贵州大数据+智慧监狱总体设计方案(意见版)

大数据+智慧监狱（安顺）设计方案欣旺欣通二零一七年八月目录第一章项目概述 (3)1.1项目名称 (3)1.2编制单位 (3)1.3编制依据 (3)1.4建设目标、内容、建设期 (3)1.5总投资及资金来源 (4)1.6效益及风险 (4)第二章需求分析 (5)2.1总体需求 (5)2.1.1系统总体定位 (5)2.3.3监狱大数据应用 (5)2.3系统性能需求 (6)2.3.1 系统可用性 (6)2.3.2 系统可扩展性 (7)2.3.3 系统可靠性 (7)2.3.4 系统的存储要求 (8)2.3.5 系统的安全要求 (8)第三章总体设计方案 (12)3.1指导思想 (12)3.2设计原则 (13)3.3总体设计目标 (13)3.3.1设计目标 (13)3.3.2分阶段建设目标 (13)3.5建设内容总体方案 (14)3.5.1智慧监狱平台总体结构 (14)第四章一期建设方案 (16)4.1一期建设总架构 (16)4.2一期建设内容 (17)4.2.1 情报收集模块 (17)4.2.2 分析服务模块 (24)4.2.3 狱情预警模块 (26)4.2.5 大数据服务平台建设 (29)4.2.5 安全保障体系建设 (36)第七章设计概算 (40)7.1平台主要建设经费 (40)第一章项目概述1.1项目名称本项目名称为大数据智慧监狱（安顺）（以下简称：智慧监狱（安顺））暨贵州监狱云建设项目。

1.2编制单位本项目编制单位为贵阳欣旺欣通贸易有限公司编制。

1.3编制依据本项目编制依据如下：1．GB/T 22239－2008《信息系统安全等级保护基本要求》；2．GB/T 20988－2007《信息安全技术信息系统灾难恢复规范》；3．YD/T 1171－2001《IP网络技术要求—网络性能参数与指标》；4．GB 50174－2008 《电子信息系统机房设计规范》5．《贵州省人民政府办印发<关于加快大数据产发展应用若干政策的意见>、《贵州大数据产业发展应用规划纲(2014—2020年)》的的通知》（黔府发〔2014〕5号）等文件和标准。

1.4建设目标、内容、建设期本项目建设目标为力争通过三年建设实施与应用推广，实现“一、三、一、一”总体目标。

即:打造一个环境、提升三种能力、建立一个体系、培育一个产业。

其建设内容主要为狱情预警云平台、情报信息收集云平台、大数据狱情分析云平台及云网络、云安全、灾备和运维等系统，建设期为2017年9月至2020年12月。

1.5总投资及资金来源本项目总投资初步预计为97.77万元，资金来源为财政资金。

1.6效益及风险1．经济效益本项目通过建设监狱云（安顺），整体提升安顺监狱的信息化水平，整合监狱资源，延伸数据实用能力，优化监狱结构和布局，指导、服务监狱向信息化转型升级，提高监狱管理者决策能力和加强监狱一线狱警情报收集能力，时时监控罪犯生产情况，经过大数据分析提供预警功能，有效减少罪犯事故发生。

2．社会效益本项目将有效支撑监狱领域进行应用示范，能够为突破监狱在管理上的短板，实现面向全省的监狱对接，基于罪犯所产生的大数据从而分析并及时预警，以快速的响应让狱警了解罪犯，降低预警成本，提高监狱的综合治理能力。

同时对于监狱管理者、罪犯及平台运营方等均能提供显著的效益。

3．项目风险本项目任务重、时间紧，项目进度存在一定风险；监狱云的搭建与监狱各项繁杂的业务系统之间缺少有效的配对时间，短期回报存在风险。

第二章需求分析2.1总体需求2.1.1系统总体定位“大数据智慧监狱云”综合应用平台秉承“智慧”的建设理念：智能：更深入的数字智能化、更智慧的创新理念;互联：更全面的互联互通、物联网技术的应用;预警：通过数据的分析及判断来进行相应的预警；协同：更有效的协同管理与服务、信息的充分交换与共享。

2.3.3监狱大数据应用智慧监狱（安顺）采集与管理了覆盖罪犯的各型数据，通过有效的数据管理、分析与挖掘，能够形成大量有用的数据结论与决策辅助信息，成为平台中重要的大数据增值服务亮点。

（1）监狱大数据类型监狱大数据的类型主要包括六类：狱政管理、狱内侦查、生活卫生、劳动和教育改造、刑罚执行及警情。

其中狱政管理数据主要来自于罪犯的基本情况；狱内侦查数据主要包括以重点罪犯和情报信息为核心的日常数据；生活卫生数据则是以个人罪犯为核心的身体生活数据；改造数据包括罪犯通过劳动改造或教育改造的数据；刑罚执行和警情则分别包括罪犯所受刑罚和狱警的一些基本情况。

（2）监狱大数据的应用监狱云对于大数据的应用将分为四个过程：1）采集：云架构提取各类企业数据。

基于云的服务化方式集成各类信息系统以及制造资源/能力，快速有效提取企业制造、经营活动中的各型数据;2）管理：逻辑集中、物理分布地管理海量数据。

建立统一数据管理平台中间件，逻辑集中、物理分布地实现大数据存储、备份、检索；3）分析：高效挖掘分析有效数据。

针对行业应用需求与数据异构特点，实现对海量、复杂、异构大数据的高效处理与智能挖掘4）服务：提供大数据增值服务。

利用智慧监狱平台收集的海量罪犯的各项数据，为企业提供BI、总裁视图、预警分析、行为统计等增值服务。

2.3系统性能需求系统性能要求方面应根据各系统自身的特点以及服务群体的不同分别予以考虑。

2.3.1 系统可用性智慧监狱平台的系统可用性需求主要包括以下三方面内容：系统有效性智慧监狱平台面向监狱单位，为监狱提供资源共享、狱情报警以及效率提升等服务；智慧监狱平台为各管理者提供及时、快速的各项服务；监测监狱的各项数据指标方便管理者监管。

因此，要求该系统具有高有效性，保证信息的正确性和准确性。

●系统效率智慧监狱平台讲究时效性，系统的运行效率直接影响到各部门之间业务处理的效率，因此，系统响应事件应不超过2~5s，系统发布信息的刷新周期应不超过30s。

●系统可操作性为使系统满足各类用户的应用需求，所有业务系统应具有较强的可操作性。

界面设计上应尽量友好，简单易用，同时符合用户的业务操作习惯，最大限度的降低系统使用的复杂程度。

2.3.2 系统可扩展性随着监狱信息化的不断发展，监狱对使用的系统平台也将不断产生新的需求。

智慧监狱平台的建设不可能一步到位，这就需要在发展过程中不断完善。

本次工程的建设成果将做为监狱信息化发展的重要基础，因此在系统设计和建设上要充分考虑今后一段时期内的拓展需要。

2.3.3 系统可靠性不同的应用功能需求对于系统可靠性要求有所不同，对于信息服务、换乘诱导和周边诱导而言，系统需要24小时连续运行；对于安全管理而言，系统需要7x24小时连续运行。

系统可靠性达到99.9%，不存在“单点故障”。

2.3.4 系统的存储要求本工程因为涉及基础数据和业务应用两大类数据，涉及各型监狱数据多个方面，不同的数据访问频率及数据产生量的大小均有所不同，根据对监狱服务需求的调研，我们确定系统的存储需满足以下方面的要求：业务数据存储设备应能够满足存储3年内所产生的数据量。

2.3.5 系统的安全要求智慧监狱平台主要面向监狱单位的研发，核心业务过程，不可避免的涉及到监狱的核心业务数据，如罪犯信息、监狱的设备布局、各类接口等保密数据，此外，像各类密码、财务、罪犯耳目等涉及监狱根本的业务系统也对安全保密机制提出了较高的要求，因此，需要从技术、管理、外部保障三个角度、从网络、数据、应用三个层面对智慧监狱平台建立一套支撑智慧监狱平台建设运行和日常管理所需的全方位的安全规范体系。

（1）技术安全保障（如果监狱已经建立起完善的网络安全，可以忽略此小节）网络安全方面网络隔离：采用专用链路作为智慧监狱平台的网络出口；对智慧监狱平台专用的物理服务器，设置独立的监控和管理服务器，与其他平台/系统的物理服务器进行隔离；根据智慧监狱平台上各类服务（如设计类、管理类等）的要求，采用VLAN 的方式进行内部网络划分。

网络边界防护：在互联网出口的边界区，部署防火墙、入侵防御、流量清洗、上网行为管理、VPN、负载均衡等设备，确保网络安全。

身份认证机制：对所有与智慧监狱平台应用服务器进行交互的用户及主机，采用身份认证机制（如CA认证、域控、身份认证系统等方式），使只有被授权的合法用户或主机才能访问中心系统，确保信息安全。

集中安全防护：对智慧监狱平台的物理/虚拟环境进行集中安全防护，包括杀毒、深度包检测、完整性监控、操作系统虚拟补丁等，并进行统一管理和配置。

通过部署全面防护创建自我防御的服务器和虚拟机，也可以从完整性监控模块着手发现可疑行为。

数据安全主要从数据存储和数据传输和数据访问三个方面保障安全。

数据存储的安全主要是从主动防护的角度加强对数据的存储和备份，如冗余存储机制：磁盘阵列采用Raid5，实现数据的多份阵列备份；本地机房不同存储设备间的备份：对整个虚拟机，包括配置设置、操作系统补丁、应用程序、数据以及所有其他操作系统层级的变更选择性复制到备份存储介质，以支持灾难恢复策略；异地机房备份：将本数据中心的数据备份到其他数据中心，进一步保障数据安全。

数据传输安全主要采取数据加密和传输通道加密的双重加密传输措施来保障，如SSL加密，图片或BOM数据，可以加密后放在智慧监狱平台上，再通过SSL通道进行加密传输；数据访问的安全主要从访问节点和访问人员两个层面加强安全措施，首先，保证访问节点（某计算机终端）的可信性，其次，保证访问用户的合法性；应用安全为安全级别高的应用系统从访问认证和访问授权的角度建立平台的可信授权访问机制，如CA身份认证、访问控制、权限管理等措施；虚拟化高可用机制（HA--High Availability）：HA保证当智慧监狱平台服务器集群中任意一台宿主机异常宕机时由另外一台宿主机顶替该主机工作，当硬件突发故障时，可以把恢复或重启的时间缩短到分钟级，从而大大减少宕机时间；虚拟化容错机制（FT—Fault Tolerance）：对核心关键应用系统，采用FT技术。

在主机群组中为每一台启用FT技术的VM映射另外一台完全相同的VM镜像。

一旦硬件出现故障导致VM无法启动，VM镜像会在同一时间自动接管宕掉的VM并运行服务。

相对于HA 而言，FT可靠性更高，切换故障时间更快，对于监狱应用完全没有任何的业务影响，实现了计划外的零宕机，提供了更高级别的业务连续性；应用热备：对核心关键应用系统采用双机热备软件，如果主机应用或者网络出现异常，则切换到备机运行；系统监控：对应用系统进行实时监控，对服务、url地址的故障和异常进行报警，及时启动人工或自动故障处理操作。

（2）管理安全保障安全组织包括建立安全决策组织、安全指导小组、安全专家小组、安全领导小组；建立网络日常管理机构；建立维护单元等措施。

安全评估安全评估主要包括评估平台各分支系统或组成部分会有哪些潜在威胁；威胁程度如何；威胁后果如何；需要采取何种安全措施等；安全制度建立平台建设和运维过程中的安全保障制度，如安全等级分类及相应安全措施制度、对平台开发及运维机构和人员的安全要求、平台安全审计制度、安全问题报告处理制度、应急处理制度、安全保密制度等；安全审计主要对安全标准执行情况、取得的各类安全数据进行达标检查。