云計(jì)算在電子商務(wù)中的應(yīng)用研究

米仁沙·艾尼

摘要：云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)在改變傳統(tǒng)商業(yè)模式的同時(shí)，也使電子商務(wù)得到新的發(fā)展機(jī)遇。目前云計(jì)算在電子商務(wù)中的應(yīng)用還僅限于基礎(chǔ)平臺(tái)方面，而云計(jì)算在電子商務(wù)中的數(shù)據(jù)管理模式方面的研究還比較少；該文以此為基礎(chǔ)，提出一種基于云計(jì)算的電子商務(wù)解決方案。

關(guān)鍵詞：電子商務(wù)；云計(jì)算；數(shù)據(jù)管理模式

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）22-0186-03

Abstract： The emergence of cloud computing technology has changed the traditional business model， meanwhile it also made the electronic commerce get new development opportunities. At present， cloud computing is limited to the basic platform when applied in the electronic commerce， and research on data management model of cloud computing in the electronic commerce is still relatively small. Based on this， this paper presents a new method of electronic commerce solution based on cloud computing.

Key words： e-commerce； cloud computing； data management model

1 云計(jì)算及Hadoop

云計(jì)算技術(shù)可以借助網(wǎng)絡(luò)獲取需要的資源，以實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度，并按需提供服務(wù)，其主要價(jià)值是實(shí)現(xiàn)了軟硬件需求的按需擴(kuò)展能力。

和傳統(tǒng)的計(jì)算方式不同，云計(jì)算中的計(jì)算任務(wù)是并行分布在大量server中的，每個(gè)server完成分配給自己的任務(wù)后，匯總的計(jì)算結(jié)果形成最后的需求。一般而言，云計(jì)算的特點(diǎn)主要包括[1]：（1）資源的動(dòng)態(tài)分配。不同用戶對(duì)云環(huán)境的資源需求是不一樣的，云計(jì)算平臺(tái)可以根據(jù)用戶的需求動(dòng)態(tài)分配相應(yīng)的資源，實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)計(jì)算；一旦用戶不再需要這些資源了，那么這些分配的資源就會(huì)被回收，這種動(dòng)態(tài)分配和回收資源的能力使無限擴(kuò)展資源成為可能。（2）資源的虛擬化。云環(huán)境的計(jì)算、存儲(chǔ)資源等一般分布在不同的位置，虛擬化技術(shù)可以整合這些資源，使用戶可以不考慮設(shè)備類型而透明地訪問各種資源。（3）智能化的自動(dòng)服務(wù)。用戶無需了解虛擬化及各種資源分配的知識(shí)，各種需求資源服務(wù)都是自動(dòng)化的，云環(huán)境會(huì)提供相應(yīng)的導(dǎo)航服務(wù)。

目前云計(jì)算主要有三種服務(wù)模式：IaaS， PaaS以及SaaS。IaaS（Infrastructure as a service）允許用戶從計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施獲得計(jì)算及存儲(chǔ)等服務(wù)，典型代表是亞馬遜的彈性云。PaaS（Platform as a service）把軟件平臺(tái)作為一種服務(wù)，用戶可以直接使用軟件平臺(tái)。SaaS（Software as a service）提供給用戶的是基于WEB的軟件，用戶無需購買，可以直接使用Web service。

現(xiàn)在比較流行的云計(jì)算平臺(tái)是Hadoop生態(tài)圈，主要包括HDFS文件系統(tǒng)、MapReduce計(jì)算框架以及HBase數(shù)據(jù)庫[2]，其中核心是MapReduce。MapReduce在執(zhí)行計(jì)算任務(wù)時(shí)，首先將輸入數(shù)據(jù)劃分為若干份，并拷貝到所有的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，每份輸入數(shù)據(jù)都有若干副本，每個(gè)副本部署在一個(gè)server上。當(dāng)一個(gè)副本執(zhí)行Map作業(yè)時(shí)，會(huì)從輸入數(shù)據(jù)中抽取部分鍵值對(duì)作為Mapper方法的參數(shù)，計(jì)算中間值被存儲(chǔ)在內(nèi)存中。每個(gè)中間值都會(huì)執(zhí)行一個(gè)Reduce作業(yè)，將此server上的所有中間值排序后，整合所有鍵值相同的數(shù)據(jù)。最后，每一個(gè)唯一的鍵值都會(huì)被傳遞給Reducer方法，輸出數(shù)據(jù)被添加到輸出文件中。這整個(gè)過程的輸入數(shù)據(jù)來自于分布式文件系統(tǒng)，中間結(jié)果緩存在本地，最終的輸出又被寫回到分布式文件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)的多個(gè)副本不僅可以實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)，而且能夠避免節(jié)點(diǎn)的閑置或過載，最大化優(yōu)化資源配置。

2 電子商務(wù)數(shù)據(jù)管理模型

電子商務(wù)網(wǎng)站的主要數(shù)據(jù)是小圖片，而且每個(gè)網(wǎng)頁中的圖片一般不會(huì)重復(fù)，另外，同一商家在不同地區(qū)的受歡迎程度也不盡相同；所以可以將電子商務(wù)數(shù)據(jù)做如下分類：結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、小文件以及大文件。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包含用戶、用戶的訂單等信息；小文件主要是網(wǎng)頁數(shù)據(jù)、商品的圖片以及對(duì)應(yīng)的商品文本描述等；大文件一般是日志、備份信息以及索引文件等。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)可以存放在關(guān)系型數(shù)據(jù)中，并利用分表、規(guī)則分庫等手段解決數(shù)據(jù)量巨大的問題。Hadoop的HDFS文件系統(tǒng)對(duì)大文件有良好的支持，因此可以將大文件存放在HDFS中；在對(duì)系統(tǒng)做一定修改后，也可以存放小文件。

站在用戶的角度可以將電子商務(wù)中涉及到的各種信息進(jìn)行分類，然后按照不同的層次組織成電子商務(wù)數(shù)據(jù)的邏輯模型。電子商務(wù)數(shù)據(jù)按照網(wǎng)絡(luò)信息組織方式可以分為三種類型：微觀、中觀以及宏觀。電子商務(wù)信息只經(jīng)過一次組織的模式稱為微觀組織模式，這種信息組織模式以最直接的方式展現(xiàn)給用戶，用戶可以直接看到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，主要包括[3]：（1）普通文件數(shù)據(jù)以及自由文本數(shù)據(jù)。前者對(duì)非結(jié)構(gòu)化信息進(jìn)行管理的，后者一般用于全文數(shù)據(jù)庫中，目的是用自然語言揭示數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)內(nèi)的知識(shí)單元。（2）主頁數(shù)據(jù)。類似于網(wǎng)絡(luò)黃頁，用主頁將對(duì)機(jī)構(gòu)、個(gè)人等介紹的頁面集中組織起來。（3）超媒體數(shù)據(jù)。以超文本方式組織了網(wǎng)頁上的文字、聲音、圖片以及視頻等多媒體信息。

相對(duì)微觀數(shù)據(jù)模式而言，中觀模式中的信息的二次組織對(duì)微觀數(shù)據(jù)模式的信息進(jìn)行再次組織，三次信息模式對(duì)二次信息進(jìn)行再次組織。二次信息組織數(shù)據(jù)常用的有搜索引擎、主題樹的形式以及數(shù)據(jù)庫等。三次信息組織數(shù)據(jù)的典型代表是多元搜索引擎中的搜索引擎目錄。電子商務(wù)網(wǎng)站主要涉及到微觀和中觀兩種信息組織方式。微觀層次上包含的數(shù)據(jù)主要有html文件、腳本文件、圖片和視頻、用戶及訂單數(shù)據(jù)及上述各種數(shù)據(jù)的組合。中觀層面則主要是各種商品目錄和搜索引擎接口。

在實(shí)際實(shí)現(xiàn)過程中，將電子商務(wù)網(wǎng)站的數(shù)據(jù)模型分為多級(jí)結(jié)構(gòu)：前端頁面緩存（Squid）直接和用戶交互，它的下一級(jí)是WebServer；WebServer往下又連接了頁面片段緩存ESI和DAL數(shù)據(jù)接口，同時(shí)還會(huì)和Hbase數(shù)據(jù)庫交互。

前端頁面緩存在接收到用戶的請(qǐng)求后，會(huì)檢查緩存中是否有用戶請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，如果沒有，頁面緩存會(huì)將請(qǐng)求提交到Web服務(wù)器；Web服務(wù)器從頁面片段緩存中查看是否存在用戶請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，如果還沒有將按照請(qǐng)求類型進(jìn)行后續(xù)處理：非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)往HDFS，結(jié)構(gòu)化請(qǐng)求發(fā)送到數(shù)據(jù)庫。 這一模型在實(shí)際使用中具有很大的優(yōu)勢[4]：（1）高響應(yīng)性。電子商務(wù)網(wǎng)站的pv值一般都高達(dá)百萬，模型中的前端代理服務(wù)器和頁面片段緩存可以有效提高用戶訪問的響應(yīng)度。（2）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口。為存儲(chǔ)用戶及其訂單數(shù)據(jù)、商品評(píng)論信息等不同類型的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，需要一個(gè)接口層來對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行功能上的劃分。對(duì)于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，借助Hadoop的HDFS文件系統(tǒng)來存儲(chǔ)。

前端頁面緩存是通過squid技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，squid反向代理技術(shù)多用于將不同的URL請(qǐng)求分發(fā)到不同WEB server，在提高電子商務(wù)網(wǎng)站訪問速度的同時(shí)，讓用戶之看到反向代理服務(wù)器的地址，一定程度上也提高了電子商務(wù)網(wǎng)站的安全性。反向代理服務(wù)器一般位于WEB server的前端，作為WEB server的內(nèi)容緩存。然而，在同一個(gè)商店中，不同頁面的css、swf等文件可能相同，更有可能不同商店的這些文件 也是相同的，這種情況下載入不同頁面只需要刷新網(wǎng)頁部分即可，此時(shí)squid技術(shù)就存在反復(fù)緩存的問題。頁面片段緩存ESI技術(shù)很好的解決了這一問題，它是一種基于XML的標(biāo)記語言，根本目的是在HTTP中進(jìn)行資源的組裝。頁面片段緩存的標(biāo)記能夠區(qū)分出頁面的靜態(tài)部分和需要?jiǎng)討B(tài)更新的頁面片段，靜態(tài)部分始終被存儲(chǔ)在HDFS分布式文件系統(tǒng)中；動(dòng)態(tài)部分在載入新頁面時(shí)需要更新。

squid技術(shù)和頁面片段緩存ESI技術(shù)構(gòu)建的緩存系統(tǒng)雖然可以在一定程度上提高電子商務(wù)網(wǎng)站的響應(yīng)速度，但對(duì)于大型電商網(wǎng)站而言，更加高效的用戶響應(yīng)離不開分布式緩存；一般的Web應(yīng)用會(huì)將數(shù)據(jù)存放在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，但海量數(shù)據(jù)的增加會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫響應(yīng)出現(xiàn)嚴(yán)重延時(shí)，Memcached等分布式緩存可以緩存數(shù)據(jù)庫查詢結(jié)果，從而降低了訪問數(shù)據(jù)庫的次數(shù)；在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式上，Memcached的數(shù)據(jù)都保存在內(nèi)置的內(nèi)存存儲(chǔ)空間中，這無疑提高了動(dòng)態(tài)Web應(yīng)用的響應(yīng)速度。結(jié)構(gòu)化以及非結(jié)構(gòu)化等不同類型的數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫中是不現(xiàn)實(shí)的，電商的用戶群都很龐大，為提供高效的數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)及不得不采取分庫策略。分庫策略一般是按照不同的應(yīng)用及用戶ID值劃分?jǐn)?shù)據(jù)庫，并借助數(shù)據(jù)庫集群實(shí)現(xiàn)。但是，不同的數(shù)據(jù)庫存在不同的應(yīng)用接口，為了對(duì)用戶屏蔽這種差異性，需要利用數(shù)據(jù)訪問層DAL封裝對(duì)不同數(shù)據(jù)庫的操作，以向用戶提供統(tǒng)一的Web service接口。

3 云計(jì)算用于電子商務(wù)行業(yè)

當(dāng)前最具代表性的電子商務(wù)網(wǎng)站無非是美國的亞馬遜和國內(nèi)的阿里巴巴。亞馬遜的電子商務(wù)模式主要取決于盈利模式及經(jīng)營模式兩大部分，其中盈利模式主要受品牌價(jià)值、個(gè)性化服務(wù)以及渠道整合的影響。阿里巴巴的電子商務(wù)模式由取決于其運(yùn)營模式，涵蓋了企業(yè)站點(diǎn)搭建、站點(diǎn)推廣、誠信和貿(mào)易通等。電商的商務(wù)模式是能夠?yàn)槠鋷硎找娴哪Ｊ?，決定了電商在整個(gè)價(jià)值鏈中的地位。亞馬遜和阿里巴巴正是抓住了整合價(jià)值鏈這一電商的核心，才會(huì)取得當(dāng)前的成功。解決整合價(jià)值鏈這一難題，恰恰是云計(jì)算應(yīng)用于電子商務(wù)領(lǐng)域的最重要原因。

當(dāng)云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于電子商務(wù)行業(yè)時(shí)，會(huì)引起電子商務(wù)模式的轉(zhuǎn)變[5]：（1）消費(fèi)模式轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的電商消費(fèi)的軟硬件產(chǎn)品許可模式是單機(jī)版的，而云計(jì)算環(huán)境下許可模式轉(zhuǎn)變?yōu)镾aaS模式；傳統(tǒng)的客戶消費(fèi)模式是電腦網(wǎng)上支付，而云計(jì)算環(huán)境下的支付方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)支付。（2）應(yīng)用模式轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的企業(yè)應(yīng)用都是基于CRM、EIP的，云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用到電商后，這些應(yīng)用都可以托管到云端。（3）外包模式轉(zhuǎn)變。電子商務(wù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)架構(gòu)以及人才等都可以以外包的方式完成，以此實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型；這種轉(zhuǎn)型方式甚至成為了電子商務(wù)中引入云計(jì)算的一種具體體現(xiàn)。隨著智能手機(jī)的不斷發(fā)展，移動(dòng)電子商務(wù)也逐漸成為一種常見的商務(wù)領(lǐng)域，并有逐步替代傳統(tǒng)電子商務(wù)的趨勢。

基于云計(jì)算的電子商務(wù)中的核心是電商企業(yè)，是價(jià)值的設(shè)計(jì)者；客戶是電商的資源，電商企業(yè)為獲得最大化利益，就需要利用云計(jì)算技術(shù)整合價(jià)值鏈，幫助用戶獲得享用云計(jì)算所帶來的便利性。在基于云計(jì)算的電商模型中，客戶是整個(gè)模型的中心，電商企業(yè)在對(duì)市場進(jìn)行調(diào)研后識(shí)別客戶的需求，并整合電商、運(yùn)營商、設(shè)備及內(nèi)容提供商等各種資源，構(gòu)建起整個(gè)云計(jì)算電子商務(wù)平臺(tái)。云計(jì)算平臺(tái)能夠整合所有參與電子商務(wù)的資源，協(xié)調(diào)并決定整個(gè)商務(wù)活動(dòng)的價(jià)值走向。例如，通過云計(jì)算平臺(tái)，解決方案提供商可以提供服務(wù)，電商對(duì)這些服務(wù)整合后可以再提供給用戶。

云計(jì)算提供商提供服務(wù)器集群，電商可以使用這些計(jì)算能力解決業(yè)務(wù)需要的各種資源。與此同時(shí)，電商的各種應(yīng)用是存儲(chǔ)在云中的，不必考慮存儲(chǔ)及處理能力的瓶頸問題，也不需要額外購買高性能的應(yīng)急設(shè)備，降低了成本需求。另外，數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)也方便全面的監(jiān)控和管理，隔離的虛擬化技術(shù)又從另外一方面提供了一定的安全性[6]。

電子商務(wù)活動(dòng)中，信息共享及業(yè)務(wù)協(xié)作是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，云計(jì)算技術(shù)中資源分配的高度靈活性能夠輕松實(shí)現(xiàn)電商、客戶及其他參與者的信息共享。當(dāng)有任何更新和改變時(shí)，電子商務(wù)的所有參與者都可以即時(shí)得知。

4 總結(jié)

在解決大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的問題上，云計(jì)算技術(shù)具有無可比擬的優(yōu)勢。它可以借助虛擬化技術(shù)和分布式計(jì)算提高后臺(tái)的數(shù)據(jù)處理能力，并為用戶提供統(tǒng)一的應(yīng)用平臺(tái)。電子商務(wù)是計(jì)算技術(shù)的一個(gè)典型應(yīng)用領(lǐng)域，商務(wù)數(shù)據(jù)被部署在數(shù)據(jù)中心，并向用戶提供集中式的服務(wù)。云計(jì)算技術(shù)的這些特點(diǎn)決定了電子商務(wù)獲得可以有效降低交易成本，在降低運(yùn)行負(fù)荷的情況下提高數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行效率。

本文首先簡單介紹了云計(jì)算技術(shù)及云計(jì)算的服務(wù)模式，并說明了云計(jì)算的核心技術(shù)；然后分析了電子商務(wù)的數(shù)據(jù)管理模型，從多個(gè)層面介紹了電子商務(wù)數(shù)據(jù)組織過程中涉及的各項(xiàng)技術(shù)；最后，本文闡述了云計(jì)算技術(shù)在電子商務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用。

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