及二次供水及云计算等智慧水务的相关专业知识。

站外参考文献：
一种基于云计算的二次供水智慧管理系统的架构设计

站内参考文章：

智慧水务核心科技研究，物联网和云计算技术