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臺灣雖然不大,總計卻擁有超過上百條河川、上百座水庫,突然一陣豪雨、一個颱風或是久旱不雨,都會影響這些河川、水庫的水位變化,而以目前更加無法預測的氣候狀況,水情的提供和水資源的管理,比起過去,都是更嚴峻的挑戰。

經濟部水利署最主要的業務就是掌握全臺灣每一條河川的水情,以及進行水資源管理,因此,必須蒐集、處理及分析大量不同格式資料,這些資料對於防災減災救災,都有很大的幫助。這使得水利署無論在資料蒐集、分析、提供上,面臨許多跨機關整合的挑戰。

水利署旗下有15個附屬機關,包括遍布全臺的10個河川局、北中南三地各有一個水資源局、臺北水源特定區管理局與水利規畫試驗所等,這些機關也都各自擁有不同區域的水利資料。經濟部水利署資訊室主任蘇瑞榮表示,各機關水資源管理相關應用系統的架構都不相同,並不利於分析,同時,隨著水情資訊越來越重要,系統的發展跟著變得龐大,也讓原先水利署署本部機房不敷使用。

為了解決這樣的困難,水利署從2010年開始正式進行機房共構的工程,並且預計在2013年完成,屆時,水利署的伺服器將從先前的484臺,縮減為160臺,除了伺服器的減少之外,藉由SaaS的服務,署內的應用系統也將從原先的303套,減少為265套。目前,水利署已經完成部分的整併工作,蘇瑞榮表示,在進行機房共構以後,原先位於臺中水利署署內的機房,已經從兩層樓,減少為一層樓,未來甚至有可能不在署內擁有內部的機房。

租用外部機房,減少機關網路的負擔

發展雲端服務,第一步當然就得先打造IaaS,水利署也不例外,他們選擇租用中華電信位於臺中的文心機房中的4個機櫃,另外租用位於臺北的東七機房中的2個機房當作備援。

蘇瑞榮認為,選擇以租用的機房來打造私有雲,而不以署內的機房,除了可以將機房管理工作委外之外,更重要的是可確保提供雲端服務的網路連線品質。一旦選擇外部機房,所有機關在應用服務時,使用的是外部網路,不會受到署內網路的影響,同樣的,署內的網路也不會受到外部機關連線使用影響。

水利署在打造機房共構的同時,也將署內公文線上簽核系統、電子表單、全球網、水資源資訊服務平臺(WRISP)等核心系統部署到私有雲架構中,供所屬機關使用。

不只機房共構,軟體共用才是重點

以公文線上簽核系統來說,水利署在2005年時就導入公文線上簽核系統,算是相當早期導入的政府機關之一,當時他們是為了要解決水利署分臺北、臺中異地辦公的困擾,後來,他們導入公文線上簽核系統的經驗,也成為後來許多政府機關的學習對象。

當水利署決定開始進行機房共構的工程時,就打算推動共用版的公文線上簽核系統,讓所屬機關不需要再各自開發系統,直接採用雲端版的公文線上簽核系統。蘇瑞榮解釋,雲端版公文線上簽核系統讓所屬機關跟署本部共用同樣的11個模組,僅有機關頭銜以及部分職稱,可以參數化的方式處理,「這讓各機關僅需要支出導入費用,系統開發的費用則幾近於零。」蘇瑞榮說。

為了要推動雲端版的公文線上簽核系統,水利署將原來以微軟系統為主的公文線上簽核系統,改版成網頁版的公文線上簽核系統,讓各機關在使用者端進行簡單設定以後,就能以網頁的方式登入。

蘇瑞榮表示,網頁版雖然有利於共用,但過去以微軟作業系統為基礎的舊版系統,還是比較有利於公文排版。舉例來說,在公文類型中的首長箋函,具有一定的分段格式,跟傳統的公文有主旨、內容、擬辦等制式規格不太一樣,而需要特殊的版面編輯,當要套用到網頁版本時,就需要廠商花較多的時間修改。

水利署署本部在去年10月正式導入新版的公文線上簽核系統,經過半年多,4個所屬機關也都陸續採用這套雲端版的公文線上簽核系統。現在除了公文系統之外,水利署也與數個所屬機關一起共用部分電子表單,也是透過私有雲的方式提供共用服務。「對機關來說,建置雲端的重點其實是SaaS,也就是應用。」蘇瑞榮說。

讓測試環境擁有獨立的實體機

在發展軟體共用的過程中,水利署也發現,仍需要保持獨立測試機的重要性。

由於伺服器虛擬化後,可藉由工作負載平衡軟體進行伺服器資源的分配,所以水利署原先將測試環境,與正式環境設計在同一臺實體伺服器上。蘇瑞榮表示,這樣設計的壞處是當測試環境需要大量的運算資源時,就會影響到正式環境的執行效能,降低系統的穩定度。

這對水利署來說,是個麻煩的問題,因為他們在短時間內要導入數個機關,每個機關都需要測試,軟體使用一段時間也會面臨要修改、升級等問題,當多個機關同時進行時,測試環境很容易會跟正式環境產生競爭的關係。

因此,水利署後來將其中一個機櫃獨立出來,專門用來做測試環境,這也解決過去IT部門擔心測試環境會影響正式環境,而不敢放膽進行測試的問題。蘇瑞榮表示,現在水利署的IT部門對於系統的熟悉度比過去更高,而且系統到上線時的完備度也更高。

建置雲端除了可以軟體共用,也還能做到資料共享。蘇瑞榮認為,政府機關中,最寶貴的資產就是資料,「要將這些資料整合應用,效果才會明顯。」

水利署擁有許多大量珍貴的資料,其中一項就是在民國89年的時候,建置了地理資料倉儲,用來收納保管各組室的地理或空間資料,當時的目的是要讓署內的人員或是民眾可以查詢、瀏覽、下載這些空間資料,而正當Google Maps逐漸成為大家所熟知的一種地理資訊查詢系統時,水利署也決定將過往這些豐富的地理資料以更容易的方式提供給署內、學術機關或是一般民眾使用,因此,他們在2009年起將原本的資料倉儲系統,提升為雲端共同平臺。「建立雲端平臺,目的是為了共享,並讓其他人可以做加值應用。」蘇瑞榮說。

蘇瑞榮表示,傳統的地理資訊只是集中儲存在資料倉儲系統中,但並不利於資料的散布與再利用。過去,當有機關想要使用水利署的地理圖資時,水利署可以檔案的方式提供,或是讓其他機關介接到水利署的資料庫中取得所需的資料。

但是,這樣做的風險是,讓其他機關介接到資料庫,難免有資安的問題產生,另一方面,以檔案的方式提供資料,後續圖資更新時,就必須再提供一次,也無法主動告知使用者資料更新,而不同圖資軟體之間格式不相容的問題,也時常發生。

因此,水利署在2011年時,完成了第一階段地理圖資雲端服務工程,以提供API與SDK元件的方式,讓應用系統開發人員不需要採購GIS地理圖資軟體,就能整合署內的各項圖資。這麼一來,水利署就能用發布服務的方式,將地理圖資資料給予使用者,讓他們進行加值應用。

目前這套資料倉儲系統都放置在水利署臺北辦公室的自有機房內,並且已有15個應用系統介接在這個雲端平臺上,現階段,這個雲端平臺仍以提供署內使用為主,未來的規畫是轉移到外部的臺北東七機房,就能更有利於提供外部單位或是一般民眾使用這些資料。

發展雲端,資料除了集中,還必須格式統一

水利署之所以可以很快以雲端的方式提供地理圖資資料,除了早期建立資料倉儲系統,將資料集中以外,最主要也是受益於他們在2006年時就函頒了水資源資料標準,統一了各個機關的資料格式。

蘇瑞榮表示,統一資料格式是非常重要的基礎工作。早期各個所屬機關資料庫中的格式設計不同,就連座標的標示方法,也都不一樣,使用的GIS軟體也不同,在交換使用時,還必須轉檔。

不過,資料格式統一的路途,水利署從草擬到正式函頒標準,也花了將近7年才完成。蘇瑞榮表示,一開始在訂定資料格式時,光是各種標準就多達400多個,需要很多時間慢慢刪減需求,「列出標準的優先順序很重要。」

但如何分辨優先順序呢?蘇瑞榮的經驗是,必須掌握「越多人有交集的才是標準」的原則,有越多交集的,就放在越前面去執行,這樣才能確保資料格式統一能順利進行。

機房管理工作委外,IT業務需調整

水利署租用外部機房打造私有雲,至今已讓署內機房減少了將近一半的空間,蘇瑞榮表示,在走向機房共構以後,資訊部門的任務與傳統的業務已經不同。蘇瑞榮說:「但這不代表資訊部門的工作減輕,而是業務趨向多元化。」

傳統上,資訊部門有很大一部分的工作是在進行機房管理、網路管理、環境控制等,但隨著機房外移,這些工作也形同委外。蘇瑞榮認為,隨著技術不斷改變,資訊室的角色應該要更朝向策略面以及管理面發展,有許多衍生的新議題或發展,IT部門就要能夠掌握。

水利署就讓過去負責機房管理工作的人力,轉去負責個人資料保護的部分。水利署為了管理各水資源,多年來累積了非常多的個人資料,比如位於集水區的農田會受到用水的管制,為了補償這些農民,水利署必須收集農民的個人資料,其中也包含了個人財產資料。擁有大量與水源保護、水源使用等資料的水利署,在個資法通過之後,必須投入人力維護資料安全,這就是蘇瑞榮認為資訊部門趨向多元的業務之一。

另外,隨著行政院研考會開始推動第四階段電子化政府,發展Web 2.0也成為各級政府機關的重點工作,水利署對於社群網站也從過去的封鎖,走向了開放之路,蘇瑞榮認為,這也使得機關必須更關注資訊安全的管控能力。

對蘇瑞榮來說,這些工作已經不再是技術的工作,但是當業務越來越多元時,IT部門的人就要更快掌握變化,因此,蘇瑞榮就會指派部門同仁去了解新的發展趨勢、技術,再讓負責的人報告研究結果與同仁分享,來達到經驗交流,「這樣每一個新階段來臨時,才能夠處變不驚。」

雲端建置成本,要從長遠的角度來估算

水利署最快在明年就可以完成機房共構,但是,蘇瑞榮坦言,在建置初期所投入的金錢其實很龐大,究其原因,跟舊有機器的效能有很大的關係。

水利署導入虛擬化技術,平均一臺實體機上可虛擬出5到6個虛擬伺服器,算起來,可省下不少硬體設備的經費,但由於既有的舊機器在容量跟速度上,都無法配合新的軟體技術,最後水利署只好採購新的實體機器,將舊有的機器淘汰掉。

蘇瑞榮則認為,雲端建置雖然一開始的投資費用很高昂,但應該將時間拉長來計算成本。比如以水利署來說,若硬體設備的淘汰周期是10年,480臺就等於是每年淘汰48臺,以這樣的成本下去計算,「導入雲端建置的成本在幾年內就可以收回。」

以水利署目前發展雲端建置的狀況來看,這些投入的資源所收到的成效,已經不只是節省硬體成本而已,還有與所屬機關共有軟體,提供資料發布服務的效用,對水利署來說,這確實是一條正確的路。

 

水利署在2009年就著手將地理倉儲存系統提升為雲端共用平臺,目的就是為了資料共享,讓其他人可做更多的加值應用。

 

水利署完成第一階段地理圖資雲端服務工程,提供API與SDK,讓開發人員可以整合水利署的圖資,而不需再依賴其他GIS軟體。

 

機關小檔案

經濟部水利署

● 首長:楊偉甫署長

● 地址:臺中市南屯區黎明路2段501號(臺中辦公室)

● 網址:www.wra.gov.tw

 


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