云計算與網(wǎng)格計算在電子政務(wù)中的應(yīng)用比較

王景

摘 要:云計算是以相對集中化的資源集合,運行廣泛分散的數(shù)據(jù)資源,而大量廣泛分散的應(yīng)用,在若干集中的大資源中心執(zhí)行;網(wǎng)格計算則是聚合化分散的資源,用以支持大的集中式應(yīng)用,也就是大的應(yīng)用被分到多處資源執(zhí)行。文中在云計算和網(wǎng)格計算的概念、特點以及在電子政務(wù)應(yīng)用的內(nèi)容方面,分層次、多方位對兩者進(jìn)行比較分析,進(jìn)一步明確云計算與網(wǎng)格計算在電子政務(wù)應(yīng)用中的作用和地位。

關(guān)鍵詞:云計算網(wǎng)格計算電子政務(wù)

中圖分類號:TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(b)-0026-01

電子政務(wù)是政府運用信息與通信技術(shù),打破傳統(tǒng)行政機(jī)關(guān)的組織界限,改進(jìn)政府組織和重組公共管理,實現(xiàn)政府業(yè)務(wù)流程電子化,為企業(yè)和公眾提供全面、高效和個性化應(yīng)用服務(wù)。電子政務(wù)應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩方面:一方面是政府內(nèi)部的決策和管理,即各級政府之間、部門之間以及機(jī)關(guān)工作人員之間的應(yīng)用;另一方面是政府對外服務(wù)和監(jiān)管,即政府與企業(yè)、公眾之間的應(yīng)用。電子政務(wù)建設(shè)是一個長期化、復(fù)雜化、動態(tài)化的過程,其實質(zhì)是通過電子政務(wù)的建設(shè),落實向服務(wù)型政府職能轉(zhuǎn)化的要求,解決政府在市場經(jīng)濟(jì)條件下定位問題,達(dá)到實現(xiàn)轉(zhuǎn)變政府工作職能,創(chuàng)新工作方式,再造業(yè)務(wù)流程的目的。云計算與網(wǎng)格計算在政府信息化建設(shè)多個方面具有廣闊應(yīng)用前景,例如政府?dāng)?shù)字門戶、政務(wù)數(shù)據(jù)中心、電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)等。

云計算是指能夠提供動態(tài)化、池化資源、通過虛擬化技術(shù)實現(xiàn)高可用性能的下一代計算模式。舉例來講,如果把一臺服務(wù)器作為單一計算的資源,那么當(dāng)很多這樣的計算資源匯聚在一起的時候,它就形成了計算的“云”。使用者既不需要關(guān)心計算資源是怎么產(chǎn)生的,也不需要關(guān)心計算資源位于哪臺物理的服務(wù)器上。使用者關(guān)心的是需要何種級別的計算能力,需要何時擁有這些計算能力,使用者的這種計算服務(wù),通過云計算管理平臺來實現(xiàn)。云計算具有分散化、虛擬化、動態(tài)化、高擴(kuò)展性和高靈活性的特點。云計算管理平臺使用的各個物理節(jié)點是分散的,每一個應(yīng)用所部署的環(huán)境和具體物理平臺是沒有關(guān)系的。具體管理通過虛擬化平臺進(jìn)行,實現(xiàn)對應(yīng)用的擴(kuò)展、遷移以及備份。它的種種應(yīng)用擴(kuò)展通過動態(tài)化、虛擬化層次來完成。通過技術(shù)手段把各種可用資源虛擬化,統(tǒng)一放在云計算管理平臺中管理。

云計算的出現(xiàn),是針對現(xiàn)有的以及今后可能出現(xiàn)的大數(shù)據(jù)量密集化工作負(fù)載需求,通過動態(tài)地分配資源,來調(diào)整工作負(fù)載。與傳統(tǒng)的以臺式機(jī)為中心的計算不同,云計算把大應(yīng)用所需的各種資源分散在大量的分布式計算機(jī)上,這使得計算和存儲都具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性,方便用戶通過多種方式接入,例如,將平板電腦、智能手機(jī)等接入網(wǎng)絡(luò)中,來獲得所需的應(yīng)用和服務(wù)。云計算在電子政務(wù)中的應(yīng)用需求非常廣泛,具體列舉以下四方面:一是隨著政府門戶網(wǎng)站建設(shè)的不斷深入,政府門戶網(wǎng)站用戶數(shù)量不斷增長,網(wǎng)站的多媒體內(nèi)容需求大量增加,如提供在線視頻會議,網(wǎng)上視頻訪談等,需要云計算平臺支撐處理大量的數(shù)據(jù)。二是隨著政務(wù)信息資源開發(fā)利用的不斷深入,數(shù)據(jù)大集中以及信息交換都需要更高的計算能力。三是利用云計算模式來提高政府?dāng)?shù)據(jù)中心的運行效率,減低政府?dāng)?shù)據(jù)中心的建設(shè)成本,可以有效解決傳統(tǒng)政府?dāng)?shù)據(jù)中心建設(shè)和運行的成本不斷上升的問題。四是由于移動終端的普及和大容量移動通信技術(shù)的應(yīng)用,越來越多的移動設(shè)備進(jìn)入電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng),這就要求電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的處理能力,并要承受比以前更多的負(fù)載,同樣需要云計算管理平臺來縮短應(yīng)用系統(tǒng)的響應(yīng)時間。

云計算環(huán)境也支持網(wǎng)格計算,通過提供運行網(wǎng)格應(yīng)用的物理和虛擬服務(wù)器來實現(xiàn),網(wǎng)格計算是將一個大的應(yīng)用分解為多個小應(yīng)用,以分散、并行化方式運行在位置不同的多個服務(wù)器上,有時需要數(shù)千臺服務(wù)器來支持。而云計算不僅支持網(wǎng)格計算環(huán)境,還支持非網(wǎng)格計算環(huán)境,例如標(biāo)準(zhǔn)的三層體系架構(gòu)。從某種意義上說,云計算是網(wǎng)格計算模型的進(jìn)一步發(fā)展。

網(wǎng)格是基于網(wǎng)格開放標(biāo)準(zhǔn),以服務(wù)為導(dǎo)向的架構(gòu)。這種架構(gòu)可以在互聯(lián)網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)內(nèi)快速融合各種異構(gòu)系統(tǒng),并支持分布式計算。網(wǎng)格的含義具體包括兩方面,一是效用計算或者說隨需計算,從這一點來看,網(wǎng)格計算跟云計算是非常相似的,都是通過資源池或者分布式的計算資源來提供在線的計算或者存儲等服務(wù);二是網(wǎng)格計算以松耦合的方式將大量的計算資源連接在一起,形成超級虛擬計算機(jī),提供超級計算能力。網(wǎng)格基本形態(tài)是跨地區(qū)的,有時甚至跨國家的。各計算資源獨立管理,并不是進(jìn)行統(tǒng)一管理。而且網(wǎng)格這些資源都是異構(gòu)化的,不要求統(tǒng)一的管理。另外,網(wǎng)格的使用通常是讓分散的用戶構(gòu)成虛擬群,在統(tǒng)一的網(wǎng)格基礎(chǔ)平臺上用虛擬群形態(tài)從不同的自治區(qū)域來訪問各自資源。此外,網(wǎng)格一般由國際公共組織、國家、所在地區(qū)資助的,支持的數(shù)據(jù)模型很廣,從海量數(shù)據(jù)到專用數(shù)據(jù)以及各種大小不一的臨時數(shù)據(jù)集合,這是網(wǎng)格目前的基本形態(tài)。

可以看出,網(wǎng)格計算和云計算既有相似之處,即計算資源的并行、合作的特點,也有明顯區(qū)別。一是網(wǎng)格計算的松耦合方式是與云計算比較而言,最大的區(qū)別之處。網(wǎng)格計算的思路是聚合大量分散資源,支持虛擬群,提供高層次的計算服務(wù),可以應(yīng)用于分布協(xié)同式科學(xué)研究等;而云計算的資源相對集中,通過多個大集中化的資源中心來支持,主要以數(shù)據(jù)資源管理中心的形式提供底層資源的使用,并不強(qiáng)調(diào)虛擬群的概念。二是異構(gòu)性方面的區(qū)別,兩者設(shè)計理念上有所不同。網(wǎng)格計算通過中間件來管理異構(gòu)系統(tǒng),用戶面向同樣的使用環(huán)境。而云計算通過提供服務(wù)的機(jī)制來解決異構(gòu)性的問題,用戶可以面向不同的使用環(huán)境。三是應(yīng)用范圍的差別,網(wǎng)格計算用聚合資源來支持高難度應(yīng)用,因為高性能計算的資源不夠用,要把分散的資源聚合起來;近年來逐漸被應(yīng)用于普遍的信息化建設(shè)中,在國內(nèi)網(wǎng)格一般都強(qiáng)調(diào)支持信息化的應(yīng)用;而云計算由于廣泛支持企業(yè)計算等應(yīng)用,普遍適應(yīng)性更強(qiáng)。四是作用周期不同,網(wǎng)格計算以執(zhí)行作業(yè)形式使用,在一定階段內(nèi)完成作用并產(chǎn)生數(shù)據(jù);而云計算支持持久服務(wù),用戶可以利用云計算作為其部分信息化基礎(chǔ)設(shè)施,實現(xiàn)業(yè)務(wù)的托管和外包。五是商業(yè)模式不同,網(wǎng)格計算更多地面向科研應(yīng)用,商業(yè)模型不明確;而云計算從誕生開始就是針對企業(yè)商業(yè)應(yīng)用,商業(yè)模型比較明確。

總之,云計算是以相對集中化的資源集合,運行廣泛分散的數(shù)據(jù)資源,而大量廣泛分散的應(yīng)用,在若干集中的大資源中心執(zhí)行;網(wǎng)格計算則是聚合化分散的資源,用以支持大的集中式應(yīng)用,也就是大的應(yīng)用被分到多處資源執(zhí)行。從電子政務(wù)應(yīng)用的特點來說,兩者是一致的,都是為了實現(xiàn)電子政務(wù)的應(yīng)用支持,滿足資源應(yīng)用的異構(gòu)性、資源共享等需求。