云計算與信息資源共享管理機制研究

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云計算與信息資源共享管理機制研究

計算是以虛擬化技術為基礎形成的一種新型網絡應用模式。云計算必須在互聯網的狀態下對計算機資源進行匯集和管理,借助超級計算模式為用戶提供數據存儲、網絡計算、資源共享等服務,進而提高互聯網資源的利用效率。云服務廠商提供IT基礎設施服務,用戶可以按照自己的使用需求,租用基礎設施,支付云計算平臺服務費。云計算的出現為信息資源共享管理目標的實現提供了可能。借此,本文就云計算與信息資源共享管理展開研究。

1云計算的概念

云計算是以虛擬化技術為基礎形成的一種新型網絡應用模式。從廣義上來講,云計算是一種按照網絡需求擴展,實現所有網絡服務增加、分配與使用的應用模式,其中涉及互聯網、信息技術等服務;從狹義上來講,云計算是指通過信息技術基礎設施交付使用的一種應用模式,需要按照網絡需求對硬件、平臺和軟件資源進行分配。云計算必須在互聯網的狀態下對計算機資源進行匯集和管理,借助超級計算模式為用戶提供數據存儲、網絡計算、資源共享等服務,進而提高互聯網資源的利用效率。云服務廠商提供IT基礎設施服務,用戶可以按照自己的使用需求,租用基礎設施,支付云計算平臺服務費。

2云計算的服務模式

云計算服務模式根據美國國家標準和技術研究院的標準可分為IaaS(基礎設施級服務)、PaaS(平臺級服務)、SaaS(軟件級服務)三個模式。

2.1IaaS

該模式通過建構資源池、按需調度資源、提供IT服務等方式,使用戶在獲取使用權限的情況下,可借助基礎設施層從云端獲取所需數據和軟件服務,或從資源池中快速獲取資源。

2.2PaaS

該模式的基礎信息架構十分靈活,利用虛擬服務器集群聚集網絡資源,對資源進行集中部署,并且在解決集群系統協同問題上利用了分布式技術,便于各取所需。

2.3SaaS

該模式以基礎設施層和平臺層為基礎,向用戶提供各類應用服務,這些服務需要在統一平臺上支付服務費用,并按照規范化的管理流程進行操作,形成了集服務創建、組裝、訂閱、管理等環節于一體的管理模式。

3信息資源共享管理系統的需求及設計原則

3.1系統需求分析

在進行系統需求分析時,應當從兩個方面著手,一方面是對業務需求進行具體分析,另一方面則是對系統的性能需求進行全方位分析,這樣可以確保設計出來的系統滿足使用需要。

3.1.1業務需求

對本系統的開發主要是為了滿足如下業務需求:(1)信息資源共享。本次開發的系統應當能夠解決不同應用系統之間的互聯互通問題,并滿足大數據共享的需要,為不同的應用系統進行信息資源訪問提供統一的接口標準,支持多種傳輸方式,如Web、HTTP等。(2)由于本文所開發的系統是一個基礎平臺,需要為各類應用系統提供信息資源共享服務,所以應當為不同的應用系統提供一種共享的編程模型,以便開發人員能以簡單的方式,對Web服務進行構建,并將之在服務器上進行合理部署。(3)本系統應當能夠為信息資源提供安全保障,具體而言,就是要在功能管理上為用戶提供一種安全管理機制,不僅應包含加密和解密,還應包含節點身份認證等安全管理功能。

3.1.2功能需求

滿足業務方面的需求是系統構建的重要前提,這樣可以保證系統的有效應用。除此之外,系統還應當滿足功能需求,如,應當能夠對信息資源進行有效匯集,并為信息資源共享提供相應的服務。同時,系統還應滿足認證、授權等功能的統一管理需要,為系統的應用對象提供基礎功能服務。

3.2系統的設計原則

3.2.1先進性原則

本系統采用云計算平臺、ESB等先進技術進行設計,建設在國內同行業中技術領先的軟硬件支撐平臺,保證應用系統的先進性。

3.2.2實用性原則

本系統要根據信息資源的查閱流程,以及系統使用者的使用習慣與知識水平,設計實用性較強的操作功能,提高系統操作的快捷性,便于信息資源查詢和管理。

3.2.3開放性原則

本系統支持應用程序的跨平臺操作,提供數據接口,既要保證信息資源在本應用程序中的獨立性,又要保證信息資源與其他應用程序系統中的信息具備一定關聯性,從而幫助用戶獲取更加全面的信息資源,提高應用集成服務效率。

3.2.4可靠性原則

本系統采用最前沿、最成熟的技術進行設計,即便是在系統網絡發生故障,或主機、數據庫出現問題時,也能夠快速修復系統。

3.2.5安全性原則

本系統采用數字簽名技術、防火墻技術、身份認證技術、平臺安全認證技術等先進的信息安全防護技術,能夠建立起全方位的安全保障體系,有助于保障信息資源免受破壞。

3.2.6便捷性原則

本系統在設計開發中采用WebB/S方式,便于用戶直接登錄網絡就能夠通過網頁指引自主獲取信息資源服務。

4基于云計算的信息資源共享管理系統的構建

4.1云計算的技術優勢

4.1.1資源利用率高

云計算在公共資源池中不斷聚集大量資源,對這些資源進行統籌管理,并以租用的方式為用戶提供資源服務,能夠大幅度提升資源共享程度和綜合利用效率。從社會資源配置方面來看,云計算實現了海量資源的按需配置,既避免了資源浪費,又降低了部分地區的網絡寬帶峰值荷載,有助于保證主機資源獲取效率。

4.1.2設備依賴度低

云計算平臺借助于虛擬化技術分隔基礎設備與應用軟件,這使得基礎設施層與軟件層相分離,用戶在使用云計算平臺獲取服務時無需關注基礎設施層的情況,而只要在虛擬化層中進行虛擬操作,就可獲取動態的資源配置服務,這種服務對用戶主機設備性能并無過高要求。

4.1.3數據安全性高

云計算平臺使用了數據多副本容錯技術和計算節點同構可互換技術,使云計算平臺具備數據分布存儲能力,能夠將云端不同用戶信息進行隔離,并備份到數據服務器中,增強了數據的安全性。同時,云計算平臺還在數據備份的基礎上提供數據文件恢復功能,即使在病毒入侵和黑客攻擊之后,也能找到備份資料還原數據,避免出現數據丟失現象。

4.1.4可伸縮性強

云計算平臺可按照用戶的訪問量對資源池內的資源容量進行調整,使其具備規??蓜討B伸縮的特點,保證了云平臺可以滿足用戶日益增長的資源需求。云平臺依靠強大的超級計算功能,可事先預估資源規律性變化,根據預估結果設定資源分配規則,按照波動的資源需求進行動態調整,可有效滿足非固定需求的資源服務。

4.1.5服務費用合理

云平臺可同時為大量用戶提供服務,用戶只需一臺主機就可以按照自己的需求在云平臺上申請服務,支付相應的服務費用,并立即獲取資源服務,這能夠幫助用戶節省建設高標準硬件基礎設施用于存儲和管理資源所耗費的支出。

4.2系統的總體架構

本系統采用當前最為流行的分層結構體系,整個系統由四個層次組成,具體如圖1所示。由圖1中可以清楚的看到,本系統包含了一個基礎平臺,即云計算中心,系統主要功能全部都是由該層實現。同時,系統的數據層包括三個數據庫,服務層可基于云計算進行數據交換,而應用層則可對信息資源進行登記,并實現電子文件共享。

4.3系統構建的關鍵技術

4.3.1云平臺技術

本文所設計的系統是以云計算技術為支撐。因此,云平臺的設計是關鍵環節,具體的設計思路如下:由于信息化的發展速度較快,從而使得系統構建需要解決兩個關鍵問題,一是應綜合考慮各方面因素,確保信息化建設及接口定義的規范性;二是系統要具備良好的可擴展性,能夠滿足長遠發展的需求,避免重大改動造成系統開發成本增加。綜上,經過分析,決定采用集中的模式對系統進行部署,為使用單位提供統一的應用服務,引入Java架構,建立應用支撐平臺,確保系統的先進性、標準化和可擴展性,并為用戶提供二次開發接口和協作機制。

4.3.2網絡拓撲技術

本系統的核心數據庫平臺選用的是企業級服務器,其中云計算管理服務器可為各個節點服務器建立聯系,用戶可借助云計算客戶端對平臺進行管理。為確保相關業務的高效、連續運行,采用光纖通道存儲區域網絡實現冗余,保障數據鏈路的高品質和良好性能。

4.3.3集中存儲技術

系統在運行的過程中,不可避免地會出現各種故障問題,為在系統發生故障時能夠完成快速切換,在本次設計中引入了集中存儲架構體系,這種架構最為突出的優勢在于可對后端共享存儲進行快速配置,從而實現動態的HA及數據遷移。云計算平臺的支撐軟件為VMware,這是云計算中較具代表性的操作系統,可在系統出現故障時完成快速恢復。本系統可對各應用服務器虛擬架構進行監控和管理,可將一臺服務器配置為云計算管理服務器,利用VMwareDRS,把所有可以利用的資源和預先定義好的業務進行協調。同時,可以使用VMotion,對處于運行狀態的虛擬機進行遷移,并在不中斷傳輸的前提下,完成對IT環境的維護。

4.4數據庫技術

由于本系統需要借助云計算平臺實現信息資源的共享管理,所以數據庫是整個系統設計中的關鍵環節,必須確保數據庫的合理性和可用性,才能使系統的功能和作用得以最大限度地發揮。在對數據庫進行設計的過程中,采用分層分步驟的設計思路,根據本系統的業務及功能需求,將數據庫劃分為以下幾種類型:電子文件數據庫、電子聲像數據庫和專業信息資源庫。

4.5數據交換技術

在數據共享平臺的設計中,采用面向服務的架構體系,通過該體系數據信息的交換與共享。面向服務架構建成SOA,在該架構下,可通過網絡對不同的例程進行訪問。由于SOA公開了一個接口契約,從而使其能對服務行為進行自定義,并且可以接收并反饋相關的消息。為便于數據共享平臺的實現,采用開源的ApacheCXF。此外,還加入了ESB,即企業服務總線,將之與SOA進行連接,實現數據信息交互。通過數據共享平臺,可以實現消息的快速傳輸,借助中間件技術和隊列機制,完成數據交換與共享。監控管理中心可為用戶提供編程訪問功能。

4.6程序設計與應用

4.6.1登記

(1)申請。將申請界面設計成列表形式,包括申請編號、申請登記時間、當前狀態、經辦人等展現字段。當申請流程完成后由系統提交申請,若申請流程未完成,則由申請界面提供的刪除功能將所有信息刪除。(2)審核。將登記審核界面設計成列表形式,包括申請編號、登記時間、經辦人、詳細功能等字段。在該頁面中還包括電子業務數據情況表、電子文件等級表、資料上報表以及操作流程記錄。上述各表以附件形式存儲在審核界面,用戶可在審核界面下載附件資料,或直接查閱附件資料。(3)備份管理。備份管理是對已有數據資料從一個數據庫拷貝到另一個數據庫,主要包括數據報送、校驗、審批、利用等內容,每次上報數據之前設置數據類型。根據上傳數據的實際情況,選擇業務數據、數字化文件、電子公文等類型,以便于數字資源歸類管理。(4)數據報送。在數據報送界面提供電子文件備份情況查詢與打印功能以及數據上傳功能。在數據備份中,可對備份文件標注頁面。在數據上傳過程中,采用文件傳輸協議進行上傳,使其具備跟蹤上傳進度、刪除上傳數據或綁定上傳數據的功能。

4.6.2電子文件共享

電子文件是信息資源的重要組成部分,它的共享可以通過如下方式予以實現:用戶可輸入需要檢索的關鍵詞,系統會從信息資源共享中心索引庫中進行自動檢索,并將檢索結果反饋給用戶。同時,用戶可指定相關區域進行數據檢索,系統會從索引文件中找出相關數據反饋給用戶。

4.6.3系統應用

本文開發的系統在某黨政機關的數字檔案室內進行了應用:(1)登錄首頁。登錄系統頁面對用戶的合法性進行認證,按用戶權限提供功能模塊,首頁模塊能夠對檔案單位的基本信息進行,具體功能如下:信息、查閱、全宗卷。(2)數據管理。用戶可進入數據管理頁面,可在該頁面進行檔案數據編輯,并且能夠將編輯好的檔案進行歸檔。同時用戶可通過輸入關鍵詞,對檔案信息進行檢索。(3)數據備份管理。包括數據報送及再利用兩個方面的功能,在檔案數據成功備份之后,用戶可以使用再利用功能,向檔案室發出申請,經同意后,可對檔案數據進行下載。(4)文件共享中心。當用戶登錄共享中心后,主頁面上有文字提示“您可在此處對XX地市縣機關檔案室開放的檔案資料進行查詢”,用戶只需要在“搜索條件”中輸入需要查詢的檔案名稱,系統便會自動進行數據檢索,并將找到的檔案反饋給用戶。

5結論

綜上所述,在網絡信息時代到來的今天,信息化已經成為一種全球性的發展趨勢,其在推動社會變革中起著不可替代的作用。云計算平臺的出現為信息化的實現提供了強有力的技術支撐,為信息資源的共建共享奠定了基礎。在這一前提下,應當基于云計算,構建信息資源共享管理系統,通過該系統的應用,進一步提升信息資源的共享效率,并使有價值的信息能夠在各個領域中得到更加廣泛的應用。

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作者:鐘瑛 單位:廈門理工學院計算機與信息工程學院

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