代 軍，楊 芳，錢 超

（1.中國民用航空局 第二研究所，成都 610041；2.成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，成都 610021）

0 引言

虛擬化的概念發(fā)展訊猛，云計算作為傳統(tǒng)計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物，逐漸開始在各行各業(yè)應(yīng)用，然而民航機(jī)場這樣一個信息化專業(yè)集成度高，對電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和IT技術(shù)的高度依賴者，云計算目前仍未在民航機(jī)場中應(yīng)用。我們應(yīng)該在云計算的浪潮下乘風(fēng)破浪，抓住機(jī)遇積極應(yīng)對。但如何將云計算的服務(wù)模式與機(jī)場信息化建設(shè)有機(jī)地結(jié)合是首要考慮的問題，機(jī)場信息化建設(shè)中所有新技術(shù)引進(jìn)的最終目的都是為了在提高管理與服務(wù)水平的同時降低建設(shè)成本，云計算當(dāng)然也不例外。作為一名機(jī)場的信息設(shè)計者，筆者將結(jié)合自己在機(jī)場信息設(shè)計中的感受，談?wù)勗朴嬎阍诿窈綑C(jī)場信息系統(tǒng)中應(yīng)用的理解，探討具體的設(shè)計方案。

1 云計算及其基本特點

“云計算”概念最早由Google提出，但云計算在發(fā)展中多個企業(yè)對云計算有不盡相同的闡述,歸結(jié)起來云計算就是并行計算(Parallel computing)、分布式計算(Distributed Computing)和網(wǎng)格計算(Grid Computing)的發(fā)展，是虛擬化(Virtualization)、效用計算(Utility computing)、IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))、Paas(平臺即服務(wù))、SaaS(軟件即服務(wù))等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果[1]。

云計算的特點是IT基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)的交付和使用模式，通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源(包括軟硬件，平臺)和服務(wù)[2]。云計算中心關(guān)健解決按需配比，降低成本，通過計算服務(wù)化、資源虛擬化、管理智能化的滿足云計算中心的建設(shè)，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、高伸縮性的系統(tǒng)平臺和IT支持服務(wù)及高效的計算方式實現(xiàn)計算服務(wù)化；資源的池化和優(yōu)化并共享結(jié)合安全防護(hù)機(jī)制達(dá)到資源虛擬化；統(tǒng)一資源管理和根據(jù)需求分配資源完成管理的智能化。而對用戶而言，采用云計算就是降低成本、節(jié)約能源、提高效率和管理水平。主要特點如圖1所示，云計算具備通用性、高可靠性、高可擴(kuò)展性（可動態(tài)伸縮）、規(guī)模龐大、虛擬化、按需服務(wù)的主要特點。

圖1 云計算的主要特點

2 云計算的服務(wù)模式

在各行業(yè)的應(yīng)用中，云計算的服務(wù)模式如圖2所示，主要為IaaS（Infrastructure as a Service）、PaaS（Platform as a Service）和 SaaS（Software as a service）三大類[4]，從圖中可以看出，實際上某種服務(wù)模式獲得成功，三種服務(wù)模式是的界限就會進(jìn)一步模糊，三才之間相互關(guān)聯(lián)成功的IaaS或SaaS可以輕松的延伸到平臺領(lǐng)域。

圖2 云計算的服務(wù)模式

IaaS是把數(shù)據(jù)中心、基礎(chǔ)設(shè)施硬件（網(wǎng)絡(luò)、存貯等）和軟件資源按需提供給用戶使用的商業(yè)模式，Iaas的核心理念是通過虛擬化為用戶提供按需基礎(chǔ)資源服務(wù)。PaaS是把計算環(huán)境、應(yīng)用開發(fā)環(huán)境等平臺一站式提供給用戶的商業(yè)模式。SaaS是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用軟件的成熟興起的一種新的軟件應(yīng)用模式，它是云計算領(lǐng)域發(fā)展最成熟、應(yīng)用最廣泛的服務(wù)，是一種通過互聯(lián)網(wǎng)，為用戶提供軟件及各種應(yīng)用程序的服務(wù)?？梢钥闯?，IaaS、SaaS和PaaS其核心概念就是為用戶提供按需服務(wù)。

3 機(jī)場應(yīng)用云計算的優(yōu)點

3.1 提供高性價比的IT服務(wù)支持

在國內(nèi)幾乎所有已建成機(jī)場從竣工之日起就開始了系統(tǒng)的維保，隨著運營時間的增長，在IT設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)上投入的經(jīng)費逐年增加，尤其是大中型機(jī)場投入更加驚人。由于機(jī)場對IT設(shè)備（服務(wù)器、存貯等硬件設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng)等軟件設(shè)備）的需求較高，機(jī)場的信息集成系統(tǒng)、離港系統(tǒng)、航班信息顯示系統(tǒng)、安防系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)等等不同的業(yè)務(wù)通常需配備不同的軟硬件設(shè)施，機(jī)場一些關(guān)鍵的業(yè)務(wù)系統(tǒng)如信息集成系統(tǒng)等通常還需要考慮冗余和備份。然而機(jī)場IT信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，其生命周期較短，過個三五年就需要進(jìn)行升級或改造，其IT設(shè)備使用5年以上性能就開始衰退，繼續(xù)使用會降低效率并且增大安全風(fēng)險，因此對機(jī)場來說是很大的浪費。引入云計算的服務(wù)模式，機(jī)場集團(tuán)或行業(yè)機(jī)構(gòu)可以建設(shè)超大規(guī)模的服務(wù)器集群、海量的存儲、高效的計算能力。云計算的服務(wù)模式可使機(jī)場用戶以較低的成本按需使用計算資源，大大降低設(shè)備的維護(hù)成本，同時滿足高速的響應(yīng)機(jī)場各業(yè)務(wù)系統(tǒng)和用戶的訪問請求。

3.2 高可靠性的機(jī)場數(shù)據(jù)

現(xiàn)有大中型機(jī)場雖然對關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)和存貯等做了容災(zāi)備份處理，并且部分大型機(jī)場目前增加大量投資，采用異地備份，但還是無法抵抗災(zāi)難性打擊。然而云計算具有高可靠性的特點，“云”中的某個節(jié)點即使完全破壞，我們可以通過其他節(jié)點正常訪問，從而保證機(jī)場實現(xiàn)真正無間斷的安全服務(wù)，數(shù)據(jù)在云端永不丟失，大大高于使用本地計算機(jī)服務(wù)的可靠性。

3.3 資源的高度共享

云計算的核心思路的按需提供服務(wù)，那么資源的池化和優(yōu)化是重中之重，將池化和優(yōu)化的資源充分共享。未來全國的機(jī)場逐步共享資源，形成全國的“機(jī)場云”?！霸啤毕碌乃袡C(jī)場只需要接入云端并可以共享機(jī)場資源。

3.4 系統(tǒng)的高擴(kuò)展性

“云”的規(guī)模可以動態(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要[3]。單個大中型機(jī)場可以建設(shè)機(jī)場自有的“私有云”，面向內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)和用戶提供云計算服務(wù)。機(jī)場擁有云計算環(huán)境的自主權(quán)，并可基于自己的需求不斷改進(jìn)服務(wù)，進(jìn)行自主創(chuàng)新，提高機(jī)場信息化和服務(wù)水平。在機(jī)場云計算的應(yīng)用中，國外已有案例，倫敦西斯羅機(jī)場的第二大航空公司BMI就一直在努力降低IT基礎(chǔ)架構(gòu)的總擁有成本，同時增加業(yè)務(wù)的靈活性，云計算已經(jīng)成為BMI日常運營的核心，利用“私有云”來支持其主要網(wǎng)站和關(guān)鍵的地面運營系統(tǒng)。

4 在機(jī)場信息系統(tǒng)中的設(shè)計及應(yīng)用

云計算在機(jī)場信息化中的應(yīng)用要統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一實施，在機(jī)場信息化建設(shè)中逐步建設(shè)，首先考慮在信息系統(tǒng)中的應(yīng)用，行業(yè)機(jī)構(gòu)或機(jī)場集團(tuán)可考慮IAAS基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，機(jī)場集團(tuán)或大中型機(jī)場則可考慮SaaS應(yīng)用的建設(shè)，逐步建立起機(jī)場信息平臺，形成機(jī)場“私有云”，運用云計算技術(shù)建立集中、高效的機(jī)場信息系統(tǒng)，實現(xiàn)提升機(jī)場運營效率和服務(wù)品質(zhì)的目標(biāo)?，F(xiàn)階段筆者認(rèn)為云計算可以在以下兩方面進(jìn)行部署。

1）集團(tuán)化機(jī)場生產(chǎn)運營管理系統(tǒng)和設(shè)備運行管理系統(tǒng)

通過SaaS，機(jī)場集團(tuán)建設(shè)統(tǒng)一的生產(chǎn)運營管理系統(tǒng)和設(shè)備運行管理系統(tǒng)，應(yīng)用功能覆蓋所有成員機(jī)場，所有成員機(jī)場基于SaaS訪問系統(tǒng)功能。即在機(jī)場集團(tuán)總部建設(shè)云計算數(shù)據(jù)中心和應(yīng)用中心，成員機(jī)場直接通過網(wǎng)絡(luò)訪問系統(tǒng)應(yīng)用，滿足成員機(jī)場生產(chǎn)運營保障和設(shè)備管理需求。通過運用云計算技術(shù)實施上述兩個系統(tǒng)的建設(shè)，將大大降低集團(tuán)的IT建設(shè)成本，節(jié)約能源消耗，全面提升生產(chǎn)運營管理和設(shè)備運行管理效率。

系統(tǒng)設(shè)計思路應(yīng)具有以下特點：

（1）支線機(jī)場共享單一應(yīng)用；

（2）由專門的SaaS服務(wù)商提供和管理；

（3）支持多用戶或單用戶；

（4）可以只需通過瀏覽器/手持設(shè)備即可享受服務(wù)。

系統(tǒng)典型設(shè)計結(jié)構(gòu)圖如如圖3所示。

2）構(gòu)建機(jī)場云測試中心和開發(fā)中心

機(jī)場集團(tuán)或大中型機(jī)場在引入云計算服務(wù)之初，也可先考慮在機(jī)場測試和開發(fā)中心進(jìn)行小規(guī)模應(yīng)用。測試開發(fā)中心是為航站樓信息弱電系統(tǒng)提供一個可控制的測試環(huán)境，通過各信息弱電系統(tǒng)提供測試系統(tǒng)（設(shè)備）構(gòu)成一套集成測試系統(tǒng)來完成信息弱電系統(tǒng)單系統(tǒng)功能測試、所有系統(tǒng)的集成測試和回歸測試，同時進(jìn)行系統(tǒng)接口等應(yīng)用軟件開發(fā)。通過IaaS，搭建云測試中心和開發(fā)中心基礎(chǔ)設(shè)施，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過虛擬化共享軟硬件平臺，節(jié)省投資的同時大大提高處理能力。

測試中心IaaS設(shè)計結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

圖4 測試中心IaaS設(shè)計結(jié)構(gòu)圖

5 結(jié)束語

作為一個在民航機(jī)場使用的新概念，如何推動云計算在機(jī)場信息化中的應(yīng)用，需要行業(yè)內(nèi)外的共同努力，并逐步構(gòu)建滿足機(jī)場生產(chǎn)運營和經(jīng)營管理需要的私有云，以此提升機(jī)場運營效率和服務(wù)品質(zhì)。最后建成全民航的“機(jī)場云”，提升民航整體運營管理水平。

圖3 集團(tuán)化機(jī)場SaaS典型設(shè)計結(jié)構(gòu)圖

[1] 劉越. 云計算綜述與移動云計算的應(yīng)用研究. 信息通信技術(shù), 2010, (02).

[2] 王鵬. 走進(jìn)云計算. 人民郵電出版社, 2009.

[3] 孫少陵. 云計算及應(yīng)用的研究與實現(xiàn)[J]. 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化. 2009, (11).

[4] 歐陽鐘輝. 云計算與信息集成. 泉州師范學(xué)院學(xué)報, 2009,27(2).