孫本楠

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云計(jì)算技術(shù)在信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

孫本楠

北京東方計(jì)量測(cè)試研究所，北京 100086

云計(jì)算概念的形成標(biāo)志著IT行業(yè)邁進(jìn)了一個(gè)新的歷程，并且對(duì)IT行業(yè)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的影響作用。云計(jì)算的發(fā)展方向主要是尋找更低的成本以及更高的擴(kuò)展性。為了更好地完善信息化業(yè)務(wù)給予基本的技術(shù)和信息基礎(chǔ)，圍繞云計(jì)算技術(shù)在信息系統(tǒng)中的切實(shí)運(yùn)用展開(kāi)全面的分析研究。

云計(jì)算技術(shù)；信息系統(tǒng)；專(zhuān)用業(yè)務(wù)云計(jì)算系統(tǒng)

引言

科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展使大量的科技產(chǎn)品被人們使用，很多新型概念被人們所重視，并且逐漸成為專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中經(jīng)常討論的話(huà)題。

1 云計(jì)算概況

云，結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況來(lái)獲取需要的信息和各種資源。為整個(gè)計(jì)算過(guò)程提供信息和資料的網(wǎng)絡(luò)通常稱(chēng)之為“云”。在“云”中存儲(chǔ)的信息對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行擴(kuò)充，并且能夠在需要的時(shí)候進(jìn)行選用。也可以這樣理解，云計(jì)算是服務(wù)的利用模式，是利用網(wǎng)絡(luò)結(jié)合現(xiàn)實(shí)需要，易擴(kuò)充的形式來(lái)獲得需要的服務(wù)。上述服務(wù)可以與網(wǎng)絡(luò)和軟件存在關(guān)聯(lián)，也可以是其他形式的服務(wù)[1]。這種形式存儲(chǔ)的信息也可以稱(chēng)之為“云”?！霸啤笔且粋€(gè)存在于虛擬空間的計(jì)算程序，往往為一些大規(guī)模的服務(wù)系統(tǒng)提供信息資源，涉及多種形式的服務(wù)器。云計(jì)算是將全部的計(jì)算使用到的資源整合起來(lái)，之后利用專(zhuān)門(mén)的軟件來(lái)完成自主管理，可以擺脫人為操作的束縛，為使用者的各項(xiàng)活動(dòng)提供便利，對(duì)于技術(shù)的創(chuàng)新也是非常有幫助的。

2 云計(jì)算的特點(diǎn)

2.1 大規(guī)模

想要構(gòu)建一個(gè)云計(jì)算的服務(wù)體系，第一步是創(chuàng)設(shè)一個(gè)能夠加以使用的計(jì)算平臺(tái)。這個(gè)“云”需要具備較大的存儲(chǔ)空間，并且需要運(yùn)行速度較快，能夠保證為大量的終端設(shè)備的同時(shí)運(yùn)行提供服務(wù)。這就充分說(shuō)明了云計(jì)算的規(guī)模是巨大的。

2.2 虛擬化

云計(jì)算最重要的基礎(chǔ)就是虛擬化，其能夠使使用者在不同的地方，隨時(shí)登錄云平臺(tái)來(lái)獲取需要的信息和服務(wù)。發(fā)出的指令不會(huì)是固定不變的，通常會(huì)來(lái)自虛擬的云端。使用者只需要找到能夠登錄網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，對(duì)應(yīng)服務(wù)的形式即可，不需要知道信息的傳輸情況，并且不必為服務(wù)中斷而擔(dān)憂(yōu)。

2.3 可靠性

云計(jì)算因?yàn)槠渚邆漭^大的規(guī)模以及具有較強(qiáng)的虛擬化的優(yōu)越性，能夠?yàn)槭褂谜咛峁┎煌N類(lèi)的副本容錯(cuò)，為使用者提供較為穩(wěn)定的服務(wù)。

2.4 通用性

云計(jì)算并不具備固定的應(yīng)用，全部應(yīng)用都需要在虛擬計(jì)算平臺(tái)下進(jìn)行，所有的“云”都可以設(shè)定出不同的多種應(yīng)用來(lái)完成各種服務(wù)。

3 專(zhuān)用業(yè)務(wù)云計(jì)算系統(tǒng)建設(shè)

3.1 建設(shè)思路

（1）應(yīng)用系統(tǒng)的需要分析。云計(jì)算技術(shù)在信息共享、資源分配，信息計(jì)算、協(xié)同互助等層面都具備較強(qiáng)的優(yōu)越性，需要利用專(zhuān)門(mén)的計(jì)算方法來(lái)完成并行計(jì)算，進(jìn)而將云計(jì)算的作用充分發(fā)揮出來(lái)。

（2）創(chuàng)建云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)的技術(shù)支持框架，在所有涉及的層次上來(lái)給予不同的服務(wù)[2]。

（3）結(jié)合現(xiàn)實(shí)需要和情況來(lái)構(gòu)建云計(jì)算系統(tǒng)?，F(xiàn)如今在整個(gè)云計(jì)算行業(yè)中沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但是很多軟件的研發(fā)使用因?yàn)槭褂谜叩臄?shù)量較多，進(jìn)而形成了現(xiàn)實(shí)中的標(biāo)準(zhǔn)。

（4）構(gòu)建專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。構(gòu)建專(zhuān)門(mén)的云系統(tǒng)，將一些使用頻率較高的信息進(jìn)行存儲(chǔ)。

3.2 層次架構(gòu)

云計(jì)算平臺(tái)不但會(huì)為使用者提供最頂層的服務(wù)，并且還會(huì)為各個(gè)層次的運(yùn)行提供服務(wù)。

3.2.1 IaaS層

IaaS層為虛擬平臺(tái)提供專(zhuān)門(mén)的服務(wù)。虛擬機(jī)涉及多方面內(nèi)容資源。計(jì)算服務(wù)的提供包含網(wǎng)絡(luò)以及存儲(chǔ)服務(wù)等。

3.2.2 PaaS層

PaaS層為軟件的研發(fā)以及正常運(yùn)行創(chuàng)造適當(dāng)?shù)沫h(huán)境。這個(gè)層次的服務(wù)通常都是由軟件研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)給予提供的，并且使用到不同的軟件研發(fā)之中，使用者利用專(zhuān)門(mén)的軟件接口來(lái)完成資源的傳輸。

3.2.3 SaaS層

SssS層提供終端所需的應(yīng)用軟件。這個(gè)層次的服務(wù)都是為終端客戶(hù)所使用的，軟件已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)了屏蔽下層技術(shù)，在使用終端結(jié)構(gòu)中加以利用[3]。系統(tǒng)管理機(jī)制涉及的環(huán)節(jié)有系統(tǒng)設(shè)置、各個(gè)部分的分布以及監(jiān)督控制，為云計(jì)算平臺(tái)操作人員提供使用。

3.3 構(gòu)建系統(tǒng)

現(xiàn)如今世界范圍內(nèi)幾個(gè)上市的IT行業(yè)的大公司都已經(jīng)設(shè)計(jì)出了自身的云計(jì)算平臺(tái)，專(zhuān)門(mén)為本公司內(nèi)的系統(tǒng)運(yùn)行提供服務(wù)，很多的專(zhuān)有領(lǐng)域不能直接加以利用。開(kāi)源云計(jì)算系統(tǒng)的研發(fā)為整個(gè)行業(yè)的發(fā)展提供了動(dòng)力，為創(chuàng)建專(zhuān)門(mén)的運(yùn)極端平臺(tái)提供前提條件。借助開(kāi)源軟件能夠推動(dòng)系統(tǒng)的創(chuàng)建，縮短工作時(shí)間，提升工作效率。在利用開(kāi)源軟件的前提下，可以利用以下幾種形式來(lái)構(gòu)建云計(jì)算平臺(tái)：選用成熟商用軟件、改造開(kāi)源軟件和研制專(zhuān)用軟件[4]。在IaaS層，VMware等商用軟件較為成熟，可以應(yīng)用；改造開(kāi)源軟件Eucalyptus，建立類(lèi)似AmazonEC2的彈性云；改造開(kāi)源軟件Hadoop分布式文件系統(tǒng)HDFS和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)HBase等，建立類(lèi)似Google文件系統(tǒng)GFS和分布式結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表Bigtable等的云存儲(chǔ)系統(tǒng)；改造開(kāi)源軟件映射一化簡(jiǎn)（HadoopMapReduce），建立類(lèi)似Google并行處理MapReduce的云計(jì)算軟件架構(gòu)。在Paas層，利用IaaS層的成果構(gòu)建軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境，提供平臺(tái)服務(wù)。在SaaS應(yīng)用層研發(fā)應(yīng)用基本構(gòu)件、專(zhuān)用軟件組件以及通用軟件組件，形成業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件。

3.4 小規(guī)模中心試點(diǎn)

在不斷優(yōu)化完善云計(jì)算平臺(tái)的過(guò)程中，需要在系統(tǒng)內(nèi)實(shí)施小范圍的云計(jì)算實(shí)驗(yàn)，因?yàn)橄到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建在實(shí)際的操作上相對(duì)較為簡(jiǎn)單，通常劃分為以下幾個(gè)步驟。

3.4.1物理資源虛擬化

（1）PC服務(wù)器虛擬化：通常為網(wǎng)絡(luò)形式的服務(wù)器，借助使用一些專(zhuān)門(mén)的虛擬軟件，并使用已經(jīng)設(shè)置在系統(tǒng)中的服務(wù)器，構(gòu)建一個(gè)PC服務(wù)器資源鏈。

（2）Unix服務(wù)器虛擬化：現(xiàn)如今已經(jīng)構(gòu)建的服務(wù)器在虛擬化方面進(jìn)行了較好的完善和優(yōu)化，并且工作效率得到了顯著提升，能夠使用很多SPARC服務(wù)器，搭建Unix服務(wù)器資源池。

（3）存儲(chǔ)資源虛擬化：創(chuàng)建一個(gè)虛擬化存儲(chǔ)資源池，將所有網(wǎng)絡(luò)連接到的電子設(shè)備或者是理論上單獨(dú)存在的存儲(chǔ)設(shè)備利用專(zhuān)門(mén)的硬件或者是軟件來(lái)完成統(tǒng)一管控[4]。

3.4.2現(xiàn)有信息資源封裝處理

在創(chuàng)建云計(jì)算專(zhuān)業(yè)業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的時(shí)候，我們需要對(duì)已經(jīng)掌握的信息資源進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范的封裝處理。在整個(gè)工作開(kāi)展中，需要結(jié)合云存儲(chǔ)技術(shù)自身的特征，對(duì)信息系統(tǒng)中使用到的技術(shù)和規(guī)范實(shí)施全面的研究分析，判斷標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)形成的信息資源是否與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)相一致。

3.5 建立信息系統(tǒng)的應(yīng)用與數(shù)據(jù)中心

云計(jì)算的專(zhuān)門(mén)業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的構(gòu)建，是需要云計(jì)算實(shí)際運(yùn)用以及信息中心的輔助的。在保證整個(gè)平臺(tái)安全性的基礎(chǔ)上，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)單獨(dú)存在的信息資源共享平臺(tái)，這樣能夠保證信息資源的準(zhǔn)確性，并且可以提升資源的利用效率[5]。借助構(gòu)建單獨(dú)的云計(jì)算中心，能夠保證信息數(shù)據(jù)的安全性，并且可以為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行提供準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)。這對(duì)于整個(gè)IT行業(yè)的健康平穩(wěn)發(fā)展也是非常有助益的，從某種層面上來(lái)說(shuō)也可以推動(dòng)社會(huì)的健康和諧發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

就現(xiàn)如今的云計(jì)算技術(shù)的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，還沒(méi)有達(dá)到一個(gè)較高的水平，還需要不斷地優(yōu)化和完善。本文提出了基于云計(jì)算的專(zhuān)用業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的研究和建設(shè)，并提出了專(zhuān)用業(yè)務(wù)云計(jì)算系統(tǒng)的構(gòu)建方法。對(duì)于專(zhuān)用業(yè)務(wù)云計(jì)算系統(tǒng)建設(shè)單位而言，從方案的提出到用戶(hù)的認(rèn)可還有待研究。

[1]孟祥富. 大數(shù)據(jù)技術(shù)在計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 辦公室業(yè)務(wù)，2017（24）：190，192.

[2]趙大可. 云計(jì)算技術(shù)在機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，14（26）：122，124.

[3]宋香杰，郭潔. 云計(jì)算技術(shù)在企業(yè)信息系統(tǒng)安全防護(hù)體系中的應(yīng)用[J]. 電腦編程技巧與維護(hù)，2016（7）：54，68.

[4]潘國(guó)華. 云計(jì)算技術(shù)在機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 電子制作，2014（21）：125.

[5]錢(qián)葵東，常歌. 云計(jì)算技術(shù)在信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].指揮信息系統(tǒng)與技術(shù)，2012，3（6）：51-54，80.

Application of Cloud Computing Technology in Information System

Sun Bennan

Beijing Oriental Institute of Measurement and Test, Beijing 100086

The formation of the cloud computing concept marks a new journey in the IT industry and has a crucial impact on the development of the IT industry. The direction of cloud computing is mainly to find lower costs and higher scalability. In order to better improve the basic technology and information foundation of the informatization business, a comprehensive analysis and research on the practical application of cloud computing technology in the information system is carried out.

cloud computing technology; information system; dedicated business cloud computing system

TP391.9

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