鎮(zhèn)江市科技資源云平臺系統(tǒng)架構(gòu)研究

鄭萬奎

摘 要 隨著各地科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)強市活動的開展，科技資源云平臺的重要性凸顯，科技資源云平臺主要匯聚政策云、資訊云、科技資源（含知識產(chǎn)權(quán)）、科技服務(wù)等眾多內(nèi)容，如何打造出資源利用高效、安全風(fēng)險低、對微信/手機客戶端移動終端支持，是云平臺建設(shè)的意義。本文從地級市科技資源云平臺工作實踐出發(fā)，對云平臺建設(shè)的系統(tǒng)架構(gòu)進行了分析研究，提出了系統(tǒng)架構(gòu)。

關(guān)鍵詞 科技資源;云平臺;架構(gòu);研究

鎮(zhèn)江市生產(chǎn)力促進中心（也即鎮(zhèn)江市科技信息研究所）原已建設(shè)有鎮(zhèn)江市大型科學(xué)儀器設(shè)備協(xié)作共用網(wǎng)、鎮(zhèn)江市科技信息網(wǎng)、鎮(zhèn)江市科技成果網(wǎng)等。但以上平臺的建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，資源利用率低，缺乏對微信、手機客戶端移動終端的支持，平臺技術(shù)上有安全風(fēng)險等。因此，需要充分整合和優(yōu)化科技資源，加快建設(shè)一個社會化、網(wǎng)絡(luò)化、專業(yè)化，多功能的“一站式”科技資源共享平臺，促進鎮(zhèn)江市科技資源高效配置和綜合利用，提高企業(yè)自主創(chuàng)新能力，推動創(chuàng)新型城市建設(shè)具有重要的作用。本研究針對鎮(zhèn)江市科技資源云平臺的建設(shè)需求，研究并得出云平臺的系統(tǒng)架構(gòu)。

1總體要求

云平臺通過虛擬化打通存儲、服務(wù)器資源，實現(xiàn)資源共享，云平臺數(shù)據(jù)虛擬化、環(huán)保化、模塊化。

虛擬化，聚合用戶 桌面、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、存儲等所有資源并將其虛擬化，實現(xiàn)數(shù)據(jù)高度聚集，提高平臺利用率。

環(huán)保化，增加電源系統(tǒng)的可靠性，提高數(shù)據(jù)中心容量，既能滿足用戶的需求，又可以減少服務(wù)器的數(shù)量[1]。

模塊化，數(shù)據(jù)模塊化可利于安全高效調(diào)取，利于動態(tài)維護和升級。簡化數(shù)據(jù)任務(wù)，利于自動化、智能化升級。

2系統(tǒng)硬件建設(shè)

采用1000BASE-T以太網(wǎng)和交換式技術(shù)相結(jié)合的兩級樹型拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案構(gòu)建文獻分中心系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)硬件平臺，通過百兆光纖與Internet實現(xiàn)互聯(lián)，配備浪潮系列服務(wù)器作WEB和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。其中：浪潮NF8465M4服務(wù)器、天融信NGFW4000 TG-40410硬件防火墻、天融信 TopFilter8000 TF-21106-Virus硬件防毒墻等一系列設(shè)備的購置與使用，提升了硬件方面的服務(wù)能力，使得服務(wù)手段更加適應(yīng)服務(wù)需要，服務(wù)效率得到明顯提高[2]。

3系統(tǒng)模塊

實現(xiàn)web及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器虛擬化。建成大型儀器共享平臺大型儀器入庫、服務(wù)預(yù)約系統(tǒng);科技成果管理、發(fā)布、交易系統(tǒng);技術(shù)需求（產(chǎn)學(xué)研合作）發(fā)布、預(yù)約管理系統(tǒng);科技專家、服務(wù)等發(fā)布及服務(wù)、管理系統(tǒng); 科技創(chuàng)新券申領(lǐng)使用與兌現(xiàn)系統(tǒng);科技金融服務(wù)系統(tǒng);辦公業(yè)務(wù)系統(tǒng)7大系統(tǒng)。

開發(fā)手機微信客戶端，可微信或手機號碼、注冊用戶等多種方式實現(xiàn)一站式登錄科技資源云服務(wù)平臺，實現(xiàn)在線申請鎮(zhèn)科貸、科技創(chuàng)新券申領(lǐng)和兌現(xiàn)、科技查新、文獻卡申領(lǐng)、在線咨詢等，為科技型企業(yè)提供便捷服務(wù)。

實現(xiàn)自主發(fā)布和管理科技成果、技術(shù)需求、專家人才、大型儀器等功能，為我市技術(shù)交易和成果轉(zhuǎn)移提供便利的交流平臺。

實現(xiàn)在線查詢科技文獻、中外專利、大型儀器、科技專家、科技型企業(yè)、高校院所、科技成果等各類型科技資源; 實現(xiàn)創(chuàng)新地圖功能，可用地圖檢索到鎮(zhèn)江地區(qū)高校院所、高新技術(shù)企業(yè)等機構(gòu)簡介、擁有的儀器設(shè)備、可提供的各類服務(wù)、所發(fā)布的科技成果和技術(shù)需求，擁有的科技專家人才等，單位在地圖上所標注的位置，并且可以直接在線預(yù)約服務(wù)[3]。

4云平臺技術(shù)架構(gòu)

4.1 系統(tǒng)架構(gòu)采用云計算結(jié)構(gòu)的服務(wù)模式

第一層基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（IaaS），第二層平臺服務(wù)（PaaS），第三層軟件服務(wù)（SaaS）。平臺系統(tǒng)架構(gòu)創(chuàng)新劃分為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)庫層、功能模塊層、用戶調(diào)用層、服務(wù)板塊層五個組成部分。平臺每個層次服務(wù)模塊接受它的上層服務(wù)模塊的請求，把請求經(jīng)過本層次功能處理后傳給下層的相應(yīng)服務(wù)模塊進行繼續(xù)處理，同時把來自下層的服務(wù)模塊的處理結(jié)果反饋給它的上層的服務(wù)模塊，實現(xiàn)系統(tǒng)總體架構(gòu)清晰穩(wěn)定。

4.2 虛擬化+容器技術(shù)融合的系統(tǒng)軟件設(shè)計、開發(fā)、測試技術(shù)

本平臺按照實現(xiàn)的功能劃分為20大功能模塊，這些功能模塊的設(shè)計、開發(fā)、測試、運行等需要在不同階段同步進行。傳統(tǒng)的軟件開發(fā)是所有的功能模塊集成單臺服務(wù)器上，不符合開發(fā)要求。解決方案之一是把不同的功能模塊的設(shè)計、測試、運行等分布到不同的虛擬服務(wù)器上完成，功能模塊之間公用數(shù)據(jù)庫，虛擬服務(wù)器建立的數(shù)量受限于物理服務(wù)器的配置，有一定的局限性。解決方案二是采用容器虛擬化技術(shù)，好處是在單臺服務(wù)器上可以同時運行上百個容器，但因為是共享系統(tǒng)內(nèi)核的模式所以安全性較低。本平臺則在兩種技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了服務(wù)器虛擬化、Docker技術(shù)、Nginx技術(shù)融合的軟件設(shè)計、開發(fā)、測試技術(shù)。實現(xiàn)了軟件開發(fā)以及最終系統(tǒng)的高效、安全、快捷。

4.3 合并功能模塊的大數(shù)據(jù)與資源共享能力設(shè)計

本平臺不同的類型功能模塊部署到不同的虛擬機上，實現(xiàn)功能模塊之間安全隔離;類似功能模塊部署到同一虛擬機的不同容器中，實現(xiàn)類似功能模塊之間可以分別同時進行上線、測試、運行等工作，而不互相影響;同一功能模塊部署到同一虛擬機的不同容器中，使用負載均衡分擔(dān)大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的并發(fā)訪問等。

上述平臺設(shè)計技術(shù)已通過市場調(diào)研，如：青島大數(shù)據(jù)平臺、無錫聯(lián)企網(wǎng)絡(luò)、南京生構(gòu)垠創(chuàng)科技公司等確認了創(chuàng)新性和有效性。

5結(jié)束語

通過召開多次鎮(zhèn)江科技資源云平臺建設(shè)方案征求意見會議，面向轄市區(qū)科技局、駐鎮(zhèn)高校、高新技術(shù)企業(yè)等等征求方案意見，先后完成多次整改。向鎮(zhèn)江各轄市區(qū)科技部門下發(fā)了關(guān)于鎮(zhèn)江市科技資源云服務(wù)平臺征集各類數(shù)據(jù)的通知，含有征集科技成果、技術(shù)難題和需求、科技人才、大型儀器等八大類數(shù)據(jù)采集表。

采用本架構(gòu)的科技資源云平臺系統(tǒng)將匯聚科技成果和技術(shù)難題、大型儀器、科技專家，實現(xiàn)科技成果和技術(shù)需求在線對接、大型儀器在線共享檢測、科技地圖、科技文獻在線下載等功能，強化科技資源云平臺在創(chuàng)新工作中的作用。

參考文獻

[1] 周冰，張志剛.智慧城市電子政務(wù)云平臺構(gòu)建[J].軟件導(dǎo)刊，2016 （11）：137-139.

[2] 孔同，王利明，徐震，等.一種基于容器的安全云計算平臺設(shè)計[J].科研信息化技術(shù)與應(yīng)用，2017，8（1）：10-18.

[3] 馬軍，滑維鑫.分布式云平臺架構(gòu)及管理技術(shù)[J].技術(shù)應(yīng)用，2013 （2）：183-186.