工程設(shè)計(jì)中的云平臺(tái)服務(wù)模式研究

王東東　陳志軍　張振京

摘要：當(dāng)前，工程建設(shè)領(lǐng)域與新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用融合發(fā)展，已成為我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代發(fā)展背景下，助推企業(yè)數(shù)字化改革轉(zhuǎn)型的必然趨勢(shì)，云計(jì)算市場(chǎng)主流的服務(wù)模式圍繞在IaaS、PaaS、SaaS三種大的類型，但具體針對(duì)工程建設(shè)的設(shè)計(jì)領(lǐng)域中使用的云應(yīng)用服務(wù)模式，本文根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)計(jì)費(fèi)規(guī)則進(jìn)行了研究并提出了一種基于工程設(shè)計(jì)行業(yè)的云服務(wù)模式。

關(guān)鍵詞：云平臺(tái)? 服務(wù)模式? 計(jì)費(fèi)

中圖分類號(hào)：TP319? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：J

一、概述

隨著云計(jì)算和企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型改革進(jìn)程的逐步推進(jìn)，各大企業(yè)不斷快速實(shí)施自身的云計(jì)算戰(zhàn)略，云平臺(tái)是云計(jì)算在企業(yè)中上云轉(zhuǎn)型的重要承載方式，云平臺(tái)的發(fā)展使其越來越成為企業(yè)采用先進(jìn)技術(shù)實(shí)施信息化的最好途徑和方式。并且SaaS作為一種軟件布局模型，其應(yīng)用專有網(wǎng)絡(luò)交付設(shè)計(jì)，便于用戶通過互聯(lián)網(wǎng)托管、部署及接入。為企業(yè)搭建信息化所需要的所有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施及軟件、硬件運(yùn)作平臺(tái)，并負(fù)責(zé)所有前期實(shí)施、后期維護(hù)等一系列服務(wù)，企業(yè)可通過互聯(lián)網(wǎng)使用云平臺(tái)中發(fā)布的各類信息應(yīng)用系統(tǒng)，就像從貨架拿取商品一樣簡(jiǎn)單，同時(shí)企業(yè)可根據(jù)自身需要，發(fā)布和授權(quán)云平臺(tái)中的各類應(yīng)用。

二、典型云平臺(tái)服務(wù)模式體系架構(gòu)

對(duì)于云平臺(tái)解決方案對(duì)各部門、各單位提供信息化服務(wù)，事先確定合適的云服務(wù)模式至關(guān)重要。我們只有完全理解了當(dāng)前主流的各類云服務(wù)模式以及在每種服務(wù)模式下云服務(wù)提供商和云服務(wù)消費(fèi)者各自的角色，才能在服務(wù)模式中做出正確的選擇或組合。

云計(jì)算的服務(wù)模式根據(jù)部署架構(gòu)主要包括三個(gè)層次，分別是IaaS（Infrastructure as aService，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS（Platform as a Service，平臺(tái)即服務(wù)）、SaaS（Software as a Service，軟件即服務(wù)）。IaaS 是將計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等物理資源封裝以后，以服務(wù)的方式面向互聯(lián)網(wǎng)用戶。這樣用戶可以自由部署、運(yùn)行各類軟件系統(tǒng)。

PaaS是把開發(fā)環(huán)境以服務(wù)的方式提供給用戶。用戶在PaaS 所提供的基礎(chǔ)開發(fā)平臺(tái)上，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)木幊陶Z言和開發(fā)工具，編譯開發(fā)出應(yīng)用于云的應(yīng)用，或者集成多家云服務(wù)商組件。

SaaS是指提供給用戶能夠直接使用的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。服務(wù)提供商提供應(yīng)用軟件供用戶訂購(gòu)，通過特定客戶端或?yàn)g覽器等工具訪問云應(yīng)用程序或服務(wù)。

軟件即服務(wù)是三種云服務(wù)模式中面向用戶最為方便和快捷的一種類型，用戶只需要使用應(yīng)用即可，無需關(guān)心應(yīng)用的維護(hù)、部署環(huán)境的管理和網(wǎng)絡(luò)安全的防護(hù)等內(nèi)容，這些全部由服務(wù)提供方維護(hù)。SaaS的交付形式主要有兩種，一種是通過客戶端可以訪問的虛擬云應(yīng)用;另一種是API調(diào)用，方便企業(yè)或用戶將功能模塊集成到自己的應(yīng)用或者其他軟件的解決方案中。企業(yè)無需關(guān)心所有非核心的應(yīng)用、功能、服務(wù)，只需將其納入整體成本控制中。

三、設(shè)計(jì)云平臺(tái)服務(wù)模式研究

3.1云服務(wù)需求研究

云平臺(tái)資源和服務(wù)因用戶需求不同而表現(xiàn)出差異化，因此如何對(duì)企業(yè)中不同部門，不同應(yīng)用系統(tǒng)使用需求進(jìn)行整合成為企業(yè)上云的一項(xiàng)重要研究工作。通過對(duì)典型云平臺(tái)服務(wù)模式體系架構(gòu)的分析，設(shè)計(jì)云平臺(tái)服務(wù)模式對(duì)鐵路行業(yè)和集團(tuán)公司發(fā)展應(yīng)更具有針對(duì)性，主要體現(xiàn)在以下五個(gè)特性中：

（1）連續(xù)性。要求云平臺(tái)的服務(wù)需連接及整合多個(gè)部門、生產(chǎn)單位、事業(yè)部、區(qū)域分公司、子公司，并且圍繞職能辦公、各專業(yè)設(shè)計(jì)人員提供以人為本的、綜合的以及可個(gè)性化定制的服務(wù)。

（2）移動(dòng)性。強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)、便捷的云平臺(tái)服務(wù)，能隨時(shí)隨地為職工出差辦公、設(shè)計(jì)提供方便的服務(wù)。

（3） 隨時(shí)性。設(shè)計(jì)云平臺(tái)的服務(wù)應(yīng)是在任何時(shí)間都可隨時(shí)隨地獲取的。

（4）實(shí)時(shí)性。設(shè)計(jì)云平臺(tái)服務(wù)要能實(shí)時(shí)地回應(yīng)職工的需求。

（5）集成性。先進(jìn)的服務(wù)基于共同繁榮，設(shè)計(jì)云服務(wù)要充分考慮到集團(tuán)公司各組織機(jī)構(gòu)、業(yè)務(wù)范圍、專業(yè)特點(diǎn)和職工使用生產(chǎn)效率放大性及平臺(tái)使用交互性。

3.2云服務(wù)內(nèi)容研究

隨著應(yīng)用復(fù)雜性的提高，云平臺(tái)為企業(yè)的生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、管理提供了便利性，它可以有效地解決資源浪費(fèi)的問題，提升企業(yè)生產(chǎn)效率，隨之而來的是企業(yè)信息化建設(shè)管理模式的變革。設(shè)計(jì)云平臺(tái)以構(gòu)建資源池的方式，實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源的共享，信息和數(shù)據(jù)資源可以在不同應(yīng)用系統(tǒng)間互相傳遞、交換和流動(dòng)，提升綜合利用效率。

3.2.1云計(jì)算資源服務(wù)

云計(jì)算資源服務(wù)主要指對(duì)云平臺(tái)軟、硬件性能及各類應(yīng)用軟件進(jìn)行統(tǒng)一管理調(diào)配的服務(wù)，此處重點(diǎn)研究如何通過資源調(diào)配，達(dá)到資源最高利用率，從而帶給云平臺(tái)更好的用戶體驗(yàn)和使用性能。在大量用戶請(qǐng)求云計(jì)算資源服務(wù)時(shí)，如何合理組織資源和任務(wù)調(diào)度是云計(jì)算資源服務(wù)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素。云平臺(tái)運(yùn)用虛擬化技術(shù)將計(jì)算機(jī)集群組成一個(gè)大型虛擬資源池，利用各種工具對(duì)虛擬資源池進(jìn)行統(tǒng)一管理，在終端為用戶提供服務(wù)接口，用戶在使用時(shí)通過云平臺(tái)客戶端調(diào)用這些接口提供分布式存儲(chǔ)與計(jì)算、虛擬云應(yīng)用等服務(wù)。大多數(shù)情況下云平臺(tái)的資源調(diào)度任務(wù)并發(fā)產(chǎn)生，且分布不均勻，當(dāng)用戶群體十分龐大時(shí)，虛擬機(jī)優(yōu)化調(diào)度會(huì)越來越復(fù)雜，需要提供靈活的分配機(jī)制，這些需求使統(tǒng)一調(diào)度變得困難。設(shè)計(jì)云平臺(tái)通過自主研發(fā)的應(yīng)用調(diào)度算法，計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源進(jìn)行統(tǒng)一管控。如果一個(gè)應(yīng)用或服務(wù)對(duì)性能和彈性有特殊需求，需要管理內(nèi)存、配置數(shù)據(jù)庫(kù)、管理應(yīng)用服務(wù)器、管理數(shù)據(jù)在磁盤中的分布、最大化吞吐量等情況時(shí)，云平臺(tái)資源管理將劃分不同應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)不同場(chǎng)景，不同應(yīng)用匹配不同的資源，從而達(dá)到用戶最好的體驗(yàn)，釋放云應(yīng)用最大的潛能。

3.2.2用戶服務(wù)

由于云平臺(tái)具有開放性、動(dòng)態(tài)性、分布性和異構(gòu)性等特征，使得服務(wù)在與用戶交互過程中，對(duì)用戶最終的體驗(yàn)存在著諸多影響因素，而在面對(duì)用戶服務(wù)時(shí)，通過建立有效的信任機(jī)制、反饋機(jī)制和更新機(jī)制，以使用戶面臨服務(wù)選擇時(shí)或服務(wù)交互之前可友好的評(píng)估服務(wù)的可信程度，確保用戶得到可靠、穩(wěn)定、安全、高效的云應(yīng)用體驗(yàn)。

3.2.3云平臺(tái)運(yùn)維服務(wù)

云平臺(tái)運(yùn)維服務(wù)，超越了傳統(tǒng)意義上的運(yùn)維，而變成了云運(yùn)維，但其目標(biāo)還是一致的，保證平臺(tái)可用性、穩(wěn)定性和高效性仍然是云運(yùn)維的根本目標(biāo)。集團(tuán)公司數(shù)據(jù)中心部署運(yùn)維了不同系統(tǒng)架構(gòu)的產(chǎn)品，如果不采用統(tǒng)一運(yùn)維體系架構(gòu)，管理難度將越來越大，而且新設(shè)備、新系統(tǒng)上線后，原有應(yīng)用的無縫遷移將非常困難。

3.2.4主動(dòng)性服務(wù)

云平臺(tái)不應(yīng)是被動(dòng)方式地提供服務(wù)，應(yīng)通過各種技術(shù)手段和媒介，經(jīng)常了解用戶的需求，主動(dòng)為用戶提供所需信息服務(wù)。其實(shí)這種服務(wù)方式在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品已經(jīng)非常廣泛，比如阿里的千人千面系統(tǒng)，每一次瀏覽網(wǎng)頁(yè)、每進(jìn)行一次網(wǎng)購(gòu)甚至每發(fā)表一次喜好的言論，用戶的所有行為都已被系統(tǒng)進(jìn)行記錄，下一次就會(huì)主動(dòng)將相關(guān)的信息推送到眼前。有的軟件通過用戶經(jīng)常下載有關(guān)主題的資料，遇到用戶關(guān)注和提出相關(guān)的問題時(shí)，同樣會(huì)自動(dòng)將這些問題推送到面前讓其解答，以滿足其他用戶的需求，從而形成社區(qū)效應(yīng)。這些都是非常好的雙贏或多贏的服務(wù)方式，尤其是在市場(chǎng)化和商業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)的情況下，誰的服務(wù)態(tài)度和服務(wù)質(zhì)量高，誰就能贏得更多的用戶，從而在其他各個(gè)方面都能獲得利益。從設(shè)計(jì)云平臺(tái)服務(wù)來講，為用戶提供主動(dòng)優(yōu)質(zhì)服務(wù)，達(dá)到更好地促進(jìn)集團(tuán)公司業(yè)務(wù)發(fā)展和鐵路設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展為目標(biāo)。目前云平臺(tái)通過用戶最近訪問文檔、自定義移動(dòng)工作空間、用戶反饋等功能模塊的不斷更新，也在推送一些主動(dòng)服務(wù)內(nèi)容，同時(shí)主動(dòng)服務(wù)整合了所有職能辦公、專業(yè)設(shè)計(jì)人員的日常工作內(nèi)容和數(shù)據(jù)，加以專題性總結(jié)，使云平臺(tái)服務(wù)向多樣性、專題性轉(zhuǎn)變，這也是信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3.3主流計(jì)費(fèi)模式應(yīng)用研究

3.3.1 亞馬遜云服務(wù)

Amazon為企業(yè)和普通用戶提供的可以根據(jù)自身使用情況進(jìn)行租用的服務(wù)。個(gè)人使用者需要先擇符合自身使用需求的服務(wù)計(jì)算資源配置，包括計(jì)算處理器核心數(shù)量、內(nèi)存空間的大小、硬件存儲(chǔ)空間的容量。根據(jù)用戶選擇的資源情況生成對(duì)應(yīng)的虛擬資源，然后用戶可以在這個(gè)虛擬資源中創(chuàng)建自己需要使用的應(yīng)用系統(tǒng)、運(yùn)行依賴的庫(kù)文件、需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)庫(kù)從而生成符合用戶使用的鏡像。產(chǎn)生的計(jì)費(fèi)是由用戶建立和使用的實(shí)例以及數(shù)據(jù)傳輸占用的資源組成，按照實(shí)際資源占用分為了不同級(jí)別的計(jì)價(jià)規(guī)則?？梢园凑招枨笈渲?、預(yù)訂形式的配置以及現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)類型配置具體的使用服務(wù)方式。而根據(jù)數(shù)據(jù)量進(jìn)行傳輸占用的傳輸費(fèi)用是根據(jù)具體帶寬資源使用和消耗的情況進(jìn)行計(jì)量的，同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)流向分為了流入和流出兩類，每種類別的單位大小數(shù)據(jù)的價(jià)格不同，且單價(jià)也隨著服務(wù)器部署的地理位置不同而有所區(qū)別。

3.3.2 華為云服務(wù)計(jì)費(fèi)模式

華為云服務(wù)器計(jì)費(fèi)模式提供包周期（包年/包月）、按需、競(jìng)價(jià)共3種計(jì)費(fèi)模式供您靈活選擇，使用越久越便宜。

●包周期

包周期計(jì)費(fèi)按照訂單的購(gòu)買周期來進(jìn)行結(jié)算。

●按需計(jì)費(fèi)

可以即開即停，按實(shí)際購(gòu)買時(shí)長(zhǎng)（精確到秒）計(jì)費(fèi)。

●競(jìng)價(jià)計(jì)費(fèi)

競(jìng)價(jià)計(jì)費(fèi)按照市場(chǎng)價(jià)格來計(jì)費(fèi)，市場(chǎng)價(jià)格會(huì)根據(jù)市場(chǎng)供需情況變化，用戶在購(gòu)買時(shí)可設(shè)置價(jià)格上限出價(jià)越高，成交或繼續(xù)保留的機(jī)會(huì)越大。

3.4云服務(wù)商業(yè)模式研究

目前云服務(wù)商業(yè)模式整體可劃分為云數(shù)據(jù)中心主機(jī)服務(wù)和大型云計(jì)算中心兩種模式，其中以虛擬化為主的云數(shù)據(jù)中心為目前互聯(lián)網(wǎng)公司提供公有云服務(wù)的主流形式，而大型云計(jì)算中心集中應(yīng)用在高計(jì)算消耗領(lǐng)域，例如圖形圖像的渲染，大型互聯(lián)網(wǎng)搜索和科學(xué)計(jì)算。隨著5G高速帶寬的信息化技術(shù)發(fā)展支撐，在此基礎(chǔ)上的云計(jì)算和大數(shù)據(jù)服務(wù)逐漸成為適用于各領(lǐng)域的主流架構(gòu)。因此云平臺(tái)服務(wù)從商業(yè)模式看是一種新的供給方式，核心技術(shù)是通過軟件定義云中心，提供彈性化的快速服務(wù)。相比原有的IDC業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)云平臺(tái)服務(wù)更為便捷和經(jīng)濟(jì)，所以云革命的浪潮越來越快的影響著我們的工作和生活。

（1）模式一：服務(wù)租賃

云計(jì)算的核心商業(yè)模式可以概括為將原有建設(shè)使用模式轉(zhuǎn)變?yōu)樽庥檬褂媚Ｊ?。模式轉(zhuǎn)變使得一次性固定資產(chǎn)投資轉(zhuǎn)化為以年度支出的成本攤銷，按照摩爾定律（每6個(gè)月1T成本降一半、性能提升一倍），攤薄了固定資產(chǎn)投資的同時(shí)獲得了更加快捷的服務(wù)。另外租用模式使得使用者不必再分精力關(guān)心動(dòng)力、機(jī)房、硬件設(shè)備和底層網(wǎng)絡(luò)的情況，綜合這兩方面因素整體1T的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本將降低約50%。

（2）模式二：能力超賣

超賣的業(yè)務(wù)模型來自于業(yè)務(wù)使用峰值和峰谷的平衡，日常的1T建設(shè)者在配置時(shí)都是按照峰值再加一定的冗余系數(shù)進(jìn)行配置。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)實(shí)際情況下系統(tǒng)的峰值時(shí)間不超過總時(shí)間的10%。也就是有90%的資源在非峰值是閑置的。云平臺(tái)將資源虛擬化后該問題可以得到解決，因此也就有了超賣的商用模型，在保證客戶峰值使用配置的情況下，該部分資源在非峰值可以分享給其他用戶。

（3）模式三：價(jià)值數(shù)據(jù)

設(shè)計(jì)云平臺(tái)為數(shù)據(jù)提供了統(tǒng)一匯聚的底層入口，在平臺(tái)上不同硬件間的數(shù)據(jù)計(jì)算、傳遞和處理聯(lián)系緊密，因此云平臺(tái)完成數(shù)據(jù)匯集的同時(shí)自然而然就產(chǎn)生了價(jià)值數(shù)據(jù)的商業(yè)模式，使得原本就具有價(jià)值的數(shù)據(jù)通過大數(shù)據(jù)分析又賦予了新的價(jià)值方向和生命力。

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作者簡(jiǎn)介：王東東，1990.02，男，漢，河北保定，碩士，工程師，企業(yè)信息化。