作者:北京海鹰科技情报研究所 袁政英

2024年3月22日,美陆军发布非密版《通用数据参考架构(UDRA)1.0 》。该文件由美陆军采办、后勤与技术助理部长和首席信息官共同制定和签署,旨在为陆军提供构建和管理数据架构的全新框架,提高数据的可见性、可访问性、可理解性、链接性、可信性、互操作性和安全性(VAULTIS),支持陆军以数据驱动决策和任务执行,提高整体作战效能。

一、发布背景

文件指出,美陆军当前的数据架构偏于复杂,主要利用网络、系统和消息协议来传输和共享数据。这种架构导致数据过度重复和储存,阻碍了数据共享,减少了陆军数据驱动的决策优势。美陆军应从以网络/系统为中心的体系架构转变为以数据为中心的部队,向决策人员加快、按需交付数据,改善任务执行。为应对这一挑战,美陆军采办、后勤与技术助理部长和首席信息官共同制定“通用数据参考架构”,引入数据网格原则,扁平化陆军数据架构,简化任务伙伴之间的数据产品共享,以促进数据驱动决策。该架构与美国防部数据战略目标、首席数字和人工智能官数据网格手段和陆军数据规划保持一致。

图1 当前数据架构的复杂性阻碍了美陆军的决策优势

二、主要内容

(一)“通用数据参考架构”简介

“通用数据参考架构”通过整合反馈机制来驱动产品的内容和质量,并制定了自助数据产品发现与使用服务。新架构包含与各网络层级兼容的数据交换功能,可减少数据的复制和持久存储;利用“联合治理”实现全球和本地治理策略的自动化执行;分散了数据产品的责任和权限,以提高数据质量,并扩展陆军在不同数据域之间共享数据产品的能力。作为一个参考体系架构,UDRA将为列编项目和项目主任、产品经理指导数据方案的设计边界,进一步定义决策驱动数据运行概念中的数据生态系统,提供衡量数据解决方案合规性的标准。

(二)指导原则

“通用数据参考架构”是一套由作战人员驱动、数据域所有、基于数据产品的指导理念,以加快人员、流程、技术和治理策略执行的操作节奏,从而实现更快的数据驱动决策和任务执行。该框架包含以下指导原则:

●陆军的信息和数据以符合VAULTIS原则的可发现数据产品形式生产、交换和使用

●数据产品以自助方式供用户使用

●数据产品以分散而非集中的形式生产和托管

●数据产品的设计和结构描述由产生数据产品的数据域拥有并控制

●数据产品元数据与数据产品紧密耦合,包括发现、选择、检索以及有效使用数据产品所需的全部信息。

●根据用户的需求和反馈,生产和改进数据产品

●可互操作共享的数据产品生产、使用和编配将与传输无关,以支持陆军全网络

●数据产品可通过处理、汇总源数据和其他数据域产生的数据产品来产生

●用户不会保存、复制或共享收到的数据产品,但数据域可以创建从源数据和上游数据产品派生的聚合数据产品

●计算式治理(Computational Governance)将实现数据治理策略的自动执行

●服务的执行将与模块化开放系统方法保持一致,并将建立在应用程序编程接口(API)的开放标准之上。

(三)组成要素

1. 数据网格

数据网格是一种去中心化的数据体系架构和治理概念,将数据的责任交给了生产并实际拥有数据的团队。例如,财务团队成员将负责财务领域的数据,平时监控、分析并转换自己的数据,但没有数据的集中所有权。数据网格将数据分布在多个节点上,可利用集群中所有节点的计算和存储能力,通过将数据分片和分区,实现负载均衡,从而提高性能。

陆军数据网格服务的主要目标是在数据生态系统中实现数据产品的生产、使用、编配、可互操作共享,主要包括以下步骤:识别数据产品需求、生产数据产品、注册数据产品、发现数据产品、检索数据产品、消费数据产品、提供反馈、处理反馈。

图2 数据网格的关键功能、参与者和角色

2. 数据域

数据域是数据网格的基础。数据域是指具有特定功能专长的组织,负责生产数据产品,与其他数据域共享信息,并可能使用其他数据域生产的数据产品。因此,数据域可以视作数据产品的生产者或用户,主要由数据产品团队、数据产品生产服务、数据产品及其边界/接口、数据平台组成。

3. 数据产品

数据产品是数据网格的一个重要组成部分。UDRA数据网格概念的一个关键原则是“数据即产品”。生产者数据域通常根据指挥官/决策者确定的需求生成数据产品。符合数据网格要求的数据产品通常为一组持续存在的、预先打包的决策信息元数据、描述字段和特定信息的数据集合。

4. 数据服务

UDRA服务可分解为数据的生产、使用、数据产品交互业务流程、API协调、数据产品访问管理、计算式治理等活动,以支持数据产品的生产、使用、编配和可互操作共享。

三、分析认识

数据是数字工程的核心要素之一。美陆军出台《通用数据参考架构(UDRA)1.0 》,其目标是打造一个分布式“数据网”,为陆军所有采办项目可互操作数据共享提供实施指南,帮助项目无缝交换数据。借助该框架,美陆军将在所有采办项目中构建数据网格,以实现广泛数据资源的有效、高效管理及利用,为采办数字化转型提供条件。

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