新竹分所 陳志毅
前言
本分所自 99 年起成功建立「優質荷蘭種乳公牛選配改進後裔性能決策支援系統 (SBIP) 網路系統」 (100年 7月啟用) (網址為：www.tlrihc.gov.tw)，至今 (101 年 4月) 已有 3,400 人次上網瀏覽使用，網站內容除發佈最新中文化國際優良種乳公牛 (冷凍精液) 外，還提供公牛生產性能遺傳評估資料、公牛模擬選配 DHI (乳牛群性能改良) 母牛決策支援模組、國內貿易商進口精液操作平台、乳業專家知識庫與 DHI 母牛數位報表等豐富資訊，後端平台則對應建置之 12 項我國乳牛育種關聯資料庫，提供酪農乳牛專業知識服務與資料存取，是我國珍貴之數位化乳業資料庫。為保障本分所已建置完成之乳牛管理系統之正常運作，以保護主系統因異常因素導致停機時，可利用該備份系統，並維持本網站系統之正常運作，因此於本年度有主機異地備份系統之規劃。
現有資訊環境：
目前本分所已建置完成網路對外與對內之連線系統，內部網路皆以網路位址轉換服務 NAT 隱藏保護於防火牆之內，並同時與總所與牛舍分別以 IPSEC VPN 虛擬通道建立連接，總所與牛舍可以透過加密後的虛擬內部網路與本單位交換資料與資料庫內容，SBIP 與 DHI 主系統軟硬體設施則集中放置於畜產試驗所新竹分所資訊室機房內。目前本分所已建置包括 SBIP 與 DHI 系統之後端乳牛育種關聯資料庫主要有下列12項，每項資料庫均提供前端模組程式計算與資料顯式使用，各資料庫的資料名稱與資料量如下：
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1. DHI核心資料庫 ( 280萬筆 ) |
7. 公牛圖像資料庫 ( 4,000筆 ) |
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2. 國際種公牛遺傳評估資料庫 ( 30萬筆 ) |
8. 公牛中文短名資料庫 ( 2萬筆 ) |
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3. 國內乳牛進口精液資料庫 ( 4,800筆 ) |
9. 國內乳牛體型評鑑資料庫 ( 500筆 ) |
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4. 公母牛遺傳檢測資料庫 ( 5,090筆 ) |
10. 乳牛專業字典資料庫 ( 7萬筆 ) |
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5. 公牛近親係數資料庫 ( 28.7萬筆 ) |
11. 酪農天地雜誌數位資料庫 ( 各期 ) |
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6. 公牛親屬關係對應資料庫 ( 960萬筆 ) |
12. 專家知識資料庫 ( Xoops管理群組 ) |
預計布建之軟硬體資訊設施
考量建置地點適合放置資訊設備環境等因素，本異地備份系統將建置於本分所另一棟建築之「資訊備援室」 內，該處距離 SBIP 主機房大約 250 公尺。本次預計採購的資訊設備共計4大項目，分別為 硬體類： (1) 異地備份主機系統 ─ 伺服器機櫃1台、DHI & SBIP 伺服器各1台與無線發射器模組1對。 (2)異地備份儲存設備 ─ 低階機架式 iSCSI (傳輸模式) 1台與4埠 KVM螢幕切換器 1台 。(3) 異地備份監控系統 ─ 電源能耗監控模組與遠端控置監視器各1組。 軟體類： (4) SBIP 及DHI 備援軟體 ─ 包括作業軟體與資料庫處理 (Windows Server 2008與 Windows SQL 2008) 1式等。
系統設計與功能需求規劃
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1. |
系統平台介接：以分所於 99 至100 年所設置之資訊設備為基礎，進行乳牛管理平台與異地備份系統之軟、硬介面整合，並繪製備份系統、網路線 (有線或無線) 連結、不斷電系統、散熱裝置等規劃設置圖。本系統需提供與 SBIP、DHI 資料庫原程式碼之溝通及備份功能，始發揮備份主機運作效能。 |
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2. |
異地備份主機：為連結機房之 SBIP 與 DHI 核心資料庫系統之最佳化資料傳輸與備份支援模式，備份主機最低需求如下 ─ 四核心 (Quad-Core) Intel 處理器等級 (含) 以上 1 顆，至少具備 4 GB DDR3 1333 等級 (含) 以上之記憶體運算效率 (最少可擴充至 24 GB)，硬碟 2 顆 (含) 以上，儲存技術為 SATAII (含) 容量 500 GB 以上，轉速至少 7200 RPM (含) 以上，並配合 SBIP 系統提供相關合法軟體授權。伺服器機櫃為20U 以上。無線發射器模組為戶外型，可耐風與、抗干擾，具備資料傳輸 (Data Link Module) 與資料雙向收發模組 (Digital Data Link Transceiver Module) 等功能。 |
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3. |
低階機架式 iSCSI 異地備份儲存設備：規劃儲存主機房 12 項乳牛育種核心資料庫資料，以提供備份主機資料安全存取使用。備份儲存設備最低需求如下 ─ 具備 Intel 1.2 GHz 以上(含) 等級之處理器，並提供 3.5 吋, 1TB/7200rpm/32MB buffer/SATA-2 等級以上之硬碟 6 顆 (最多可擴充至 12 顆)，包括 4 組 iSCSI 連接介面與內建電源能耗監控模組，並支援 MAID2.0 節能管理規範、提供中文 Web 圖形化介面進行管理、支援韌體 (firmware) 更新服務及提供電源/電壓、溫度、風扇狀況之警示資訊功能。 |
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4. |
異地備份監控系統：可搭配原 SBIP 系統提供遠端監控備援系統之運作情形，包含電源管理與散熱裝設配置規劃，以維護資訊安全。 |
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5. |
SBIP 及DHI 備援軟體：備援軟體需具備 SQL Server 關聯式資料庫管理和分析功能，可即時還原與容錯移轉叢集的支援，並擁有同步備寫最新資料更新能力。平台介接程式請配合附件一，有關新竹分所現有設備進行程式撰寫、網路連結與功能模組測試。 |
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估計各階段工作項目與流程
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需求分析階段： |
包括研究團隊導引、分所已建置系統之特性評估與評估階段工作敘述與人員規劃。 |
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設計評估階段： |
籌劃遠端異地機房基礎建設布建團隊、定義團隊人員角色、異地機房建設工作內容願景討論、範圍規劃、進行風險評估、現有基礎架構評估提案高階架構、提出願景、範圍草案、範圍檢視、範圍確認、步驟執行確認、風險評估、產生願景、初始資源需求、產生概要、建置預算與產生建置的任務工作及說明 。 |
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建置測試階段： |
系統功能規格訂定、修正執行方向及摘要、蒐集 SBIP 與 DHI 系統資訊、確立企劃案目標、產生功能服務說明文件、應用程式撰寫、資訊安全、系統管理、確立專案規範架構、訂定完成系統功能規格、完成設備需求清單、確定測試及開發環境需求、進入系統建置階段、遠端異地機房主機開發、遠端異地機房儲存設備裝置、遠端異地備份軟體安裝、主機伺服器設定、進行風險測試、完成系統功能整合、安裝穩定性測試、測試環境建置完成、細部測試發現缺失、修正解決方案功能、執行後測計畫、確認資訊安全方案、完成部署及移轉計畫、公佈發行、提供本企畫案軟硬體之規格測試、提供本案軟硬體之效能測試、確定系統安裝功能符合專案規劃、使用單位連線作業、完成系統穩定測試、完成系統操作及支援、技術轉移、檢視系統校調及容量調整、作業操作階段完成、系統環境客戶確認無誤與系統完成報告。 |
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專案完成後服務階段：異地備份相關系統之教育訓練、時程計畫
教育訓練計畫、客戶確認無誤、準備教育訓練環境與教材 |
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結論
在網路環繞與雲端資訊的概念下，筆者於98 年起，在張分所長的支持與規劃下，首先推動 DHI 資料處理環境由單機版進階為網路版，隨後一連串規劃開發乳牛選育數位化之資訊系統，來加強對酪農的資訊服務，目前與 DHI 相類似的各個乳牛育種關聯資料庫可以順利與分所高速電腦設備介接、支援整個 SBIP 公牛網路系統服務、作為 RFID、WSN 異質平台交流、啟動資訊安全網路管制、整合進口冷凍精液後台、管理刀鋒 DHI 資料網路化、 DHI 管理報表數位傳送與 DHI 報表電子簽核系統等多功能之資訊服務，因此維護這些 辛苦建置的乳業資料庫克不容緩，希望透過本次乳業資料庫異地備份系統之規劃工程，能讓珍貴的乳業資訊獲得更深層的資訊安全保障。