云計算技術(shù)在南陽市智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用研究

南陽醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校 田 肖

云計算技術(shù)在南陽市智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用研究

南陽醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校 田 肖

云計算是指通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以按需、易擴(kuò)展、動態(tài)的方式獲得所需要的資源，它是一種全新的IT資源使用模式。智慧城市是新一代信息技術(shù)革命的結(jié)果，盡管我國已經(jīng)出臺了一些智慧城市相關(guān)的規(guī)劃和有利的政策，但南陽市智慧城市建設(shè)依然有很多未知風(fēng)險的存在。因此,本文簡要介紹云計算的概念與特點，對云計算在南陽智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行研究分析，為南陽市智慧城市的建設(shè)出謀劃策，為推動南陽市智慧城市建設(shè)中優(yōu)化資源配置構(gòu)想出具有建設(shè)性的意見。

云計算；智慧城市；信息技術(shù)；南陽

目前，全國城市化快速發(fā)展的同時呈現(xiàn)出了各種各樣的新問題。比如資源的各種短缺、人口的持續(xù)膨脹、公共安全、環(huán)境惡化、交通擁堵等，怎樣擺脫城市發(fā)展的種種問題，增加城市發(fā)展的新動力，是當(dāng)前城市發(fā)展中須迫切解決的難題。近年來，移動互聯(lián)網(wǎng)、3D打印、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興工業(yè)制造技術(shù)獲得了長足進(jìn)步，在此基礎(chǔ)上智慧城市被提出并普遍認(rèn)可，智慧城市被認(rèn)為是未來城市發(fā)展的主要趨勢。中國工程院副院長鄔賀銓認(rèn)為，所謂智慧城市就是一個互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)型在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立起來的城市。中國科學(xué)院院士李德仁指出，智慧城市則是云計算和物聯(lián)網(wǎng)的新形態(tài)加上數(shù)字城市建設(shè)前提下的城市。[1]國際智慧城市論壇把智慧城市定義成：基于通信信息技術(shù)的可以實現(xiàn)高效增長的智慧型產(chǎn)業(yè)的城市，這種產(chǎn)業(yè)能夠持續(xù)高速發(fā)展并且發(fā)展過程中在城市經(jīng)濟(jì)總體中占到很大的比重。[2]

智慧城市是以各種不同的復(fù)雜系統(tǒng)、不同的產(chǎn)品行業(yè)、不同的數(shù)據(jù)應(yīng)用組成的綜合性多位一體系統(tǒng)。各種各樣不同的應(yīng)用系統(tǒng)之間發(fā)生著數(shù)據(jù)分析、信息共享、信息交互、數(shù)據(jù)傳遞的需求。各種各樣不同的應(yīng)用系統(tǒng)需要進(jìn)行分析、計算，根據(jù)這些分析、計算，從而呈現(xiàn)出一個綜合結(jié)果。這些各種各樣復(fù)雜的系統(tǒng)要想安全可靠的運(yùn)行，須有一個安全可靠的數(shù)據(jù)信息處理中心進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的分析處理。南陽市的智慧城市建設(shè)也不例外，要支撐整個云計算數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的安全并且可靠無差錯不間斷運(yùn)行，智慧南陽的城市建設(shè)需要考慮基于云計算應(yīng)用技術(shù)的城市網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)，構(gòu)建智慧南陽云計算數(shù)據(jù)中心。而智慧南陽云計算數(shù)據(jù)中心具備傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心無法比擬的優(yōu)勢：

1 統(tǒng)一和高效能的云計算數(shù)據(jù)中心平臺

通過基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)的構(gòu)建模式，云計算數(shù)據(jù)中心平臺將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心異型號、異品牌的服務(wù)器進(jìn)行整合，向應(yīng)用系統(tǒng)提供統(tǒng)一的運(yùn)行平臺。[3]同時，在南陽市智慧城市建設(shè)的過程中，借助于云計算數(shù)據(jù)中心平臺的虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施，可以按照各種應(yīng)用的需求來最優(yōu)化存儲系統(tǒng)資源效能比例，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行合理的資源調(diào)配、分配計算、資源整合。

2 云計算數(shù)據(jù)中心的大規(guī)?；A(chǔ)軟硬件管理

云計算數(shù)據(jù)中心與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心運(yùn)行機(jī)制不同，需要大規(guī)模軟硬件管理，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)硬件、基礎(chǔ)軟件資源系統(tǒng)的監(jiān)控和管理，為云計算數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)的高級應(yīng)用提供決策信息，大規(guī)模軟硬件管理是云計算數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)資源管理的基礎(chǔ)。[4]其中，基礎(chǔ)硬件資源，包括云計算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的三類主要基本硬件設(shè)施：服務(wù)器、存儲設(shè)備、交換機(jī)和路由器等設(shè)備。云計算數(shù)據(jù)中心，可以對基礎(chǔ)軟硬件進(jìn)行資產(chǎn)管理；能夠?qū)Ξ惓Ｇ闆r觸發(fā)報警，從而實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施里面硬件的性能監(jiān)控和狀態(tài)監(jiān)控；還可以對云計算數(shù)據(jù)中心的軟硬件資源進(jìn)行一直在線的統(tǒng)計分析，為應(yīng)用系統(tǒng)中高層次的資源調(diào)度、決策支持等活動提供決策依據(jù)。

3 云計算數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)/資源調(diào)度管理

云計算數(shù)據(jù)中心具備大量基礎(chǔ)軟硬件資源，是云計算數(shù)據(jù)中心的一個非常重要的特點。這種特點決定了云計算數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施資源的規(guī)?；?。這樣大規(guī)模的云計算數(shù)據(jù)中心，可以極大提高資源的利用率，降低南陽市智慧城市建設(shè)中基礎(chǔ)設(shè)施資源的成本。云計算的資源調(diào)度中心可以自動調(diào)度資源到需要的地方去，從而實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施資源的多用戶共享，而且可以根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的負(fù)載情況提高系統(tǒng)資源的利用率。云計算數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)的高級應(yīng)用模式是資源調(diào)度中心，也是云計算數(shù)據(jù)中心低碳、綠色的開展工作的必然要求。

4 云計算數(shù)據(jù)中心的安全控制管理

當(dāng)今的信息化時代背景下，信息數(shù)據(jù)安全已成為國家的核心競爭力。云計算數(shù)據(jù)中心這種方式也對數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)安全提出了更高的要求。云計算數(shù)據(jù)中心雖然實現(xiàn)了信息計算與信息存儲的分離，在此基礎(chǔ)上也實現(xiàn)了眾多用戶對云計算數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施資源的共享。但在云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施資源是集聚在一起集中管理，而不是分散到客戶端管理，這就把傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心客戶端的數(shù)據(jù)信息安全問題轉(zhuǎn)移到云計算數(shù)據(jù)中心，眾多用戶共享云計算數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)資源。因此，數(shù)據(jù)中心的客戶端用戶可以借助云計算數(shù)據(jù)中心的安全機(jī)制實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全性。同時，對云計算數(shù)據(jù)中心來說，云計算數(shù)據(jù)中心須對越來越多用戶的數(shù)據(jù)信息安全負(fù)責(zé)。具體來說，以下幾點是云計算數(shù)據(jù)中心確保安全范圍所涉及的：持續(xù)發(fā)展和遷移風(fēng)險、數(shù)據(jù)存放地風(fēng)險、數(shù)據(jù)訪問風(fēng)險、法律調(diào)查支持風(fēng)險、數(shù)據(jù)隔離風(fēng)險、信息管理風(fēng)險等。[5]可以從以下方面對云計算數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)信息安全進(jìn)行防護(hù)，基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)軟硬件安全設(shè)計、云計算數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)認(rèn)證、系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)策略、數(shù)據(jù)中心加密等，從而保證云計算數(shù)據(jù)中心的信息安全。

5 云計算數(shù)據(jù)中心的節(jié)能降耗管理

保障經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行的重要舉措是建設(shè)節(jié)約型社會，建設(shè)節(jié)約型社會也是現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)等各個方面可持續(xù)健康發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。在南陽市智慧城市的建設(shè)過程當(dāng)中，面對規(guī)模巨大的基礎(chǔ)設(shè)施軟、硬件資源環(huán)境，對云計算數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)這些規(guī)模巨大的基礎(chǔ)設(shè)施資源的節(jié)能、綠色、低碳、運(yùn)維管理，是云計算技術(shù)發(fā)展的初衷之一。云計算數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)了基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)資源的多個應(yīng)用。這樣，通過歷史統(tǒng)計系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，另外再配合資源調(diào)度管理，這樣的情況下就可以有效提高基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)資源的利用率。在云計算數(shù)據(jù)中心的幾個典型的系統(tǒng)應(yīng)用中，它采用節(jié)能技術(shù)，可以將基礎(chǔ)設(shè)施提高系統(tǒng)資源負(fù)載2倍，可以提高基礎(chǔ)設(shè)施資源負(fù)載到80%。而在夜間，用戶數(shù)目變少的情況下，整個云計算數(shù)據(jù)中心整體系統(tǒng)負(fù)載降低，可將云計算數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的空閑資源轉(zhuǎn)入休眠，這樣調(diào)節(jié)一下，可以最大限度實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色、低能耗、低碳、節(jié)能運(yùn)營。

云計算技術(shù)是新一代信息技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，它作為一種計算模式，它的一個典型特征就是數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)資源整合。另外，無比超前的應(yīng)用支撐能力也是云計算數(shù)據(jù)中心能夠提供的，從而強(qiáng)大的應(yīng)用支撐能力推動區(qū)域系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息化快速發(fā)展，為社會和經(jīng)濟(jì)多、快、好、省地發(fā)展提供有力的保障。本文先對“智慧城市”作了一一論述，對“智慧城市”所包含的內(nèi)涵與特征進(jìn)行了進(jìn)一步的闡述。其次，本文介紹了南陽市當(dāng)前的信息化水平，以及發(fā)展智慧城市的必要性，最后通過總結(jié)分析南陽市智慧城市建設(shè)的需求，研究提出將云計算應(yīng)用于南陽市智慧城市建設(shè)的意義。

[1]楊堂堂.從數(shù)字城市到智慧城市的建設(shè)思路與技術(shù)方法研究[J].地理信息世界,2013(01).

[2]易衛(wèi)華,張賽飛.智慧城市的社會影響與對策研究[J].科技管理研究,2013(10).

[3]王泉,陳秀紅.關(guān)于智慧城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初步探討[J].科協(xié)論壇,2012(10).

[4]吳余龍,艾浩軍.智慧城市——物聯(lián)網(wǎng)背景下的現(xiàn)代城市建設(shè)之道[M].北京:電子工業(yè)出版社.

[5]趙健行.試論智慧城市建設(shè)的核心數(shù)據(jù)[J].計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2013(20).

2017年度南陽市哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃課題。