海事衛(wèi)星地面站云服務(wù)平臺(tái)研究與實(shí)證

王文革

（中國(guó)交通通信信息中心，北京 100011）

海事衛(wèi)星地面站云服務(wù)平臺(tái)研究與實(shí)證

王文革

（中國(guó)交通通信信息中心，北京 100011）

本文通過分析目前北京國(guó)際海事衛(wèi)星地面站的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，結(jié)合云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，提出了“智慧海事衛(wèi)星云”的基本架構(gòu)及服務(wù)模式，并通過即將上線的“郵鷹系統(tǒng)”進(jìn)行驗(yàn)證。

云計(jì)算；海事衛(wèi)星

1　引言

本文將云計(jì)算技術(shù)引入到海事衛(wèi)星地面站的信息化建設(shè)中，建設(shè)“智慧海事衛(wèi)星云”使海事衛(wèi)星地面站信息化在數(shù)據(jù)處理、資源共享、協(xié)同辦公、智能分析、網(wǎng)絡(luò)安全等方面得到改善，全方位提高海事監(jiān)管、服務(wù)、應(yīng)急反應(yīng)等能力。

2　海事衛(wèi)星地面站業(yè)務(wù)現(xiàn)狀及問題分析

2.1 海事衛(wèi)星地面站主要業(yè)務(wù)

海事衛(wèi)星地面站現(xiàn)有主要的增值應(yīng)用系統(tǒng)為Cmail+系統(tǒng)、Rydex系統(tǒng)、預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)和BSS系統(tǒng)四大系統(tǒng)。此外，海事衛(wèi)星地面站正在開發(fā)“郵鷹”系統(tǒng)與遇險(xiǎn)安全平臺(tái)兩大系統(tǒng)。目前，各應(yīng)用系統(tǒng)均有獨(dú)立的硬件設(shè)施支撐，獨(dú)立運(yùn)行維護(hù)。

2.2 傳統(tǒng)業(yè)務(wù)支撐模式面臨挑戰(zhàn)

目前，地面站業(yè)務(wù)服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)，都是先進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，根據(jù)業(yè)務(wù)需求購(gòu)買服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施以及數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件等軟件資源，然后進(jìn)行業(yè)務(wù)軟件開發(fā)。因此，系統(tǒng)一旦實(shí)施完畢，其擴(kuò)展能力受制于計(jì)算、存儲(chǔ)等容量以及軟件的擴(kuò)展能力。

由此可以看出，在傳統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)模式中，軟件的應(yīng)用架構(gòu)對(duì)硬件的需求通常是緊密耦合的，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段就根據(jù)功能、性能等需求制定出系統(tǒng)對(duì)硬件資源的強(qiáng)制性要求。而在開發(fā)運(yùn)行后，只能在一定配置的硬件平臺(tái)上運(yùn)行且不能隨意變更。這樣的架構(gòu)設(shè)計(jì)束縛了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，隨著業(yè)務(wù)增長(zhǎng)，一旦需要系統(tǒng)擴(kuò)容或者需要臨時(shí)應(yīng)對(duì)大規(guī)模并發(fā)需求，系統(tǒng)往往很難快速提供支撐。

2.3 新時(shí)代地面站業(yè)務(wù)發(fā)展需求

近年來，海事衛(wèi)星地面站面對(duì)資源節(jié)約和環(huán)境友好的客觀要求，面對(duì)行業(yè)發(fā)展的迫切需求，政府更加重視安全應(yīng)急常態(tài)化建設(shè)等各方面的發(fā)展需要。需求分為：IT資源整合，運(yùn)維與保障。

3　海事衛(wèi)星云服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于對(duì)海事衛(wèi)星地面站的業(yè)務(wù)及需求的分析，設(shè)計(jì)該平臺(tái)，主要包括IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS（平臺(tái)即服務(wù)）和SaaS（應(yīng)用即服務(wù)）三個(gè)平臺(tái)及相應(yīng)的組織保障體系，為地面站及交通運(yùn)輸部?jī)?nèi)部提供支撐做準(zhǔn)備。

3.1 設(shè)計(jì)原理

根據(jù)海事衛(wèi)星地面站業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，結(jié)合云計(jì)算的服務(wù)模式，將該云平臺(tái)的架構(gòu)分為三個(gè)層面：第一個(gè)層面是系統(tǒng)應(yīng)用層，即系統(tǒng)的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)，包括Cmail+系統(tǒng)、Rydex系統(tǒng)、預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)和BSS系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)；第二個(gè)層面是應(yīng)用運(yùn)行的環(huán)境，包括數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件等軟件資源，以及應(yīng)用架構(gòu)，如Web集群、應(yīng)用服務(wù)集群等；第三個(gè)層面是基礎(chǔ)設(shè)施資源層，主要包括系統(tǒng)運(yùn)行所需的服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源。

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)

云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)涉及眾多的技術(shù)，需求不同，所使用的技術(shù)架構(gòu)也不同，根據(jù)海事衛(wèi)星地面站的實(shí)際情況，給出參考的總體技術(shù)架構(gòu)。

海事衛(wèi)星地面站云計(jì)算整體環(huán)境主要包括IaaS層（基礎(chǔ)設(shè)施云平臺(tái)）、PaaS層（應(yīng)用支撐平臺(tái)）、SaaS層（應(yīng)用服務(wù)層）、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、安全保障體系、運(yùn)維保障體系及組織管理體系等幾大部分。

圖1　云平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)圖

4　基于云平臺(tái)的“郵鷹系統(tǒng)”驗(yàn)證

選取即將投入運(yùn)行的“郵鷹系統(tǒng)”作為案例，對(duì)其在云平臺(tái)運(yùn)行的可行性及優(yōu)越性進(jìn)行驗(yàn)證。

4.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

依托即將上線的“郵鷹”系統(tǒng)和本文中的IaaS平臺(tái)，搭建符合上述架構(gòu)的基于云計(jì)算的動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展的驗(yàn)證系統(tǒng)，通過仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證架構(gòu)的可行性，該驗(yàn)證系統(tǒng)主要以“郵鷹”系統(tǒng)的郵件收發(fā)為案例。

圖2　實(shí)證場(chǎng)景部署圖

4.2 技術(shù)特點(diǎn)

（1）資源池化：通過虛擬化技術(shù)把基礎(chǔ)設(shè)施資源池化，所有應(yīng)用負(fù)載共享統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施資源池。最大化提升基礎(chǔ)設(shè)施資源的利用率，同時(shí)滿足資源的動(dòng)態(tài)需求。

（2）應(yīng)用服務(wù)彈性伸縮：平臺(tái)上的應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)并發(fā)訪問量，動(dòng)態(tài)的啟動(dòng)或者停止應(yīng)用服務(wù)實(shí)例，既能滿足高峰時(shí)的訪問請(qǐng)求，又能在請(qǐng)求低谷時(shí)釋放IT資源，在保證服務(wù)質(zhì)量的前提下，高效使用IT資源。

（3）應(yīng)用性能監(jiān)控：動(dòng)態(tài)監(jiān)控應(yīng)用的性能，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的策略進(jìn)行資源調(diào)度，滿足彈性資源需求。能夠從端到端對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)涉及的IT資源進(jìn)行監(jiān)控，迅速定位系統(tǒng)的瓶頸點(diǎn)，實(shí)時(shí)添加資源。

5　結(jié)束語

本文分析了目前海事衛(wèi)星業(yè)務(wù)，融合云計(jì)算、ESB數(shù)據(jù)總線服務(wù)等關(guān)鍵技術(shù)搭建三層架構(gòu)的“智慧海事衛(wèi)星云”，并提出新的IT架構(gòu)下新型的服務(wù)模式，為地面站提供更優(yōu)質(zhì)、更廣泛的IT服務(wù)提供支撐。

［1］ 程斌，金海，李勝利等．一種具有動(dòng)態(tài)擴(kuò)展性的集群文件系統(tǒng)［J］．小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，2006.12

［2］ 黃劍文．基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教育培訓(xùn)系統(tǒng)研究及實(shí)證［J］．計(jì)算機(jī)工程，2012.24

［3］ 劉世江．運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建“智慧海事云”［J］．信息通信技術(shù)，2013.01

Research and Demonstration of Inmarsat Land Earth Station Cloud Service Platform

Wang Wenge
（China Transportation Telecommunication ＆ Information Center， Beijing， 100011）

By analyzing the characteristics of the current business of the Beijing International Maritime Satellite ground stations， combined with the development and application of cloud computing technology， proposed the basic structure and mode of service of the "wisdom of maritime satellite cloud" in this paper.Verify the model via the"Owl@sea".

cloud computing； Inmarsat

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.07.003

TN927+.2，TP392 文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

1672-7274（2016）07-0007-02