軍事數據處理是在軍事領域對獲取的戰略信息和數據進行處理的手段，為適應現代戰爭的需要, 增強信息的獲取處理存儲交換能力, 奪取制信息權成為贏得戰爭的關鍵因素, 而建立長期戰略軍事數據處理系統即信息中心對於奪取制信息權起著至關重要的作用。
基本介紹
- 中文名：軍事數據處理
- 外文名：data processing in military fields
- 處理技術：數據挖掘、數據遷移、數據融合等
- 意義：奪取制信息權
- 所屬學科：信息科學、軍事
- 信息中心：增強信息的獲取處理存儲交換能力
簡介,需求分析,軍事數據處理信息中心,系統架構,前端數據預處理子系統,數據中心,相關數據處理技術,數據挖掘技術,數據遷移技術,數據融合技術,存儲區域網路,
簡介
物質、能量和信息這三大要素在任何時代的戰爭中都是起作用的。從工業時代的機械化戰爭到現在的信息化戰爭, 信息逐步取代了以火力和機動力為表現形式的物質和能量, 在戰爭中是起著決定性作用的。
從冷戰時期開始, 美國及北約就投入大量財力物力, 利用計算機、軟體和數據處理等大量新技術, 根據各軍兵種的不同需求建設了針對不同套用的信息中心;冷戰結束後, 美軍的戰略發生了重大變化, 由蘇美對抗轉移為區域突發衝突, 在這種情況下戰略信息的獲取對軍事領域來說顯得更為重要, 建立一個龐大而完備的軍事數據處理系統已迫在眉睫。
需求分析
為適應現代戰爭的需要, 增強信息的獲取處理存儲交換能力, 奪取制信息權成為贏得戰爭的關鍵因素, 而建立長期戰略信息獲取處理存儲系統即信息中心對於奪取制信息權起著至關重要的作用, 它的主要功能應包括以下方面:
*數據採集
*原始數據記錄
*數據處理
*數據存儲
*數據備份
*數據挖掘
*數據分發與交換
*數據融合
*數據傳輸(不考慮網路安全保密性)
軍事數據處理信息中心
系統架構
下圖給出了一個信息中心的示意圖:
前端數據預處理子系統
根據信息中心的組織結構一般而言是分布的, 其第一個環節應是前端數據預處理子系統。它擔負著如下作用:
*數據採集
*原始數據記錄
*數據快視
*數據預處理
*數據快取
*多信息源的不同數據格式轉換
*上交原始數據和預處理後數據磁帶或經網路傳輸
它的構成如下:
所謂數據採集即根據不同套用的需要以各種手段採集獲取來自各種信息源的信息, 信息獲取之後首要的工作是原始信息的保存和記錄。原始數據的保存和記錄往往是現在被人們忽視的一個重要環節, 但實際上卻變得日益重要。現代戰爭已發展到今日不知何地何人何時突然爆發的超限戰, 但是任何突發事件總有蹤跡可循, 而這些信息往往隱藏在大量的原始信息之中。
在保存好原始信息之後, 我們可以放心地進行快視和預處理, 從大量的原始數據中提取當前所需的信息, 若有必要同時進行為達到上述目的而必須的一些預處理。我們所獲取的信息可能有各種不同的數據形式, 如:視頻、音頻、通訊信號、遙感信號和雷達信號等等, 需要把這些數據統一轉換為信息中心計算機作業系統、處理子系統和網路所支持的數據格式。
前端數據預處理子系統最後將數據傳輸給信息中心。在這方面大多數外軍除實時戰術信息外均採用磁帶為傳輸介質, 因為以目前的網路技術水平儘管有層出不窮的網路安全技術防火牆技術出現, 但是對於珍貴的戰略信息而言任何信息失密或被敵方利用網路造成電子欺騙, 對戰爭勝負會產生決定性影響, 而且真正到了戰時要進行電子靜默和通信管制時, 磁帶成為戰爭時期唯一可靠的數據傳輸工具。
數據中心
這裡的信息處理存儲中心, 根據各軍事組織的不同可能指某一區域信息處理存儲中心, 或是總部的信息處理存儲中心。無論如何, 一個信息處理存儲中心應具備如下功能:
*重放前端預處理系統送來的磁帶或接收經網路傳來的前端站數據
*存儲數據(包括原始數據和預處理後數據)
*數據處理
*生成資料庫
*數據挖掘
*數據備份
*數據分發
1）數據重放子系統承擔將前端數據採集預處理子系統送來的磁帶, 若系統採用網路傳輸則此部分可以忽略。一般而言, 應當儘量將磁帶的品種記錄格式歸一化、標準化, 這樣該子系統的設計可以簡化, 供應品的採購維護成本都可降低。由於技術發展的歷史局限性和磁帶記錄的不統一性, 重放子系統是非常必要的。實際上該系統可能是多元、多通道的, 同時重放不同的數據。過去對模擬信號而言, 採用矩陣電子開關將數據送入相應的分析處理系統; 而今天對於數位訊號而言, 可以藉助區域網路, 所以信息中心實際上是一個網路結構的信息中心。
2）數據存儲子系統可同時送入處理子系統和存儲子系統進行處理。接下來存儲或先行存儲再處理。該系統的主要功能為:
*數據存儲
*數據備份
*災難恢復
3）資料庫與數據挖掘作為信息處理存儲中心的核心技術, 要求對存儲數據生成資料庫來進行管理和查詢。這方面主要依賴於數據挖掘技術的套用和發展。數據挖掘可從大量數據中提取隱藏在數據之後的有用信息, 它被越來越多的領域所採用並取得了較好的效果。
4）由於信息中心存儲著大量的珍貴數據, 為可靠地保存這些數據, 安全的數據備份與恢復是非常必要的。一些高可用性策略例如RAID存儲伺服器/存儲簇, 甚至於遠程鏡像等方法的發展並不能減小對備份和恢復的需求。高可用性和數據恢復並不是一回事,信息中心仍然需要專門用於應付災難的對策。高可用性策略可以保證在某個伺服器或磁碟驅動器失效時仍能訪問數據;而備份和恢復所涉及的是伺服器或驅動器被毀壞時需要對數據進行恢復的問題。磁帶備份與災難恢復實際上涉及到兩個問題: 一是在出現硬體故障時, 要對數據進行恢復; 二是能夠選擇性地恢復所丟失的數據。硬體故障可以是局部事件, 只影響一個磁碟陣列或伺服器, 也可以是影響範圍較大的災難性事件, 如地震洪水或戰爭所導致的數據存儲子系統及其他系統的全面癱瘓。備份和恢復的基本原理並未改變, 仍然是把關鍵數據複製到可移動的磁帶介質上並存放在遠離主場所設施的安全場所, 當要恢複數據時, 就把磁帶送回主場所並重新從磁帶中將數據載入。
5）信息處理存儲中心的最後一個功能模組應是數據分發; 數據處理後得到的有用信息, 有時要返回基層套用或與其他信息中心交換, 這時就需要進行數據分發與交換數據分發。目前光碟應是數據分發的一種很好的介質。雖然光碟具有容量小速度慢保存困難等缺點, 但它能降低重放設備的成本, 基層或其他信息中心有一台PC加光碟驅動器即可。
相關數據處理技術
數據挖掘技術
數據遷移技術
數據遷移技術又稱分級存儲技術(Hierarchical System Management, HSM), 即把數據按其經常需要訪問的頻度而定義為:
*線上數據(online)
*近線數據(near line)
*離線數據(officeline)
將計算機系統的存儲器硬碟或盤陣作為一級存儲設備用於存儲線上數據;而將高速高容量的非線上存儲設備, 如大容量磁帶庫作為下一級存儲設備; 而將不經常使用的數據轉存在磁帶上, 作為近線數據;對於長期不使用的數據可從帶庫上取下磁帶另外保存, 需調用時, 人工裝帶調用。
而這一分級存儲均由軟體來管理, 對用戶完全是透明的。現在已有大量的商用軟體支持數據分級存儲。這類軟體可不斷對關鍵網路伺服器的磁碟存儲空間進行監控, 當磁碟空間達到預定的飽和度時, 開始將不長使用的檔案轉移到二級存儲設備中, 轉移過程持續進行, 直至磁碟的占用率達到預定的下限為止。這時磁碟空間已足夠使用, 如果軟體管理員預計在特定時間內將有大量新的數據進入, 也可手工啟動轉移過程, 轉移後的檔案被用很小的“占位”檔案取代, 由該占位檔案指向原檔案被轉移後的新位置。
數據融合技術
數據融合是基於多信息源數據的綜合、分析、判斷和決策的新技術, 是研究多種信息的獲取、傳輸與處理的基本方法、技術、手段以及信息的表示和內在聯繫的一門技術。
存儲區域網路
針對傳統存儲模式的缺點, 近年來一種新的存儲方式—— 存儲區域網路技術Storage Area Network得到了很大的發展和套用。同傳統存儲模式相比, 採用SAN網路可以簡化數據的存儲進程, 有助於確保用戶的所有數據及時快速的進行存儲。
SAN是網路化的環境, 它提供可擴展、可靠的信息技術基建, 以滿足當今眾多需求複雜的套用軟體的高可用性及高性能需求。它能讓用戶以快速、集中化的方式管理其信息資源。
SAN目前的標準協定是光纖通道技術。該技術支持高水準的擴展性性能及管理能力, 並能突破以往的連線協定, 在距離上的局限。光纖通道技術支持靈活的網路環境, 可改善伺服器至存儲設備的數據通信及伺服器至伺服器提供高速互連。
