翻新20年老IT架構改上雲端，營建署全力擁抱容器微服務

上從海拔3,952公尺的臺灣第一高峰玉山，到全臺大街小巷穿梭地底的下水道，都是內政部營建署的管轄範圍，建築管理更是重要業務，資訊系統的服務對象更是多元，除了有內部使用的中央建管系統和署內系統，也有地方建管系統供縣市政府和特色機關，像是科學園區、國家公園等使用，民眾或專業人士則使用申請系統。

因應使用機關不同的資訊環境條件，從去年下半年，營建署開始規畫建築管理資訊系統（簡稱建管系統）的翻新工程，不只打造雲端共用平臺，還採用了微服務架構和容器技術，今年正式啟動專案，分階段進行，年底將完成第一階段建置。

專案啟動前，為更加了解這些新應用技術，以確認是否適合系統改造工程，去年2月，營建署資訊室代理主任黃國瑞便自行展開測試。他一連測試了3種不同的容器開發工具，為嚴實掌握安裝流程，他在筆記裡寫下每個安裝步驟的說明，及搭配截圖畫面。黃國瑞的測試筆記從長達13頁，經過整理、消化，轉化說明為指令、設定等動作，最後濃縮為4頁的記錄。

經過半年多的親歷測試，黃國瑞才決定採用該技術，他笑道，「很多細節我比廠商還清楚」，他更直言，「如果自己對技術完全不了解，全部交給廠商開發，存在的風險會更高」。

建管資訊系統多達上百個子系統，黃國瑞表示，系統翻新前，他趁此機會，重新檢討每一個系統。為此先編寫了一本服務目錄，按業務屬性分類系統，再逐一羅列項目，刪除已停止提供服務的系統，及整併相同業務的系統，他舉例，像是將國家公園管理處8套自有系統，合為單一共用系統。經檢視，系統總數量降為70個。

為何選擇以雲端架構，重新塑造建管系統？已累積逾20年營建署IT實戰經驗的黃國瑞比誰都還清楚舊模式的缺陷及不便，他一一點出。許多縣市政府機房內的建管系統，都由營建署開發，一旦系統發生問題，就會找營建署維運。黃國瑞無奈地說，許多地方政府因財政困難，無法編列維運預算，使維運義務劃分不清，然而，系統分散全國各處，資訊室無法實際掌握現場的狀況，需透過電話才可了解。

各地系統所屬的環境都不一樣，有些縣市政府因財政情況，無力配置機房，直接部署系統在辦公空間，沒有隔離及管控溫度，影響系統運作的穩定性。黃國瑞指出，沒有親自了解實際情況，要遠端維運，非常的困難。

建管系統雲端化可減輕地方政府財政負擔，也利於署內進行維運

某離島縣政府，一年則只有約10件建管申請案件，因數量極少，沒有意願開發系統，也不願編列預算，部署硬體設備。待雲端平臺建置完成後，不管地方政府是無力建置機房，又或是無法自行開發系統，都可透過該平臺，使用雲端版的建管系統。

當系統出現異常時，營建署在署內就可直接掌握系統狀況，判定異常原因，可省下與地方政府通話的時間，更即時地排除問題。黃國瑞表示，統一由營建署處理各項事宜，可讓資訊系統的維護工作，更為方便。

相對財政困難的縣市政府，有些地方政府財政較為穩健，會編列預算建置軟硬體設備，設有機房並自行開發系統，再通過開放資料的模式，與營建署進行資料交換，像是提交執照申請書。但是，系統格式不一外，交換方式也沒有一定的標準，黃國瑞表示，這衍生了許多問題，導致資料傳送常遭遇失敗，因沒有監控平臺也無從得知交換失敗的原因。

造成交換失敗的原因，往往是因人為疏失，黃國瑞舉例，有時是承辦人員誤關主機，有時是系統數量過於龐大及複雜，人員更換系統時，遺漏搬遷對接的系統或是系統的附屬程式，像是排程程式。

過去，營建署必須仰賴人力，由維護廠商每日與縣市政府電話聯繫，了解情況，有時更需要遠端連線地方系統，才能找出問題的源頭。隨著資安意識逐漸抬頭，廠商若要連線進入系統，掌握狀況，需向地方政府申請，黃國瑞指出，這不僅耗費人力，更需花費許多時間。

統一系統格式及建立監管平臺，打通資料交換的瓶頸

營建署資訊室代理主任黃國瑞表示，自行測試才能掌握新技術的細節，如果對技術完全不了解，全部交給廠商開發，存在的風險會更高。(攝影／洪政偉)

除了自行開發系統的地方政府，特色機關也因為有資料交換的需求，面臨了相同的挑戰。特色機關多不自行開發系統，但對資料的存取權限極為敏感，尤其是科學園區，對硬體設備的資安標準有高要求，會部署營建署所開發的軟體，在自身的機房內，再自行維護，所以需通過資料交換方式，與營建署交換資料。

新的建管系統參照國發會的標準，將OpenAPI-Specification 3.0版制定為標準格式，讓縣市政府依該格式，修改系統，使雙邊系統的格式達一致性。同時，營建署會在雲端平臺上，建置資料交換的監控管理平臺，可以清楚了解哪一筆資料交換失敗，甚至，可以掌握交換失敗的原因。

每個縣市政府、單位機關的財政狀況和資安規範，都有所不同，新的共用平臺將滿足不同機關的需求，不管是否有能力自建機房，或自行開發系統，都可獲得相對應的系統服務，這正是營建署決定翻新建管系統的關鍵。

黃國瑞表示，能夠推行雲端架構，要回溯2008年，面對業務量不斷提高，需要擴充主機設備因應，然而，機房空間有限，為有效利用資源，營建署開始推動主機虛擬化的工程，完成IaaS層的建置，為今日打造建管系統的雲端共用平臺，奠定了基礎。

為在今年底，順利完成第一階段的建置工程，資訊室每個月與廠商至少召開3次會議，因系統涉及不同的建築管理業務，黃國瑞強調，需找各項業務的承辦人員參與，以確認建置的成果，是否符合使用者的需求。營建署計畫在明年底，完成該平臺9成的建置工作。

打造雲端共用平臺的同時，建管系統的架構也跟著全面大改造。黃國瑞表示，原先建築管理資訊系統中，多個子系統使用同一個資料庫，但互不交流。每個系統各自建立功能模組，如帳號管理、權限管理、資料讀取等程式，導致建立新系統時，需重新開發各項功能，此外，多重的帳號管理模組，使得使用者需用不同帳號密碼，才能登入不同的子系統。

黃國瑞將應用微服務架構於此，把系統共同的功能拆解為服務，日後新增系統時，只需通過API介面，呼叫API，開發人員不需掌握系統格式、資料庫名稱、欄位特性等，重新開發程式。使用者則可使用單一帳號密碼，進入不同的系統。

申請案件在期限前同時湧入，採微服務及容器技術因應高流量

此外，多個子系統常會運行在同個伺服器上，系統間會互相影響，當高流量出現時，單一個系統當機，會影響其他系統的運作。於是，黃國瑞決定採微服務架構，以服務功能化的角度設計，將每個系統拆解，他表示，當單一服務當機時，只要重啟該服務即可。

面對高流量的挑戰，黃國瑞不僅透過微服務架構，以降低系統間的相互影響力，為了有效調度運算資源，以因應流量變化，他也決定採用容器技術，擴充資源。

高流量來自申報業務，許多申報工作為週期性，有些檢查需每月申報結果，像是管理電梯、機械的升降設備許可證，有些檢查則是需每季申報。黃國瑞提到，流量尖峰多出現在申報期限的尾聲，尖峰期的網路平均流量近80MB，相比平日約10MB的流量，足足高出了8倍。

其實，申報時程都為期不短，但黃國瑞笑言，案件多集中在最後一個禮拜，甚至最後幾天，才進入營建署的系統進行作業，以至到最後交件期限，網路流量尖鋒往往會瞬間暴漲。

儘管，營建署在臺中和高雄都有租用電信機房，以平均分散網路流量，他指出，若要擴充伺服器資源，需先安裝作業系統環境，像是網頁伺服器、Apache、資料庫等，複製程式後，才可完成擴充，讓系統運作。所以他決定採容器技術，將主機資源轉為映像，以直接部署，加快資源擴充的速度。他表示，會根據繳件期限，推估流量暴增的時間點，在這個期間部署容器，擴充主機資源，等到高峰期結束後，再把資源收回。

除了署內資訊系統改造，去年開始，內政部規畫將轄下單位的系統全部向上集中，整併到部級機房，今年開始分階段推行，營建署也不例外，排定在明年執行。屆時，原有的署級機房將轉變為通訊機房，營建署逾3百臺的虛擬主機，都將搬遷至內政部機房，只留下網路設備和最多5套服務的系統在自身機房。

資訊向上集中是政府組織改造的其中一環，黃國瑞道，系統先整併，再將IT人力集中。人員整併至內政部前，日後系統不在署內機房裡，還得建立新的遠端控管機制。黃國瑞打算參考資訊委外時，提供給廠商遠端維護用的特權帳號管理系統的作法，來確保連線過程資訊不會外洩。黃國瑞舉例，現行作法是，使用者得先登入特權帳號系統確認身分，同時會錄下使用者的操作畫面，再這套系統透過特定的帳號密碼，自動登入內部的維護系統，而不讓使用者直接操作內部系統的登入。

黃國瑞指出，未來，營建署也會沿用類似的作法，遠端控管位在內政部機房內的系統，不過，因雙邊機關資安防護的強度不同，還需從中找出雙方都可適用的身分控管方式。因應未來管理方式的改變，最近，營建署與內政部每個月都召開會議，來規畫IT搬遷的細節。

  CIO小檔案  

內政部營建署資訊室代理主任黃國瑞

學歷：中原大學土木工程系

經歷：擔任公職逾24年，最早服務於臺灣省住宅及都市發展局，承辦道路工程設計業務，擔任營建署資訊室聯絡窗口，1998年精省後，進入營建署資訊室服務至今，負責機房建置及維護、系統開發及維運、ISMS建置，還有推動主機虛擬化等，於2016年接任資訊室代理主任

  公司檔案  

內政部營建署

● 業務介紹：國土資源規畫、利用與管理

● 成立時間：1981年改制成立（前身為營建司）

● 網址：www.cpami.gov.tw

● 地址：臺北市松山區八德路二段342號

● 員工人數：824人

● 署長：吳欣修

  資訊部門檔案  

● 資訊部門主管職稱：資訊室主任

● 直屬主管：主任秘書

● 資訊部門主管姓名：黃國瑞

● 資訊部門人數：8人

● IT預算：2019年約1,100萬元（不含專案費用）

● 資訊部門分工：系統開發及維運、機房建置及維護等

  IT大事記  

● 2002年：署本部及駐外單位網路及機房等資訊資源，整合為大內網架構

● 2008年：推動及建置主機虛擬化

● 2009年：導入資訊安全管理系統（ISMS）驗證

● 2010年：完成工程管理資訊整合系統的建置，上線運作，並與行政院公共工程會及地方政府進行資料交換

● 2011年：採用桌面虛擬化架構

● 2012年：對外服務網路支援IPv6

● 2014年：官網改採用自適應網站設計

● 2015年：開發全國安心建築多目標整合搜尋入口網，建立統一搜尋介面、導入資訊技術服務管理系統（ITSM）

● 2016年：內部網路支援IPv6，並為示範機關

● 2018年：將知識管理系統落實至業務層面

● 2019年：結合微服務、容器及K8s技術建置建築管理資訊系統雲端共用平臺