随着云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术的发展以及在各行各业的应用，整个社会正在步入智能时代，气象工作也逐步呈现出“智慧化”特征。国家气象发展“十三五”规划中明确指出，要建成以智慧气象为重要标志的气象现代化。中国民航总局空中交通管理局在华云数据支持下，搭建了智慧气象私有云平台。整体平台主要分为基础设施层、数据层、支撑层、应用层和表示层五大部分。总体结构设计充分考虑了系统的整体性、可用性、稳定性、成熟性、灵活性和开放性要求，采用了云平台、虚拟化、微服务架构、分布式系统、组件化设计和GIS展示融合等关键技术，体现了安全性、可扩展性、可管理性、用户界面友好性和高性能等特点。

机构背景

民航局空管局是民航局管理全国空中交通服务、民用航空通信、导航、监视、航空气象、航行情报的职能机构。中国民航空管系统现行行业管理体制为民航局空管局、地区空管局、空管分局(站)三级管理；运行组织形式基本是区域管制、进近管制、机场管制为主线的三级空中交通服务体系。 

业务挑战

民航局空管局急需建设包括全国1核心（北京）+7个大区中心（中南空管局：广州，华东空管局：上海， 华北空管局：北京， 西北空管局：西安， 东北空管局：沈阳， 西南空管局：成都，新疆空管局：乌鲁木齐）的业务平台支撑。由于该平台是提供服务的生产系统级别云平台，因此，民航局空管局对平台的可靠性和业务可用性以及对产品成熟度、资质、技术和运维能力都有着极高要求，具体如下：

规模大，地域广：涉及服务器、存储设备、网络设备近六百多台，其中五百多台计算存储服务器，分布在八个地域。

非标准，严规划：除标准版化硬件设备外，云平台要对接其他品牌的传统存储设备，同时根据客观条件给出满足性能和业务可用性的规划方案。

自主可控：除交付软件产品并构建云平台外，还要求对现行开发、运维能力的移植。

解决方案

超针对民航局空管局方面的建设需求，华云数据为民航局空管局搭建智慧气象私有云平台，整体平台主要分为基础设施层 、数据层 、支撑层、应用层和表示层五大部分。

华云数据为智慧气象提供云计算服务 平台软件能够支持计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、业务连续性、快照、资源监控；IaaS资源管理；资源管理、用户管理、项目管理等；黑 白 名 单 等 安 全 功 能 ；大 屏 展 示 等定制化功能。

在存储方面，平台支持多存储模型，能够在满足低延迟、高性能的存储要求（ FC-SAN ）的同时，满足易扩展、高性价比、高安全性的存储需求（分布式块存储），并可根据上层业务类型的要求配置不同的底层存储策略，构建兼具高性能和优异横向可扩展能力的高可靠云计算存储系统。

在网络方面，平台支持灵活高性能网络 。在不使用SDN或硬SDN的情况下实现VLAN类型的华云私有云和物理群集网络互通，打通异构环境下的网络孤岛。

在安全方面，平台提供有效的安全机制，能够对物理资源，包括物理服务器、网络设备的访问进行认证、授权和审计。

成果

智慧气象私有云平台拥有国际先进水平，能够满足气象业务系统中多类型数据存储要求以及强大的计算资源弹性需求，同时为基于性能的导航乃至航空器四维航迹的运行提供支持。

得益于其合理的分布式架构，智慧气象私有云平台的计算、存储容量和性能都可以弹性水平扩展，而且扩展后的Rack空间、计算、容量和性能是可预估的，能极大地帮助用户选择最合适的软硬件解决方案，只需要简单添置节点来扩容就能满足业务增长的需求。

随着技术的演进，智慧气象私有云平台将有利于支撑大数据平台及深度学习平台使用机器学习、数据挖据技术进行理论与实际业务结合的探索实践。并且有助于智慧气象模式在未来的全国航空领域尤其是中小机场及通航服务领域，进行大范围推广，为将来全行业气象数据采集存储应用运营奠定基础。

智慧气象私有云平台有力支撑民航气象各业务系统安全、可靠、稳定的运行，7*24小时不间断提供按需的优质资源服，同时具备灵活性高、成本低、可拓展性强、降低运维难度等，满足业务的快速发展与模式创新。