杜慶靈

（河南警察學(xué)院，鄭州450000）

省級科研信息管理云平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

杜慶靈

（河南警察學(xué)院，鄭州450000）

基于云計(jì)算技術(shù)，對省級科研信息管理云平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究，對云平臺的物理架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)、功能設(shè)計(jì)、與其他云平臺的關(guān)系、編碼規(guī)則等進(jìn)行了分析討論，給出了具體的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方法，為科研信息、情報(bào)管理提供了一定的幫助．

科研信息；云計(jì)算；架構(gòu)

在人們的科研、創(chuàng)新活動(dòng)中產(chǎn)生了大量的科研信息，如何對這些信息實(shí)施有效的管理，并使之更好地服務(wù)于社會，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，是十分重要的問題．多年來，許多學(xué)者提出了一系列的思想和理念，各級行政機(jī)關(guān)也采取了多種方法和措施，對科研信息的產(chǎn)生、加工處理、知識成果運(yùn)用等進(jìn)行了富有成效的管理．但隨著科研信息量的增加以及科研信息共享需求的提升，現(xiàn)有的管理方法、模式、工具等還需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善，以適應(yīng)社會發(fā)展的需要．

在省級層面上，省科學(xué)技術(shù)廳負(fù)責(zé)對全省的科研進(jìn)行管理，包括項(xiàng)目管理、成果管理、科研人員管理等，而省屬各廳局也有自己的科技管理部門，負(fù)責(zé)本系統(tǒng)的科研管理．因此，科研管理應(yīng)實(shí)行分級管理，信息共享．以科研項(xiàng)目管理為例，省科學(xué)技術(shù)廳負(fù)責(zé)省級科研項(xiàng)目的管理，各廳局科技管理部門負(fù)責(zé)本系統(tǒng)的科研項(xiàng)目管理，且各種科研項(xiàng)目信息能夠共享．目前，許多省級、廳級科研項(xiàng)目的申報(bào)、評審、鑒定、成果發(fā)布、成果推廣應(yīng)用等還沒有一個(gè)完整的系統(tǒng)，科研信息管理還有待進(jìn)一步提高和完善．有的省級科研信息管理部門、廳局科研信息管理部門正在使用一般意義上的科研項(xiàng)目管理系統(tǒng)，有的廳局建設(shè)了自己的科研信息管理云平臺，而要對全省科研信息進(jìn)行全面、有效的管理，還需要建立一個(gè)省級科研信息管理平臺．為了保護(hù)原有系統(tǒng)、減少投資、方便維護(hù)與使用，利用云計(jì)算技術(shù)可構(gòu)建省級科研信息管理云平臺．本文主要研究省級科研信息管理云平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括平臺的技術(shù)架構(gòu)、物理架構(gòu)、功能設(shè)計(jì)、云平臺之間的互訪、編碼設(shè)計(jì)等內(nèi)容．

1 云計(jì)算

作為一種先進(jìn)的計(jì)算模式，云計(jì)算能夠?qū)⒏鞣N各樣的信息資源、應(yīng)用和平臺等以服務(wù)的方式通過網(wǎng)絡(luò)交付給用戶．這些服務(wù)包括種類繁多的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、運(yùn)行應(yīng)用的中間件平臺及虛擬的服務(wù)、存儲等信息基礎(chǔ)資源．當(dāng)云計(jì)算環(huán)境將硬件、軟件和各種相關(guān)技術(shù)有效地組織在一起并作為云計(jì)算服務(wù)提供時(shí)，還應(yīng)當(dāng)考慮規(guī)模、可用性、可伸縮性及其對性能、信息安全等方面的要求．

從功能上看，云架構(gòu)包含3個(gè)基本層次：基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺層和應(yīng)用層．該架構(gòu)層次中每層的功能都以服務(wù)的形式提供，有基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS，Infrastructure as a Service）、平臺即服務(wù)（PaaS，Platform as a Service）和軟件即服務(wù)（SaaS，Software as a Service）．

基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)：它交付給用戶的是基本的基礎(chǔ)設(shè)施資源，用戶無須購買、維護(hù)硬件設(shè)備和相關(guān)系統(tǒng)、軟件，就可以直接在基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層上構(gòu)建自己的平臺和應(yīng)用．

平臺即服務(wù)：它交付給用戶的是豐富的“云中間件”資源，這些資源包括應(yīng)用運(yùn)行的環(huán)境、共享服務(wù)及自動(dòng)化管理服務(wù)等．

軟件即服務(wù)：它交付給用戶的是定制化的軟件應(yīng)用，即軟件提供方根據(jù)用戶的需求，將軟件或應(yīng)用通過租用的形式提供給用戶，用戶通過網(wǎng)絡(luò)訪問使用．

在云平臺構(gòu)建時(shí)，還應(yīng)考慮其安全性，及與其他相關(guān)云平臺之間的通信和互訪［1］．

文獻(xiàn)［2］、［3］說明了云計(jì)算的特點(diǎn)和科研信息管理方面的應(yīng)用．

2 科研信息管理云平臺的架構(gòu)

2．1 云平臺技術(shù)架構(gòu)

省級科研信息管理云平臺基于云計(jì)算架構(gòu)體系［4］、云安全框架體系［2］設(shè)計(jì)，可由應(yīng)用服務(wù)（軟件即服務(wù)）、平臺服務(wù)（平臺即服務(wù)）、基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）以及云安全、云管理等部分構(gòu)成，如圖1所示．

圖1 云平臺技術(shù)構(gòu)架圖

基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)：它是省直各廳局、各省轄市科研部門以及其他云平臺使用者的技術(shù)支撐．

平臺服務(wù)：它一方面可以為用戶提供必要的基礎(chǔ)支撐，另一方面也可以把省級科研管理部門使用的軟件以及面向用戶提供信息服務(wù)的軟件放在這一層，如信息共享、綜合查詢、推廣應(yīng)用等．

應(yīng)用服務(wù)：它指以服務(wù)方式提供給各廳局科研管理部門、省轄市科研管理部門、科研信息使用者等使用的應(yīng)用軟件，如科研項(xiàng)目管理系統(tǒng)、協(xié)同辦公系統(tǒng)、科研成果（知識）管理系統(tǒng)等．

云安全：包括云自身的安全和基于云服務(wù)的安全，如安全策略、安全技術(shù)、安全管理等，含有數(shù)據(jù)隔離、數(shù)據(jù)加密、網(wǎng)絡(luò)隔離、用戶認(rèn)證與授權(quán)、分級安全控制、設(shè)備管理等技術(shù)手段．

云管理：主要完成對云平臺的運(yùn)營和管理，包括平臺運(yùn)營業(yè)務(wù)的管理和平臺應(yīng)用、運(yùn)行支撐能力配置與管理方面的功能．

2．2 云平臺的物理架構(gòu)

根據(jù)文獻(xiàn)［4］，云平臺的物理架構(gòu)可采用集中部署方式，部署在省科學(xué)技術(shù)廳，或采用分散部署方式，部署在省科學(xué)技術(shù)廳、省教育廳、省工業(yè)和信息化廳等廳局，利用虛擬技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)平臺的功能．在存儲方面，利用存儲局域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（IP－SAN，IP－Storage Area Network），用高性能服務(wù)器或小型機(jī)作為數(shù)據(jù)服務(wù)器，用中檔服務(wù)器作為應(yīng)用服務(wù)器，IPSAN、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器的數(shù)量視科研信息量而定；用虛擬技術(shù)虛擬存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器；使用vCenter和vCloud服務(wù)器來對整個(gè)虛擬化平臺進(jìn)行管理．其拓?fù)錁?gòu)成較為簡單，在此略去．

2．3 云平臺之間的關(guān)系

在省級科研信息管理云平臺建設(shè)時(shí)，若各廳局沒有建立各自相關(guān)功能的云平臺，其設(shè)計(jì)應(yīng)考慮為與其他廳局進(jìn)行信息交換及各廳局相關(guān)云平臺之間互訪預(yù)留接口；若有的廳局已建立類似的云平臺對本系統(tǒng)的科研信息進(jìn)行管理，就應(yīng)考慮與這些云平臺的互聯(lián)互訪，實(shí)現(xiàn)科研信息的共享；對國家級相關(guān)平臺，也應(yīng)留有接口，以便上報(bào)數(shù)據(jù)．云平臺之間的關(guān)系如圖2所示．

圖2 云平臺之間關(guān)系圖

3 云平臺功能設(shè)計(jì)

省級科研信息管理云平臺的功能主要通過應(yīng)用軟件的功能而實(shí)現(xiàn)，這些應(yīng)用軟件可供省級科研信息管理部門以及各廳局、各省轄市（擴(kuò)權(quán)縣）、各縣科研信息管理部門、科研工作者使用．軟件開發(fā)需要遵循云計(jì)算的軟件即服務(wù)理念和原則，定制開發(fā)．整個(gè)平臺所有的功能均應(yīng)是一系列獨(dú)立、上下無關(guān)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，遵循共同的服務(wù)規(guī)范、數(shù)據(jù)交換規(guī)范和操作規(guī)范［1］．根據(jù)軟件即服務(wù)理念和原則，云平臺軟件設(shè)計(jì)層次如圖3所示．

圖3 云平臺軟件設(shè)計(jì)層次圖

3．1 科研業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)

系統(tǒng)的主要功能包括機(jī)構(gòu)管理、人員管理、科研經(jīng)費(fèi)管理、科研項(xiàng)目管理、學(xué)術(shù)活動(dòng)、科技統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)上報(bào)、數(shù)據(jù)導(dǎo)出和系統(tǒng)管理等功能．它是科研信息管理云平臺的重要系統(tǒng)，面向全省科研工作者，支持科研工作者、科研單位、縣、市、廳局科研管理部門和省科學(xué)技術(shù)廳多級使用．個(gè)人負(fù)責(zé)錄入和維護(hù)自己的項(xiàng)目、成果等科研信息，單位、縣、市、廳局科研管理部門負(fù)責(zé)管理本級的科研人員、科研項(xiàng)目、科研成果等．

3．2 科研成果管理系統(tǒng)

科研成果管理系統(tǒng)也可稱為知識管理系統(tǒng)，主要是對省級科研信息管理云平臺積累的資源，包括全省各級政府部門立項(xiàng)下達(dá)的項(xiàng)目科研成果、單位立項(xiàng)下達(dá)的項(xiàng)目科研成果、科研工作者自行研究取得的科研成果等進(jìn)行匯總、過濾、分類，作為科研成果和知識進(jìn)行發(fā)布服務(wù)，為科研成果的推廣應(yīng)用提供一定的支撐．

3．3 協(xié)同辦公系統(tǒng)

主要支持單位、各級政府科研信息管理部門完成日常辦公，包括項(xiàng)目申報(bào)、成果申報(bào)、專家評審、鑒定報(bào)批、經(jīng)費(fèi)劃撥等功能．

云平臺還有其他一些功能，在這里就不一一列舉．

4 編碼規(guī)則

在省級科研信息管理云平臺的設(shè)計(jì)中，由于要面向全省，涉及到人員、機(jī)構(gòu)、項(xiàng)目類型、項(xiàng)目領(lǐng)域、成果形式等重要內(nèi)容．為了更好地實(shí)現(xiàn)信息共享、數(shù)據(jù)交換，需要對這些內(nèi)容統(tǒng)一編碼．編碼規(guī)則按國家、部委、省編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行．對原有系統(tǒng)的信息，也要重新編碼．

5 結(jié) 語

科研信息管理是信息管理、知識管理的重要組成部分，也是科研成果推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)．本文主要討論了省級科研信息管理云平臺的技術(shù)架構(gòu)、物理架構(gòu)、與其他云平臺的關(guān)系、功能設(shè)計(jì)、編碼規(guī)則等內(nèi)容，是信息管理的一種技術(shù)手段和方法，具有一定的應(yīng)用價(jià)值．

［1］ 虛擬化與云計(jì)算小組．云計(jì)算寶典技術(shù)與實(shí)踐［M］．北京：電子工業(yè)出版社，2011．

［2］ IBM云計(jì)算中心．智慧的云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)的平臺［M］．北京：電子工業(yè)出版社，2011．

［3］ 游小明．新型云計(jì)算服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］．計(jì)算機(jī)工程，2011，37（11）：43－44．

［4］ 梁爽．基于SOA的云計(jì)算框架模型的研究與實(shí)現(xiàn)［J］．計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2011，47（35）：92－96．

Design and Implementation of Cloud Platform on Research Information Management for Province Class

DU Qing－ling
（Henan Police College，Zhengzhou 450000，China）

Using cloud computing technique，the design and implementation of cloud platform on province class research information management are investigaled．The physical framework，the technical framework，the function design and coding rule on the could platform are analysed and discussed．The method of designing the could platform is given out．It is helpful for research information and intelligence study management，certain of application value．

research information；cloud computing；structure

TP399

A

10．3969／j．issn．1671－6906．2012．03．010

1671－6906（2012）03－0045－03

2012－05－29

公安部應(yīng)用創(chuàng)新項(xiàng)目（2010YYCXHNST059）

杜慶靈（1963－），男，河南鹿邑人，教授，博士．