云計算在海洋環(huán)境監(jiān)測中的運用探討

摘要：隨著國家科技的日益發(fā)展，云計算在國家發(fā)展中起到了較大的推動作用，而且在其他行業(yè)的使用也逐步擴大化，尤其是對于海洋環(huán)境監(jiān)測方面，更是起到了顯著作用。文章針對云計算的概念，詳細闡述了海洋環(huán)境監(jiān)測方面云計算的使用。

關鍵詞：海洋環(huán)境監(jiān)測;運用;云計算;IaaS;SaaS

中圖分類號：X834 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）06-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.082

Discussion on application of cloud computing in marine environment monitoring

Huang Yanming

（Guangxi Zhuang Autonomous Region Marine Environment Monitoring Center Station，Beihai Guangxi 536000，China）

Abstract：With the development of national science and technology，cloud computing has played a greater role in national development，and its use in other industries has gradually expanded，especially for marine environmental monitoring.Based on the concept of cloud computing，this article elaborates on the use of cloud computing in marine environment monitoring.

Key words：Marine environmental monitoring;Application;Cloud computing;IaaS;SaaS

1 云計算的使用模式

1.1 云計算的概念

云計算屬于一種把計算機分布于許多分布式計算機和遠程服務器中，根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)運營模式把資源切換至所需的應用中，且按照要求訪問計算機與存儲平臺的在線資源共享方式。該共享模式，“云”即各類虛擬化的計量資源池，其涉及各種用作編制應用流程的基礎設備及其在這些基礎設備上的實際云計算使用[1]。

1.2 云計算的優(yōu)勢

云計算會給信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來重大改革，其有虛擬化、規(guī)范化以及智能化三大特征，而這三個特征能夠為人們帶來許多益處。

虛擬化的優(yōu)點：高拓展性;提升資源使用效率;信息系統(tǒng)資源的高度統(tǒng)一與科學應用，取得了對IT資源的充分整合及管控;規(guī)?；峁┑某壭阅芘c巨大經(jīng)濟利益;變固定資產(chǎn)投資為經(jīng)營支出。

規(guī)范化的優(yōu)點：極易介入;復用和共享;極易整合。

智能化的優(yōu)點：迅速響應公司對IT資源的需要;減少IT成本、減少系統(tǒng)維護費用;完善了資源的使用與安全性，減小運維風險;客戶體驗較好。

2 海洋環(huán)境監(jiān)測方面云計算的具體使用及前景分析

2.1 IaaS運用

IaaS屬于其他云結構模式的基礎，經(jīng)過虛擬化與相關技術分布云架構及服務，能夠用在以下幾個方面：

2.1.1 資源模擬化

IaaS云服務應用，能夠給海洋監(jiān)測各個單位的信息系統(tǒng)帶來許多易用、智能、高度能拓展、節(jié)約成本與低能環(huán)保等服務。

這一環(huán)境下，客戶能夠線上申請多種資源，比如系統(tǒng)、內(nèi)存、保存以及網(wǎng)絡等，云端能夠動態(tài)建立客戶申請資源，通過審查后，客戶就能夠應用這類資源了。

傳統(tǒng)狀態(tài)下，要求政府購進服務器，操作平臺環(huán)境建立、線上資源配置后，客戶才可以應用資源，這大約要耗時1-2個月，但在IaaS條件下，僅需要幾分鐘即可完成，大大便利了資源應用。

智能化具體表現(xiàn)在動態(tài)管控方面，云端管理平臺將按照服務器資源狀況，管理各個虛擬機，甚至要停止服務器，平均配置各種資源的應用等。

因為IaaS環(huán)境是基于虛擬化，因此直接優(yōu)點是節(jié)約成本。具體表現(xiàn)為節(jié)約電能及環(huán)保，進而明顯減少資源采購費用及管理維護費用。

2.1.2 云存儲

若在今后幾年，海洋環(huán)境監(jiān)測各個單位信息中心創(chuàng)建了IaaS方式的云服務，就能夠使用云環(huán)境，完成云存儲。云存儲的特征是：大量保存、穩(wěn)定、動態(tài)轉(zhuǎn)移、負載均勻、災難復原。

采用IaaS形式云，依靠云端Web應用，能夠建立較強的云存儲服務，客戶能夠隨時隨地使用各種用戶端工具與各種應用經(jīng)過網(wǎng)絡云端保存信息及資料。海洋環(huán)境信息量很大，各種測算模型形成的臨時信息也較大，借助云存儲能夠有效處理這些問題，并不會有瓶頸感覺。

2.2 SaaS運用

SaaS云于海洋環(huán)境監(jiān)測方面用途很廣，經(jīng)過建立SaaS云服務，能夠?qū)⒋罅亢Ｑ蟓h(huán)境有關的應用分布于云端，提供各種軟件服務[2]。其優(yōu)點是應用軟件分布在集中的服務器中，去除了最終客戶的服務器硬件、互聯(lián)網(wǎng)安全設施與軟件升級養(yǎng)護開支，用戶僅需個人計算機與互聯(lián)網(wǎng)銜接就能夠在線獲取所要的軟件及服務，具體使用前景如下：

2.2.1 云計算

依靠云較強的計算功能進行各種合理計算。例如海水動力模型、依靠GIS水質(zhì)評定模型等數(shù)值模型計量。依靠IaaS條件下的模擬硬件資源既SaaS條件下的軟件，例如分布式計算結構Hadoop，云計算能夠在瞬間測算出結論，而通常用小型機測算最少需要幾十分鐘，多則好幾天，方可測算出結果[3]。另外，還能夠采用云端Web，以網(wǎng)絡方式將結果展示給各受眾客戶，而以往的服務器、臺式機以及小型機因為受到內(nèi)存與IO制約，計量速度的瓶頸很難處理，而Hadoop分布式?jīng)]有這些現(xiàn)象。

2.2.2 信息共享

采取SaaS形式云，能夠建立較強的云存儲服務。這相較于以往的存儲具備穩(wěn)定、動態(tài)轉(zhuǎn)移、負載均衡、災難復原等性質(zhì)。若創(chuàng)建“海洋環(huán)境監(jiān)測機構”，若這一信息中心較大，全國各地監(jiān)測機構的信息中心能夠利用互聯(lián)網(wǎng)將各種監(jiān)測信息傳送至總信息中心，最直接與最明顯的好處是能夠節(jié)省各級機關每年的硬件設施采購成本，還能夠提供良好的信息共享提供的其他服務。

2.2.3 云端軟件運用

將海洋環(huán)境監(jiān)測工作、科研和關鍵實驗室內(nèi)有關的軟件創(chuàng)建為云服務方式，能夠享受便利的云服務，而且也能夠降低軟件維護成本與管理維護費用。

2.3 PaaS運用

SaaS的更高一級運用就是PaaS，PaaS基于提供研發(fā)環(huán)境服務的系統(tǒng)，而不僅僅是使用軟件。

PaaS系統(tǒng)智能化分布、分配各個應用環(huán)境，這類環(huán)境涉及操作平臺、軟件、流程語言條件、中間件、配備等。而以往的方法需要分配相關服務器，申請相關資源，建立應用環(huán)境，采購中間件，設置操作平臺[4]。配備應用環(huán)境屬于一件復雜耗時的工作，如果環(huán)境建立中核心一步出現(xiàn)失誤，將會導致重新分布，而在PaaS應用下客戶無法關注環(huán)境問題，這些均由PaaS系統(tǒng)智能建立。

伴隨海洋行業(yè)發(fā)展以及海洋監(jiān)測工作量的持續(xù)增多，許多網(wǎng)絡應用軟件產(chǎn)生，海洋監(jiān)測各個部門能夠采用PaaS系統(tǒng)智能化分布應用，省時省力，簡單便捷。能夠采用云端測試系統(tǒng)，讓各種應用軟件在云端監(jiān)測系統(tǒng)下展開部署前的監(jiān)測，相較于以往的監(jiān)測系統(tǒng)，云端監(jiān)測負荷量較大、迅速，明顯加速應用系統(tǒng)的支出速度。

按照業(yè)務要求創(chuàng)建一個與中科院Ducking相似的科研合作系統(tǒng)，各科研人員利用終端，能夠隨時隨地訪問信息、共享信息、與他人溝通，隨時應用相關軟件進行科研與計算，也能夠建立海洋環(huán)境監(jiān)測核心實驗室系統(tǒng)，科研者隨時隨地感受到云平臺提供的便利，僅需一個終端設施，幾乎就能夠獲得服務;建立海洋信息開發(fā)分析系統(tǒng)，依靠云計算系統(tǒng)與信息開發(fā)各種應用，能夠比原來的信息挖掘研究更高效、更迅速;伴隨云計算的完善，各個行業(yè)均有其云平臺，人們能夠與其他機構合作，將海洋環(huán)境監(jiān)測信息和經(jīng)濟信息以及氣候觀測信息相聯(lián)系，基于云計算，由此挖掘研究出更有價值的信息資料。這些是原來的信息中心、傳統(tǒng)應用方式不能比擬與實現(xiàn)的。

3 結語

云計算將給海洋環(huán)境監(jiān)測工作帶來許多好處，發(fā)展云計算迫在眉睫。當前，云計算在我國還處在始發(fā)期間。云計算最符合實際狀況的是海洋環(huán)境測試各個單位創(chuàng)建好本身的IaaS私有云服務，伴隨云計算成熟及發(fā)展，SaaS、PaaS也將在海洋環(huán)境監(jiān)測方面大有所為。

參考文獻

[1]張鈺.云計算在海洋環(huán)境監(jiān)測中的應用研究[J].電子世界，2017（10）：131.

[2]馮翔宇.面向云計算的海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)訪問控制方法研究[J].艦船科學技術，2016，38（16）：136-138.

[3]解鵬飛，隋偉娜，朱容娟，等.云環(huán)境下海洋環(huán)境監(jiān)測大數(shù)據(jù)處理平臺的研究[J].海洋信息，2015（01）：25-29.

[4]姜軍成，曲琳，寧璇璇，等.淺談基層海洋環(huán)境監(jiān)測中的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制[J].海洋開發(fā)與管理，2014，31（03）：32-36.

收稿日期：2020-04-29

作者簡介：黃彥明（1983-），男，漢族，碩士研究生，中級工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測。