基于云計(jì)算的重慶市城鄉(xiāng)信息化資源共享設(shè)計(jì)

代小紅， 張 慶

(1.重慶工商大學(xué) 電子商務(wù)及供應(yīng)鏈系統(tǒng)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400067；2.中國(guó)石油化工股份有限公司 重慶石油分公司 400010)

基于云計(jì)算的重慶市城鄉(xiāng)信息化資源共享設(shè)計(jì)

代小紅， 張 慶

(1.重慶工商大學(xué) 電子商務(wù)及供應(yīng)鏈系統(tǒng)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400067；2.中國(guó)石油化工股份有限公司 重慶石油分公司 400010)

當(dāng)前關(guān)于城鄉(xiāng)信息化研究成果較多，大部分研究沒(méi)有關(guān)注數(shù)字資源共享平臺(tái)的搭建，以至于城市群中各個(gè)城市之間的數(shù)據(jù)資源還是獨(dú)立的孤島，相互之間很少有資源的共享及業(yè)務(wù)的交流；從數(shù)據(jù)資源的共享為切入點(diǎn)，研究我市城鄉(xiāng)信息化資源的發(fā)展現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出適合新型城市群所需的城鄉(xiāng)信息化資源共享平臺(tái)；闡述了云計(jì)算在城鄉(xiāng)信息化資源共享中的優(yōu)越性，從云計(jì)算是資源共享的安全保障，有助于“數(shù)字重慶”的建設(shè)，提升我市的競(jìng)爭(zhēng)力，有利于擴(kuò)大數(shù)據(jù)資源的共享和訪問(wèn)等方面分析其重要性；提出了云計(jì)算的信息資源共享模式，并在資源共享模式設(shè)計(jì)規(guī)劃，云平臺(tái)內(nèi)容的構(gòu)建和云平臺(tái)應(yīng)用接入的構(gòu)建上進(jìn)行研究；給出了系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)平臺(tái)，系統(tǒng)能夠整合所有的數(shù)據(jù)資源，為用戶訪問(wèn)提供了方便。

云計(jì)算；城鄉(xiāng)信息化；資源共享；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

云計(jì)算是伴隨Internet技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展形成的一種新型計(jì)算模式。它是融合分布式處理(Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing)和網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing)等技術(shù)發(fā)展形成的。云計(jì)算由一系列可以動(dòng)態(tài)升級(jí)和被虛擬化的資源組成，這些資源被所有用戶共享并且可以方便地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)，用戶無(wú)需掌握云計(jì)算相關(guān)的技術(shù)，只需要按照一定的方式租賃云服務(wù)器的資源。云計(jì)算是將虛擬化技術(shù)(Virtualization)、效用計(jì)算(Utility Computing)、平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS) 、軟件即服務(wù)(SaaS)等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合與綜合應(yīng)用。其原理是將計(jì)算任務(wù)分配于Internet的大量計(jì)算機(jī)上，其運(yùn)算和存儲(chǔ)不再僅限行在本地計(jì)算機(jī)或服務(wù)器中。通過(guò)任務(wù)轉(zhuǎn)移和分解給Internet上用戶共享的大型計(jì)算中心來(lái)完成計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)硬件、軟件等計(jì)算資源的充分共享，及對(duì)這些計(jì)算資源進(jìn)行安裝、配置與維護(hù)等服務(wù)資源的充分共享。

1 云計(jì)算在城鄉(xiāng)信息化資源共享中的優(yōu)越性

1.1 云計(jì)算是資源共享的安全性保障

云計(jì)算能夠?yàn)槌青l(xiāng)信息化共享系統(tǒng)提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，有利于降低網(wǎng)絡(luò)信息資源共享的安全風(fēng)險(xiǎn)。從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程來(lái)看，阻礙網(wǎng)絡(luò)信息資源共享的主要障礙是網(wǎng)絡(luò)本身具有安全問(wèn)題。這一安全問(wèn)題主要表現(xiàn)為病毒感染、數(shù)據(jù)丟失、設(shè)備破壞等。但是在云計(jì)算環(huán)境下，利用云計(jì)算服務(wù)的冗余存儲(chǔ)、容災(zāi)機(jī)制能有效地解決這一問(wèn)題。云計(jì)算的安全策略和設(shè)計(jì)是終端接入越多，每一個(gè)終端就越安全，在這一策略下因?yàn)辇嫶蟮挠脩羧?，能完全覆蓋互聯(lián)網(wǎng)的每一角落，網(wǎng)絡(luò)體系中只要某一個(gè)終端或網(wǎng)站出現(xiàn)病毒或木馬，這些病毒就會(huì)立刻被截獲。

在云計(jì)算與存儲(chǔ)模式中，云服務(wù)商為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供安全可靠的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，這一數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是數(shù)據(jù)的存貯中心，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行集中統(tǒng)一管理、均衡負(fù)載、分配資源、安全控制，并進(jìn)行安全可靠的在線監(jiān)測(cè)。同時(shí)，云計(jì)算技術(shù)也遵循嚴(yán)格的權(quán)限管理策略，能有效降低資源和數(shù)據(jù)共享的潛在風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)資源依托于云計(jì)算平臺(tái)中的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行控制，由管理者集中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和分配資源，采用各種分配算法把網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求分散到一個(gè)服務(wù)器集群中的可用服務(wù)器上去，即負(fù)載均衡。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全可靠的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而使數(shù)據(jù)資源得到最大限度的安全保證。為了進(jìn)一步保障數(shù)據(jù)的安全性，在信息共享設(shè)置中根據(jù)用戶需求的不同，將用戶從低級(jí)到高級(jí)劃分為若干個(gè)等級(jí)，根據(jù)不同的等級(jí)設(shè)置不同的資源層訪問(wèn)權(quán)限(密碼訪問(wèn)機(jī)制)，嚴(yán)格控制用戶對(duì)共享資源的訪問(wèn)，確保共享數(shù)據(jù)資源的安全。

1.2 云計(jì)算有助于“數(shù)字重慶”的建設(shè)，提升我市的競(jìng)爭(zhēng)力

“數(shù)字城市”是城市信息化的發(fā)展趨勢(shì)，而信息化是當(dāng)前和未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的重要基礎(chǔ)。在國(guó)際化大都市的環(huán)境中，一個(gè)地區(qū)或城市要取得快速發(fā)展，取決于信息化發(fā)展的質(zhì)量和水平，信息化水平的高低決定了城市的綜合竟?fàn)幜?。因此，加快信息化建設(shè)有助于“數(shù)字重慶”的建設(shè)，提升我市的競(jìng)爭(zhēng)力。研究成果具有廣泛的應(yīng)用前景，不僅可很好地服務(wù)于“數(shù)字重慶”的建設(shè)與實(shí)施，也為我市城鄉(xiāng)統(tǒng)籌試驗(yàn)區(qū)建設(shè)服務(wù)，并對(duì)對(duì)后繼相關(guān)的研究和應(yīng)用實(shí)施、“數(shù)字重慶”建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用，對(duì)其他城市的數(shù)字化建設(shè)、其他地區(qū)的城鄉(xiāng)統(tǒng)籌建設(shè)、“數(shù)字中國(guó)”的建設(shè)與研究具有一定的指導(dǎo)意義。

“數(shù)字重慶”可以促進(jìn)我市經(jīng)濟(jì)跨越式的發(fā)展。在“數(shù)字重慶”建設(shè)中涉及我市資源的配置、環(huán)境生態(tài)保護(hù)、整體規(guī)劃等，在促進(jìn)發(fā)展的同時(shí)，可以確保我市生態(tài)不遭到破還，有效地減少資源浪費(fèi)，真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。“數(shù)字重慶”所帶來(lái)的不僅僅是我市GDP的增長(zhǎng)，對(duì)人們的思維方式、工作和生活方式也會(huì)產(chǎn)生影響，以此提高人們的綜合素質(zhì)?！皵?shù)字重慶”是一個(gè)整體的信息系統(tǒng)，能將政府、企業(yè)和個(gè)人三者進(jìn)行有機(jī)地關(guān)聯(lián)，體現(xiàn)了信息化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為企業(yè)和個(gè)人服務(wù)的功能，如圖1所示。

圖1 數(shù)字化城市系統(tǒng)

1.3 云計(jì)算技術(shù)有利于擴(kuò)大數(shù)據(jù)資源的共享和訪問(wèn)

目前，我國(guó)城鄉(xiāng)信息化建設(shè)中，其數(shù)據(jù)資源還處于是各自為政的孤立狀態(tài)，在互聯(lián)網(wǎng)上即便是共享的數(shù)據(jù)資源，大多數(shù)都處于“分布式存儲(chǔ)都與分布式訪問(wèn)”的存貯狀態(tài)，數(shù)據(jù)資源格式不標(biāo)準(zhǔn)、不規(guī)范，導(dǎo)致在互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)大量的“數(shù)據(jù)孤島、無(wú)效數(shù)據(jù)和信息孤島”，這種共享只能小范圍的，適應(yīng)于本單位或本系統(tǒng)使用，其他因格式標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法訪問(wèn)，如中國(guó)知網(wǎng)使用的CAJ瀏覽器，萬(wàn)方數(shù)據(jù)和維普數(shù)據(jù)庫(kù)的PDF格式。這種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)一方面給數(shù)據(jù)的共享、交換、更新帶來(lái)了不便，同時(shí)也會(huì)造成數(shù)據(jù)資源的重復(fù)性建設(shè)，浪費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力等寶貴資源。在云計(jì)算模式下，能夠?qū)⒎植际酱鎯?chǔ)的資源數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和集中存儲(chǔ)，提高了用戶訪問(wèn)的高效性和安全性。

2 云計(jì)算的信息資源共享模式設(shè)計(jì)

2.1 資源共享模式設(shè)計(jì)規(guī)劃

信息資源的共建、共享一方面要緊緊圍繞城鄉(xiāng)信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的格局和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，另一方面還要結(jié)合城鄉(xiāng)數(shù)據(jù)資源的分布和用戶需求特征等狀況，在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源實(shí)現(xiàn)共享的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步整合城鄉(xiāng)數(shù)據(jù)資源，將信息數(shù)據(jù)的分布具有縱向關(guān)系和隸屬關(guān)系的單位組建為集中型共享模式，將信息數(shù)據(jù)分布具有橫向關(guān)系、有相同信息需求的機(jī)構(gòu)組建為分散型共享模式，在云計(jì)算環(huán)境下將共享平臺(tái)的建作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，進(jìn)一步完善區(qū)域性數(shù)據(jù)資源共享平臺(tái)和地區(qū)行業(yè)性數(shù)據(jù)資源服務(wù)中心的建設(shè)。 在城鄉(xiāng)信息化建設(shè)中逐步實(shí)現(xiàn)“各單位參與、各行業(yè)共建、各區(qū)域共享”的信息資源共享模式。這種共享模式設(shè)計(jì)涉及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、信息資源建設(shè)和軟件資源建設(shè)。

基于云計(jì)算環(huán)境的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，可以利用資源集中調(diào)度、特色服務(wù)供給、數(shù)據(jù)模塊構(gòu)建等方式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、服務(wù)器和其他硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控、資源調(diào)配和安全管理，這種集中式模式的管理不僅可以提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的高效利用，同時(shí)也可以避免資源的重復(fù)性建設(shè)。在大幅降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和維護(hù)成本的同時(shí)，為城鄉(xiāng)化信息資源共享和業(yè)務(wù)協(xié)同提供有力的技術(shù)支撐。其優(yōu)越性是各信息化單位在建設(shè)初期不必投入大量經(jīng)費(fèi)來(lái)購(gòu)買各種軟硬件設(shè)備，有利于農(nóng)村地區(qū)城鄉(xiāng)信息化工作快速推廣和應(yīng)用。

基于云計(jì)算的信息資源建設(shè)，由于云計(jì)算的特點(diǎn)，如并行運(yùn)算處理、高性能復(fù)雜計(jì)算、并行與分布式存儲(chǔ)處理和海量信息存儲(chǔ)管理等技術(shù)。可以構(gòu)建統(tǒng)一的基礎(chǔ)資源平臺(tái)，利用云計(jì)算技術(shù)整合各類信息資源，實(shí)現(xiàn)信息資源的統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理、智能匹配和分析、深度挖掘和應(yīng)用，促進(jìn)城鄉(xiāng)化信息資源的有效共享和充分利用。組建資源要素齊備、時(shí)間序列長(zhǎng)、范圍覆蓋廣的海量信息資源數(shù)據(jù)庫(kù)，有效地整合政府管理、農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境治理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等各類數(shù)據(jù)，為我市城鄉(xiāng)信息化提供信息資源服務(wù)。利用高性能復(fù)雜運(yùn)算技術(shù)、海量數(shù)據(jù)并行處理技術(shù)等，構(gòu)建集智能搜索、數(shù)據(jù)挖掘、產(chǎn)品展示于一體的城鄉(xiāng)化綜合平臺(tái)，進(jìn)行政策文件的頒發(fā)與信息收集發(fā)布、民意調(diào)查與社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)、公共事務(wù)管理與公民網(wǎng)上查詢、農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與農(nóng)產(chǎn)品信息發(fā)布等，有利于提高政府的管理水平和管理效率。

基于云計(jì)算的軟件資源建設(shè)，通過(guò)云計(jì)算模式構(gòu)建軟件資源集中管理、信息集中存儲(chǔ)、軟件應(yīng)用按需處理的云服務(wù)模式，可以為各類管理人員提供統(tǒng)一的編程環(huán)境和編程接口，利用代碼復(fù)用、通用編程實(shí)現(xiàn)對(duì)城鄉(xiāng)化信息建設(shè)中的軟件資源進(jìn)行整合與高效集成。對(duì)于云計(jì)算平臺(tái)下的應(yīng)用和服務(wù)，能夠通過(guò)模塊接口實(shí)現(xiàn)軟件資源的統(tǒng)一調(diào)用，確保各地區(qū)、各行列、各單位的協(xié)同開發(fā)和共享利用。在此平臺(tái)下，政府管理部門可以動(dòng)態(tài)地掌握各部門各行列的業(yè)務(wù)需求，在統(tǒng)一分類的基礎(chǔ)上，由開發(fā)人員進(jìn)行新模塊的設(shè)計(jì)和添加，達(dá)到應(yīng)用的有效性和合理性。

基于云計(jì)算構(gòu)建重慶信息資源共享設(shè)計(jì)模型，是將所屬我市范圍內(nèi)各種信息服務(wù)機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)資源進(jìn)行平臺(tái)融合，充分利用云環(huán)境下各類私有云，用專門設(shè)計(jì)的中間件軟件有機(jī)地融合在一起，以Web界面接受提出的各種計(jì)算請(qǐng)求，并將之分配到合適的結(jié)點(diǎn)上運(yùn)行。使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)。實(shí)現(xiàn)不同部門、不同行列(不同“云”)之間的互動(dòng)應(yīng)用，為用戶提供即時(shí)的、專業(yè)的城鄉(xiāng)化信息服務(wù)。系統(tǒng)資源共享設(shè)計(jì)一是設(shè)計(jì)城鄉(xiāng)信息化資源共享云，即城鄉(xiāng)信息化資源共享平臺(tái)；二是設(shè)計(jì)云接入平臺(tái)，即信息統(tǒng)終端用戶接入。

2.2 城鄉(xiāng)信息化資源共享云模式

云計(jì)算環(huán)境下，城鄉(xiāng)信息資源共享要依托云計(jì)算的 Paas、IaaS 、SaaS等3種服務(wù)方式，在云平臺(tái)內(nèi)容構(gòu)建、平臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)建和服務(wù)管理上，采用集中與分散相結(jié)合的混合型共享設(shè)計(jì)模式。信息資源共享云可由分布在我市內(nèi)的私有云組成，每個(gè)私有云即是高校數(shù)據(jù)庫(kù)、信息服務(wù)機(jī)構(gòu)和專門科研院所等。私有云在運(yùn)行和管理上采取各個(gè)機(jī)構(gòu)、各單位自行管理，但必須由市政府統(tǒng)一協(xié)調(diào)。各系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的私有云互聯(lián)而組成重慶市城鄉(xiāng)信息化云，整個(gè)云設(shè)立一個(gè)專門管理委員會(huì)進(jìn)行綜合管理，此機(jī)構(gòu)由市政府直接管理。

云計(jì)算模式下的資源共享平臺(tái)構(gòu)建，要以基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為根本，以數(shù)據(jù)資源整合和共享為導(dǎo)向，拓寬數(shù)據(jù)資源共享范圍，為數(shù)據(jù)共享提供標(biāo)準(zhǔn)化的平臺(tái)，低成本的服務(wù)模式。其系統(tǒng)平臺(tái)主要包括基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，如PaaS和Iaas；公共服務(wù)平臺(tái)，如公有云服務(wù)平臺(tái)；本地服務(wù)平臺(tái)，如私有云服務(wù)平臺(tái)；集群服務(wù)平臺(tái)，如混合云服務(wù)平臺(tái)?；A(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)主要包括各類軟件開發(fā)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。一般來(lái)說(shuō)由第三方服務(wù)商提供，當(dāng)然也可以由自建的云計(jì)算中心完成。

在云計(jì)算環(huán)境下，能夠?qū)⒕哂胁煌畔⒅黧w的本地服務(wù)平臺(tái)、公共服務(wù)平臺(tái)和第三方服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行集成，形成集群服務(wù)平臺(tái)模式。這種集群方式的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了不同平臺(tái)間的互操作，即跨平臺(tái)業(yè)務(wù)模式，能夠形成高度集中的信息與服務(wù)集群，從而提供SaaS服務(wù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，將第三方公有云服務(wù)平臺(tái)和自建的公有云服務(wù)平臺(tái)集成形成系統(tǒng)的公共服務(wù)平臺(tái)，這一平臺(tái)是軟件設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)認(rèn)證、數(shù)據(jù)服務(wù)、資源整合和區(qū)域資源調(diào)度等功能。本地云服務(wù)平臺(tái)由本地應(yīng)用系統(tǒng)、本地應(yīng)用平臺(tái)、第三方應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成，和公共服務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)交互。

城鄉(xiāng)信息化資源共享云模型由應(yīng)用服務(wù)層、管理與中間件層和系統(tǒng)資源層等3層構(gòu)成，如圖2所示。應(yīng)用服務(wù)層是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的頂層，這是城鄉(xiāng)信息化資源共享的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)層，該層的功能主要是為城鄉(xiāng)化信息資源共享的實(shí)現(xiàn)提供系統(tǒng)平臺(tái)。

圖2 云計(jì)算環(huán)境的區(qū)域信息資源共享模型

2.3 云平臺(tái)內(nèi)容的構(gòu)建

云計(jì)算環(huán)境下，信息資源的構(gòu)建要結(jié)合應(yīng)用平臺(tái)的類型，不同的應(yīng)用平臺(tái)需要進(jìn)行不同的內(nèi)容構(gòu)建。其內(nèi)容構(gòu)建分為三部分，一是本地服務(wù)平臺(tái)的內(nèi)容構(gòu)建，二是集群化服務(wù)平臺(tái)的內(nèi)容構(gòu)建，三是公共服務(wù)平臺(tái)的內(nèi)容構(gòu)建。 在城鄉(xiāng)信息化資源共享中公共服務(wù)平臺(tái)的內(nèi)容構(gòu)建具有重要的作用，公共服務(wù)平臺(tái)由系列軟件組成，主要為集群化服務(wù)平臺(tái)、本地服務(wù)平臺(tái)提供應(yīng)用服務(wù)。 本地服務(wù)平臺(tái)的內(nèi)容構(gòu)建著重在于其數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，特色化服務(wù)在于特色數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，在公共服務(wù)平臺(tái)(Main Server)和應(yīng)用系統(tǒng)(APP Server)的基礎(chǔ)上，不同信息主體建立本地化應(yīng)用平臺(tái)，其根本目的是建立本地應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)，為數(shù)據(jù)資源提供重要的數(shù)據(jù)備份機(jī)制。這些數(shù)據(jù)庫(kù)在云環(huán)境下通過(guò)公有云系統(tǒng)平臺(tái)的整合，才能實(shí)現(xiàn)信息資源的有效共享。 城鄉(xiāng)信息系統(tǒng)中集群化服務(wù)平臺(tái)的內(nèi)容構(gòu)建通過(guò)資源共享建設(shè)將資源數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。集群化服務(wù)平臺(tái)主要包括行業(yè)性服務(wù)平臺(tái)和地區(qū)性服務(wù)平臺(tái)這兩大類，其主體功能是將信息資源進(jìn)行整合，地區(qū)性服務(wù)平臺(tái)著重以橫向資源共享為重點(diǎn)，行業(yè)性服務(wù)平臺(tái)著重于縱向資源整合。

2.4 云平臺(tái)應(yīng)用接入的構(gòu)建

云平臺(tái)應(yīng)用接入的構(gòu)建要根據(jù)不同行業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)，行業(yè)應(yīng)用中的計(jì)算功能從其業(yè)務(wù)流程中分離出來(lái)，設(shè)計(jì)針對(duì)不同行業(yè)的云計(jì)算模型，然后包裝成服務(wù)提供給云應(yīng)用調(diào)用，這樣既實(shí)現(xiàn)了接入云平臺(tái)的行業(yè)應(yīng)用接口的標(biāo)準(zhǔn)化，又能為行業(yè)應(yīng)用提供高性能計(jì)算能力。為實(shí)現(xiàn)資源的有效共享和充分利用，讓用戶端能夠簡(jiǎn)便地登錄到城鄉(xiāng)化信息資源共享“云”。 云平臺(tái)應(yīng)用接入的構(gòu)建應(yīng)符合信息資源共享的基本要求。云平臺(tái)應(yīng)用接入的構(gòu)建要有安全保障，這就要求搭建的云接入平臺(tái)要具有一套安全有效的防范措施和安全保障準(zhǔn)則，在管理與中間件層的安全保障下有效地識(shí)別用戶身份，防止非法入侵、惡意操作、數(shù)據(jù)更改等攻擊行為。云平臺(tái)應(yīng)用接入的構(gòu)建應(yīng)具有易接入和適用性等特點(diǎn)，以方便各種應(yīng)用的終端接入，并能在系統(tǒng)幫助下完成用戶遠(yuǎn)程登錄、注冊(cè)訪問(wèn)、查詢檢索等一系列操作。特別是農(nóng)民用戶要求系統(tǒng)具有易用性，其他各信息資源管理單位和用戶能隨時(shí)隨地接入城鄉(xiāng)信息化資源“云”中，獲取自己的數(shù)據(jù)資源。

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

城鄉(xiāng)信息化云計(jì)算系統(tǒng)是基于云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為各終端用戶提供遠(yuǎn)程服務(wù)，程序開發(fā)是基于 J2EE 平臺(tái)進(jìn)行。城鄉(xiāng)信息化云計(jì)算系統(tǒng)平臺(tái)采用瀏覽器作為客戶端與用戶進(jìn)行交互， 系統(tǒng)部署在云計(jì)算平臺(tái)的虛擬資源池中。技術(shù)上采用Mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，tomcat 作為其應(yīng)用服務(wù)器，負(fù)載均衡處理采用 JBoss。各種訪問(wèn)請(qǐng)求首先到達(dá)云控制器， 它將訪問(wèn)請(qǐng)求映射到正確的地址， 然后經(jīng)過(guò)負(fù)載均衡服務(wù)器， 按照事先指定的負(fù)載均衡策略將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到具體的虛擬機(jī)上。如果系統(tǒng)訪問(wèn)需要讀寫文件，則云計(jì)算系統(tǒng)服務(wù)器要與 GFS 服務(wù)器集群進(jìn)行交互。 如果要執(zhí)行批處理任務(wù)，則云計(jì)算系統(tǒng)服務(wù)器與批處理服務(wù)器集群進(jìn)行交互。各個(gè)模塊構(gòu)成如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)功能模塊

基于云計(jì)算的城鄉(xiāng)化信息系統(tǒng)共享資源的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的運(yùn)行和測(cè)試，初步具有在線資源的共建、共享和云環(huán)境下時(shí)時(shí)訪問(wèn)。云計(jì)算環(huán)境下，整合了所有的數(shù)據(jù)資源，為用戶訪問(wèn)提供了方便。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能實(shí)現(xiàn)如下：

第一，基于云計(jì)算的城鄉(xiāng)信息化系統(tǒng)在資源共享上實(shí)現(xiàn)新的平臺(tái)跨越；能夠?qū)ξ沂懈餍辛?，各地區(qū)的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行跨地區(qū)、跨平臺(tái)在線訪問(wèn)。以此平臺(tái)系統(tǒng)為架構(gòu)，可以建立我市資源共享的、統(tǒng)一的平臺(tái)系統(tǒng)，各地區(qū)(區(qū)縣)的城鄉(xiāng)信息化管理根據(jù)本地區(qū)的實(shí)際情況，在整體規(guī)劃下統(tǒng)一部署建設(shè)數(shù)據(jù)資源，從而有效地避免了數(shù)據(jù)資源的重復(fù)建設(shè)問(wèn)題，克服了當(dāng)前各自為政造成的信息孤島現(xiàn)象。

第二，基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)共享，不僅為數(shù)據(jù)使用者提供了方便，還能夠?qū)崿F(xiàn)跨平臺(tái)、跨地域限制的數(shù)據(jù)集成和訪問(wèn)，用戶也不用知道資源在何處的服務(wù)器上，系統(tǒng)統(tǒng)一管理全部的資源，根據(jù)規(guī)范化的資源列表提供最合理的信息服務(wù)，這是傳統(tǒng)資源共享所不能實(shí)現(xiàn)的訪問(wèn)模式。

第三，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源訪問(wèn)，只要用戶電腦接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，云計(jì)算中的服務(wù)器就自動(dòng)分析此時(shí)此刻來(lái)訪計(jì)算機(jī)的IP，確定出其網(wǎng)絡(luò)位置，路由器再根據(jù)合適的路由算法，合理分配路由訪問(wèn)路徑，在網(wǎng)絡(luò)上尋找離其最近的資源，建立數(shù)據(jù)連接，提供又快、又好的訪問(wèn)服務(wù)，達(dá)到實(shí)現(xiàn)資源的共享。城鄉(xiāng)化信息系統(tǒng)還能提供彈性供給與服務(wù)，系統(tǒng)根據(jù)不同時(shí)刻的訪問(wèn)情況，自動(dòng)地調(diào)整資源的供給和訪問(wèn)，這些應(yīng)用是用戶根據(jù)系統(tǒng)功能而進(jìn)行定制服務(wù)，而不是通過(guò)復(fù)雜程序代碼實(shí)現(xiàn)的。如果訪問(wèn)數(shù)量突然增加，系統(tǒng)不必修改服務(wù)器的應(yīng)用架構(gòu)，只是根據(jù)需要增加相應(yīng)的終端接入設(shè)備。系統(tǒng)還能根據(jù)不同需求提供特色應(yīng)用和服務(wù)，通過(guò)系統(tǒng)的用戶自定義功能實(shí)現(xiàn)不同用戶的信息供給需求。

第四，基于云計(jì)算的城鄉(xiāng)信息化系統(tǒng)可以提供遠(yuǎn)程服務(wù)的能力，為我市各區(qū)縣的信息化提供了強(qiáng)力的技術(shù)支撐；城鄉(xiāng)信息化系統(tǒng)能夠應(yīng)用云計(jì)算的特點(diǎn)，對(duì)各區(qū)縣軟、硬件資源進(jìn)行統(tǒng)籌管理和調(diào)度支配，從而為我市各區(qū)縣提供強(qiáng)大的資源共享能力和資源應(yīng)用范圍，為我市的經(jīng)濟(jì)改革服務(wù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

城鄉(xiāng)信息化涉及千家萬(wàn)戶，參與的機(jī)構(gòu)和單位種類繁多，各種需要和應(yīng)用千差萬(wàn)別，再加上云的資源性特點(diǎn)，各層資源之間存在一定的聯(lián)系，因此系統(tǒng)共享設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到各種云的聚集，構(gòu)建云的資源索引庫(kù)，以對(duì)各層所提供的各種資源進(jìn)行描述，方便用戶根據(jù)實(shí)際需要及應(yīng)用在資源索引庫(kù)中進(jìn)行檢索和查找。云資源索引庫(kù)除了方便人(信息管理員)的理解外，對(duì)于機(jī)器(云服務(wù)器)也是能理解的，從而提高用戶應(yīng)用與檢索的準(zhǔn)確性和資源使用的高效率，達(dá)到為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的目的。

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Keywords：cloud computing; urban and rural informatization; resource sharing; system design

A Cloud Computing-based Design of Urban and Rural Informatization Resource Sharing in Chongqing

DAIXiao-hong1,ZHANGQing2

(1.Chongqing Key Laboratory of Electronic Commerce & Supply Chain System Chongqing Technology and Business University, Chongqing 400067;2.Chongqing Petroleum Branch, Sinopec, Chongqing 400010)

Up to now, there are many research findings on urban and rural informatization, most of which do not concern about the construction of digital resource sharing platform, resulting in an isolation of data resources between cities in a city cluster and a lack of resource sharing and business communication. From the perspective of data resource sharing, an analysis of the status quo of the development of urban and rural informatization resources in our city has been conducted, on the basis of which a platform of urban and rural informatization resources is designed to meet the demands of new-type city clusters. Next, the importance and the advantages of cloud computing in urban and rural informatization resource sharing are described, i.e. it is the security and safeguard of resource sharing; it helps the construction of “Digital Chongqing” project; it promotes the competitiveness of our city and facilitates the expansion of sharing and access to data resource. Then, a cloud computing-based model for information resource sharing is proposed, and the designing and planning of the model of resource sharing, the construction of the content of cloud platform and the construction of the access to cloud platform are explored. Finally, a platform for the realization of systematic functions is presented, which is capable of integrating all data resources and which facilitates the users’ access.

1672-058X(2013)10-0078-07

2013-04-20；

2013-05-20.

重慶市科委項(xiàng)目資助(CSTC2012CX-RKXA00024)；重慶市社會(huì)科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目資助(2012YBCB055).

代小紅(1969-)，男，重慶市人，教授，從事圖像處理、模式識(shí)別和系統(tǒng)控制研究.

TP315

A

責(zé)任編輯：甲乙