朱召學(xué) 謝釗 陳濤

電子政務(wù)已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要推動(dòng)力量，發(fā)展電子政務(wù)漸漸的成為了各地政府提升社會(huì)化服務(wù)的手段。本文在分析了虛擬化、云計(jì)算各自的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，提出了一套基于服務(wù)器虛擬化技術(shù)的云計(jì)算解決方案，并從方案的技術(shù)可行性和具體的部署實(shí)施角度進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

【關(guān)鍵詞】虛擬化；云計(jì)算；政務(wù)云

1 引言

近年來，政務(wù)云是云計(jì)算應(yīng)用的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，在云計(jì)算基礎(chǔ)下的電子政務(wù)，能夠推動(dòng)和加強(qiáng)信息資源整合、促進(jìn)政務(wù)資源共享、降低信息化建設(shè)成本。國(guó)內(nèi)許多地方政府都在積極開展政務(wù)云應(yīng)用項(xiàng)目建設(shè)，創(chuàng)新電子政務(wù)發(fā)展模式。2013年2月，工業(yè)和信息化部印發(fā)了《基于云計(jì)算的電子政務(wù)公共平臺(tái)頂層設(shè)計(jì)指南》。立足于該指南，在新的信息技術(shù)當(dāng)中，發(fā)揮了巨大的作用。電子政務(wù)的發(fā)展?jié)摿?，?yīng)用和推廣電子政務(wù)服務(wù)的能力和水平，開展云計(jì)算平臺(tái)的公共平臺(tái)的設(shè)計(jì)。

2 技術(shù)概述

虛擬化是一個(gè)比較通用的術(shù)語，指的是在虛擬的基礎(chǔ)上計(jì)算組件，而不是在現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)行，是一種簡(jiǎn)化的管理，優(yōu)化資源的解決方案。更抽象的，即一組類似的資源，提供一個(gè)通用的接口集的抽象，從而隱藏的屬性和操作之間的差異，并允許一種常見的方式來查看和維護(hù)資源。這個(gè)有限的固定資源，根據(jù)不同的需求，重新規(guī)劃，以實(shí)現(xiàn)最大限度地利用思想，在它的領(lǐng)域被稱為虛擬化技術(shù)。其特點(diǎn)如下：（1）降低能耗、節(jié)約成本和空間；（2）提高可用性和穩(wěn)定性；（3）提高基礎(chǔ)架構(gòu)的利用率。

云計(jì)算 （Cloud Computing）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。具有如下特點(diǎn)：①規(guī)模大、計(jì)算能力強(qiáng)大；②容災(zāi)能力；③通用性、高可靠性；④高可擴(kuò)展性；⑤按需服務(wù)、價(jià)格廉價(jià)⑥潛在的危險(xiǎn)性

3 項(xiàng)目概述

項(xiàng)目必須在所有層面的云計(jì)算應(yīng)用平臺(tái)優(yōu)勢(shì)的指導(dǎo)方針，積極推進(jìn)電子政務(wù)，提高資源利用效率，以減少他們的基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)投入建設(shè)，增加新的技術(shù)和系統(tǒng)的可靠性，在云的支持下建立完全虛擬的信息島嶼；在現(xiàn)有的基礎(chǔ)和平臺(tái)下，擴(kuò)大政府在電子政務(wù)建設(shè)中的影響，提高地區(qū)和部門的公共服務(wù)能力，從而促進(jìn)各個(gè)部門與單位間的信息共享。

4 政務(wù)網(wǎng)云平臺(tái)設(shè)計(jì)原則

4.1 總體設(shè)計(jì)原則

（1）綜合考慮計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源、信息資源、應(yīng)用支持和信息安全等因素，建立了一個(gè)通用、安全、靈活的政府部門，對(duì)各政府部門進(jìn)行了廣泛的訪問和使用；

（2）優(yōu)化配置現(xiàn)有機(jī)房、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫管理軟件、操作系統(tǒng)、中間件和開發(fā)工具應(yīng)用支持軟件，構(gòu)建軟件應(yīng)用支持服務(wù)；統(tǒng)一應(yīng)用、應(yīng)用組件開發(fā)、構(gòu)建服務(wù)應(yīng)用；

（3）構(gòu)建一個(gè)集中、實(shí)時(shí)、高效的信息資源目錄和交換共享系統(tǒng)；

（4）統(tǒng)一信息安全基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)措施和管理制度的設(shè)計(jì)，確保電子政務(wù)公眾平臺(tái)的安全可靠運(yùn)行。

4.2 系統(tǒng)的靈活性和合理性

由于充分考慮，項(xiàng)目數(shù)據(jù)中心的增長(zhǎng)和不可預(yù)測(cè)，所以該平臺(tái)可以配置服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備具有高度的擴(kuò)展。隨著節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展能力的集群企業(yè)集群結(jié)構(gòu)，當(dāng)單個(gè)節(jié)點(diǎn)的性能擴(kuò)展到一定限度時(shí)，可以擴(kuò)展到集群中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，其優(yōu)點(diǎn)是可以保護(hù)用戶的投資。提高整個(gè)系統(tǒng)的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單個(gè)節(jié)點(diǎn)的性能。當(dāng)節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展時(shí)，不需要對(duì)應(yīng)用軟件進(jìn)行任何更改。具有先進(jìn)技術(shù)和高性能存儲(chǔ)設(shè)備。存儲(chǔ)設(shè)備通過高速光纖通道與主機(jī)相連，支持高速接入，構(gòu)建存儲(chǔ)系統(tǒng)。系統(tǒng)可用性和可維護(hù)性。

為了提高系統(tǒng)的性能，保證系統(tǒng)的靈活性，保證系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)的安全性。為此，使用各種先進(jìn)可靠的軟硬件技術(shù)，除了產(chǎn)品本身的質(zhì)量外，還提供了進(jìn)一步的安全性：采用高可靠性集群技術(shù)，保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。為保證系統(tǒng)的安全性和可靠性，通過使用鏡像技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)、系統(tǒng)引導(dǎo)區(qū)和系統(tǒng)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用先進(jìn)的備份策略，保證數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)和離線的恢復(fù)或查詢。為用戶提供友好的管理，使系統(tǒng)的管理和維護(hù)工作簡(jiǎn)單，易于操作，降低系統(tǒng)維護(hù)成本，充分利用系統(tǒng)資源。

5 組網(wǎng)方案說明

方案組網(wǎng)涵蓋服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、負(fù)載均衡等組件。

5.1 技術(shù)指標(biāo)和技術(shù)要求

5.1.1 云計(jì)算負(fù)載均衡

在云計(jì)算資源邊界部署兩臺(tái)可池化的負(fù)載均衡設(shè)備，采用Active/Active冗余模式部署，并采用多臺(tái)虛擬機(jī)并發(fā)工作狀態(tài)。通過對(duì)同一應(yīng)用系統(tǒng)多臺(tái)虛擬機(jī)提供虛地址服務(wù)，使核心交換機(jī)進(jìn)來的數(shù)據(jù)流可以使用唯一地址訪問多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)資源；同時(shí)云計(jì)算負(fù)載均衡可檢測(cè)同一應(yīng)用系統(tǒng)多臺(tái)虛擬機(jī)的健康狀態(tài)，工作負(fù)荷度，在服務(wù)器異?；蛄髁坎黄胶鈺r(shí)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化。

5.1.2 云計(jì)算數(shù)據(jù)中心交換機(jī)

云計(jì)算資源中心交換機(jī)采用兩臺(tái)可池化高端交換機(jī)，兩臺(tái)交換機(jī)之間通過N：1虛擬化技術(shù)將兩臺(tái)設(shè)備虛擬成一臺(tái)設(shè)備，同時(shí)和眾多云機(jī)柜交換機(jī)之間通過眾向虛擬化技術(shù)，將整個(gè)云技術(shù)資源中心交換設(shè)備虛擬成一臺(tái)邏輯設(shè)備；簡(jiǎn)化生成樹協(xié)議的部署，實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)中心內(nèi)的大二層網(wǎng)絡(luò)互通，為云主機(jī)的自動(dòng)化遷移與調(diào)度提供環(huán)境支撐。通過1：N虛擬化功能將中心邏輯交換機(jī)虛擬成兩臺(tái)虛擬化交換機(jī)，分別提供給“智慧政務(wù)資源共享服務(wù)區(qū)”和“企業(yè)資源共享和數(shù)據(jù)交換平臺(tái)”兩個(gè)區(qū)域使用。

5.1.3 云機(jī)柜交換機(jī)

配置4臺(tái)云機(jī)柜交換機(jī)（“智慧政務(wù)資源共享服務(wù)區(qū)”和“企業(yè)資源共享和數(shù)據(jù)交換平臺(tái)區(qū)”各兩臺(tái)）；云機(jī)柜交換機(jī)主要用于提供計(jì)算資源的高速接入，通過縱向虛擬化技術(shù)，每臺(tái)云機(jī)柜交換機(jī)虛擬化成云計(jì)算中心交換機(jī)邏輯板卡來使用，使設(shè)備的日常管理、故障替換變的非常簡(jiǎn)單。

6 總結(jié)

目前的云計(jì)算架構(gòu)的解決方案是建立在虛擬化的物理服務(wù)器基礎(chǔ)之上，本文通過了解和探究虛擬化的定義、特點(diǎn)來進(jìn)一步了解云計(jì)算架構(gòu)的工作的底層技術(shù)環(huán)境和實(shí)現(xiàn)的必要條件。同時(shí)，對(duì)云計(jì)算架構(gòu)解決方案的思路總體了解，更加清晰的了解云計(jì)算的工作模式和實(shí)現(xiàn)的過程。本文提出基于服務(wù)器虛擬化的政務(wù)云平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案，但是項(xiàng)目的具體實(shí)施和設(shè)備選型方面將是后期研究的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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[3]李瑤.云計(jì)算的核心原動(dòng)力：虛擬化技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（01）.

作者簡(jiǎn)介

朱召學(xué)，現(xiàn)為南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院2013級(jí)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生。

謝釗，現(xiàn)為南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院2013級(jí)信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)學(xué)生。

陳濤，現(xiàn)為南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院2014級(jí)光電信息科學(xué)與工程學(xué)生。

作者單位

南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院 江蘇省揚(yáng)州市 225217