基于云计算的电子政务信息资源共享系统建设研究，本文主要内容关键词为：资源共享论文,政务信息论文,系统论文,电子论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 云计算简介
1.1 云计算
目前，对于什么是云计算(Cloud Computing)，由于理解的角度不同，众说纷纭，莫衷一是。IT专家网认为，“云计算”是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现[1]。美国联邦政府将其定义为，“云计算是一种可利用的、便利的付费使用模式，在这一模式下，通过网络按需访问结构化的计算资源共享池(如网络、服务器、存储库、应用软件、服务等)，快捷地获取所需要资源，并只需要做少量的管理工作……”[2]Google全球副总裁李开复认为，“所谓云计算，就是要以公开的标准和服务为基础，以互联网为中心，提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务，让互联网这片‘云’成为每一个网民的数据中心和计算中心”[3]。那么，到底什么是云计算呢？在这里，可以将其理解为，云计算是一种通过使计算分布在大量的分布式计算机上或远程服务器中、按照互联网运作模式将资源能够切换到所需要的应用上，并根据需求访问计算机和存储系统的网络资源共享利用模式[4]。在这一共享利用模式中，“云”是指各种虚拟化的计算资源池，它包括各种用于构造应用程序的基础设施，以及在这些基础设施上的具体云计算应用。可以说，云计算作为新一代的网络资源共享利用模式，它采用分布式的计算技术将计算扩展到更多的计算资源，并使用冗余的资源进行容错处理，具有超强的计算能力和低成本、高安全性、以用户为中心等特性[5]，在网络资源共享等方面具有明显的优势。目前国际上知名的IT公司如Google、亚马逊、微软、Oracle、IBM、SUN等都在积极地研究和部署云计算，并取得了相应的成果。
1.2 云计算应用于电子政务信息资源共享领域的意义
1)云计算提供安全可靠的数据存储中心，能有效降低电子政务信息资源共享安全风险。当前困扰电子政务信息资源共享的最大问题仍是信息安全问题，而云计算模式可以有效地解决这一问题。在云计算模式中，电子政务数据可以集中存储在“云海”中的某一个数据中心或者某几个数据中心里，由数据中心的管理者对其进行统一管理、分配资源、均衡负载、部署软件、控制安全，并进行可靠的安全实时监测等[6]，从而有效保障这些数据的安全。另外，在资源共享方面，云计算遵循严格的权限管理策略。在云计算模式下，电子政务信息资源管理部门可以根据信息共享的要求，划定数据共享级别，并交由云计算系统的数据管理中心严格执行。这样可以大大降低因共享而造成的泄密风险，从而有效确保数据安全。
2)云计算提供用户端需要的设备与技术，能有效减少电子政务信息资源共享实现成本。在云计算模式中，互联网的计算架构由“服务器+客户端”向“云服务平台+客户端”演变[7]，由云服务提供商来提供具体的硬件配置和更新，用户端所需做的只是通过各种终端设备享受自己需求的信息、知识、服务等。若将云计算应用于电子政务信息资源共享系统，各电子政务信息资源用户端就可以在不改变设备与技术的条件下，甚至还可以将用户端的设备和技术精简到最低限度，充分利用云服务商提供的硬件和软件，以最小的成本获取自己所需的信息，从而达到降低共享成本的目的。另外，在云计算模式下各电子政务信息资源用户端不需要自己配置资源而是共同利用云服务平台资源，实现云服务平台资源利用最大化，从社会资源配置层面来看，这也是减少电子政务信息资源共享成本的另一个体现。
3)云计算提供不同服务器间数据共享环境，能有效扩大电子政务信息资源共享范围。目前我国电子政务网络数据基本上处于“分布式存储、分布式访问”的状况，用户要访问不同数据库的内容需要检索不同的数据库。然而，云计算模式可以在技术和管理上将分布式存储的数据库和一站式的检索界面结合起来[8]，并通过一定的协调调度策略将数万乃至百万的普通计算机联合起来，帮助用户高质量地完成任务。在现阶段，云计算模式应用于电子政务信息资源共享系统后，它可以将目前分散在不同服务器上的数据库统一起来，为用户屏蔽“后台”，提供“一站式”的服务，并利用其超计算能力快捷地帮助用户查找到自己所需要的信息，从而有效提高电子政务信息资源管理共享的效率，扩大共享范围。
4)云计算提供全方位的高效交互平台，能有效满足电子政务信息资源的个性化需求。提供个性化服务是现代信息服务工作的基本内容之一，但是在当前，由于种种条件的限制，电子政务信息资源个性化服务仍不尽人意，而云计算模式在改善电子政务信息资源个性化服务方面具有明显的优势。一方面，在云计算模式下，运用云网强大的计算能力和几乎无限的带宽可以为电子政务信息资源共享提供一个良好的交互环境，有助于政府信息资源管理部门及时了解用户要求，有的放矢地提供个性化服务；另一方面，云计算还是一种开放式的环境。在这一环境下，可以运用云计算平台的强大功能整合播客、博客、维基百科等服务技术和模式，提升电子政务信息资源个性化服务的能力，从而有效满足用户的个性化需求。
2 构建基于云计算的电子政务信息资源共享系统的可行性分析
2.1 理论基础分析
从理论基础上来看，构建基于云计算的电子政务信息资源共享系统是科学可行的，目前在理论层面已形成了较为完备的支撑体系。一方面，云计算理论体系研究发展速度快，理论成果层出不穷。云计算的概念自2006年由谷歌CEO埃里克·施密特提出以来，得到了国内外相关领域专家的极大关注。据百度百科2009年7月21日统计，目前有关云计算具有代表性的定义就有20余种。经过这几年的探索，国内外已诞生了一些代表性的著作，如美国M.Miller的《云计算》、我国王鹏的《走近云计算》等。这些著作从理论上对云计算的起源、发展以及现状进行了详细介绍，并对云计算系统的实现进行了系统的分析和论证，为云计算应用于现代网络社会提供了系统的理论支持。另一方面，近年来电子政务信息资源管理尤其是其共享方面的理论研究成果众多，如何振的《电子政务信息资源共建共享的模式构建与优化》[9]、吴鹏、苏新宁的《政府信息资源共享环境中的电子协作支持模式》[10]、罗海驰的《基于Web Service构建政务信息资源共享体系》[11]等。这些理论研究成果也为构建基于云计算的电子政务信息资源共享系统提供了坚实的理论基础。
2.2 技术条件分析
从技术条件上来看，云计算并不是什么新技术，是分布式处理、并行处理和网格计算的发展。在相当大的程度上，可以将其理解为一种新的技术实现方案。目前，国内外众多专家和IT机构都在对其进行研究，已形成了一些具有代表性的技术方案体系。如亚马逊的云计算——亚马逊网络服务(Amazon Web Services)，其技术体系上由简单的存储服务(Simple Storage Service，S3)、弹性计算云(Elastic Compute Cloud，EC2)、简单排列服务(Simple Queuing Service)以及目前尚处在测试阶段的Simple DB等4块核心服务组成[12]。又如IBM的政府云计算解决方案由底层——硬件和操作系统的基础设施、软件系统和管理平台(包括一组部署管理软件、虚拟化组合和云计算管理系统)、云计算提供的各种虚拟机、虚拟机的组合形成了各个具体的云计算使用中心等4层次构成等[13]。在国内，也有众多专家学者和机构提出自己的技术方案，如用友NC5.5一体化集团管控解决方案[14]等。可以说，这些技术及其实现方案为政府信息资源共享的“云计算化”提供了有力的借鉴和技术平台支持。也就是说，从技术条件上来看，构建基于云计算的电子政务信息资源共享系统是切实可行的。
2.3 实践环境分析
从实践环境上来看，目前国际上知名的IT公司都在积极地研究和部署云计算，并获得了一定程度的成功。如Google正在运营的云计算商用平台——“Google应用程序引擎”(Google App Engine，GAE)。在这一平台上，开发人员可以利用GAE提供的API免费创建应用服务。目前有超过50万家企业已经签约使用谷歌应用软件引擎，用户群已经接近1 000万人[15]；亚马逊网络服务提供的可以通过网络访问的存储、计算机处理、信息排队和数据库管理系统接入式服务。目前用户能够同时调用亚马逊全球的一个到几千个服务器，并可根据需求支持所有的操作系统，安装各种开放源代码或商业软件；SUN的Network.com将来自独立软件厂商和开源开发社区的软件编成目录，并在线提供高性能计算应用程序[16]。另外，从国内来看，我国的瑞星、阿里巴巴、盛大网络等企业均宣布了自己的“云计划”，并开始实施这一计划。可以说，现阶段这些云计算的应用，为云计算应用于电子政务信息资源共享领域营造了良好的社会环境，并积累了丰富的实践经验。
2.4 经济成本分析
从经济成本上来看，构建基于云计算的电子政务信息资源共享系统是可行的。它不仅不需要高昂的建设费用支持，而且还能降低相关管理费用。由于云计算对用户端设备要求很低，可使95％的工作在浏览器中完成[17]，用户端只需要运行简单的操作系统和浏览器软件即可。因此，在现阶段，构建基于云计算的电子政务信息资源共享系统，并不需要在本地自行建设价格高昂的电子政务信息资源管理系统，而只需要通过支付一定量的服务费用就可达到预期的效果。另外，应用云计算还可以降低电子政务信息资源系统的管理和维护成本与费用。在云计算模式下，服务器的日常维护由云服务提供商来提供，电子政务信息资源管理部门不必另外支付费用，同时，服务人员还可以节省大量时间成本，从而有精力进一步做好信息服务工作。
3 基于云计算的电子政务信息资源共享系统构建思路
鉴于目前云计算应用仍处于起步阶段，结合当前电子政务信息资源管理实际状况，基于云计算的电子政务信息资源共享系统构建工作需要遵循实事求是的原则和思路。也即是，它需要从构建实现模型、对现有资源进行封装、建立相关应用与数据中心及搭建“云”接入平台等方面入手，逐步完成系统建设工作。
3.1 构建电子政务信息资源共享云计算实现模型
构建电子政务信息资源共享云计算实现模型，就是设计云计算模式下的电子政务信息资源共享实现理论方案。结合电子政务信息资源共享实际要求，笔者设计的电子政务信息资源共享云计算实现理论模型由资源层、管理中间件层和服务层等3层构成，见图1[18]。具体来讲，在这3层结构模型中，最底层为资源层，它由物理资源层和资源池层构成。其中，物理资源层由现有的各类电子政务信息资源管理服务器、存储设备、网络设备等构成。目前该层不必刻意去构建，沿用已有的数据库、网络设施、服务器等即可。资源池层也可以理解为物理资源层的整合层，该层就是将物理资源层大量相同类型的资源构成同构或接近同构的资源池，如计算资源池、存储资源池、软件资源池等，其主要目的是将异构的电子政务信息资源整合成相同类型的资源池，以便创造协同的工作基础等。管理中间件层处于资源层和服务层之间，它是电子政务信息资源共享实现的核心层。该层主要负责对云计算的资源进行管理，并对众多应用任务进行调度，使资源能够高效、安全地运用。它由资源管理、任务管理、用户管理和安全管理等工作内容组成，是电子政务信息资源共享得以实现的不可或缺的组成部分。服务层是3层结构模型的最上一层，它是电子政务信息资源共享的实现层。该层主要是为电子政务信息资源共享提供实现平台，它由服务接口、注册、查找、访问等功能内容组成[19]。
图1 基于云计算的电子政务信息资源共享实现模型
3.2 对现有的电子政务信息资源进行封装处理
长期以来，由于技术和标准的不统一，电子政务信息资源异构数据库普遍存在，这些都给电子政务信息资源共享的实现造成困难。为此，在构建基于云计算的电子政务信息资源共享系统过程中，需要采取措施对现有的电子政务信息资源进行标准化的封装处理，以减少共享障碍。具体来讲，①积极分析电子政务信息资源共享现状，分析当前电子政务信息资源共享中应用的技术和标准，找出哪些标准和技术形成的信息资源是符合规范要求的、哪些标准和技术形成的信息资源是需要转换处理的。②继续完善电子政务信息资源共享的相关标准，规范信息技术使用，并注意电子政务信息资源共享标准与其他信息资源共享标准的协调问题，以便实现更大范围内的信息资源共享。③依据这些标准对现有的电子政务信息资源进行封装，形成一个个标准统一的电子政务信息资源单元，为资源共享的实现做好准备工作。
3.3 建立电子政务信息资源共享的应用与数据中心
基于云计算的电子政务信息资源共享的实现，它要依赖于相对独立的电子政务信息资源应用与数据中心。在这里，这个中心可以理解为一个独立的第三方机构，如云计算服务商等。针对电子政务信息资源管理的实际情况，在当前建立电子政务信息资源共享的应用与数据中心有两种模式可供选择：①借用现在已有的云计算服务平台，将电子政务信息资源共享工作外包给这些云服务提供商。②构建相对独立的电子政务信息资源共享云服务中心。这两种模式均有其优势，第一种模式可以简化构建电子政务信息资源共享系统手续和成本，缩短构建周期，方便灵活。而第二种模式针对性强，专业性强，有利于保持电子政务信息资源体系的独立和完整，尤其是在云计算服务平台还不成熟的时候，该模式在保障电子政务信息资源管理系统完整与安全方面更具有优势。在现阶段，该选择何种模式建立电子政务信息资源共享的应用与数据中心，各地区要根据实际情况来定。
3.4 搭建电子政务信息资源共享的云接入平台
从目前云计算应用的情况来看，它还处于起步阶段，并没有被大多数机构和个人熟悉。在现阶段构建基于云计算的电子政务信息资源共享系统，还需要搭建一个有效的云接入平台，让不同的部门和单位都能够简便地登录到电子政务信息资源共享“云”。搭建共享的云接入平台，应符合电子政务信息资源共享的要求。一方面搭建的接入平台要适用且容易接入，能帮助用户完成访问、注册、查询等一系列操作，且操作难度低，各电子政务信息资源管理单位和用户能随时随地接入电子政务信息资源“云”；另一方面构建的接入平台要有安全保障。安全问题是电子政务最为关键的问题。这也就要求搭建的云接入平台要有一套有效的安全保障机构，能配合管理中间件层的安全管理系统有效地鉴别用户身份，防止非法操作、侵入等。
4 结束语
云计算的出现宣告了低成本提供超级计算时代的到来，它以超强的计算能力和低成本、高安全性等优势将人类社会推进了一个超共享时代。但是，目前云计算的应用还处在探索阶段，将云计算应用于电子政务信息资源共享领域仍有一段距离。不过，有理由相信，云计算将必然会给电子政务信息资源共享工作带来新的发展机遇，并以其独特优势有效解决目前电子政务信息资源共享中存在的种种问题，或许它将在政府信息资源共享和社会信息化进程方面产生深刻的影响。