云计算服务器中间件及行业应用.pdf

云计算电子政务资源管理平台

1.项目背景

江苏省太仓市政府2009年搬入新办公大楼，4层作为新行政中心机房，将
全部的政府机关的服务器、存储、网络设备、电子政务应用统一集中管理，中心
机房不仅成为全市电子政务网络通信服务的中心，还成为各机关单位信息化设备
的集中存放地，肩负着全市政务资源集中管理的任务。然而，随着各部门业务系
统的不断拓展，存放在中心机房的设备不断增多。2010年以来，数字城管、税
收征管、劳动保障灾备、社会经济信息统计系统相继上线，新政服务器就有14
台，机柜的存放空间渐趋饱和。并且以每台服务器85000元费用计，仅服务器一
项的资金就有近120万元。为了合理的部署机房，节省财政开支，太仓市信息办
开始谋划新的思路。
根据我们监控软件分析，目前机房内大部分服务器的资源利用率很低，许
多机器CPU使用率在10%以下，内存占有率不到30%、硬盘空间不足20%，如果
仍然沿用传统方法，每新增一个业务系统就要增添服务器，必然会导致财力、能
源的巨大浪费。针对上述种种，云计算（CloudComputing）以其资源动态分配、
按需服务的设计理念，以低成本解决海量信息处理的独特魅力，提供了解决这一
系列弊端的方法。
云计算就是依托网络，用一套软件系统把多个服务器整合成一个具有强大
计算能力的完美系统，可以把计算作为一种资源动态按需分配给不同的应用系
统。随着应用需求的变更，可以不断地往“云”中增删设备而不影响系统的正常
运行。
云计算技术的优点：

1.云计算模式能使各个应用系统充分利用已有资源，低成本、高效率的快
速推进应用系统的部署；

2.云计算降低了应用开发的门槛，提高了开发的效率；
3.云计算可以有效降低数据中心的建设和运营成本。
4.项目简介

计算技术与系统的发展，从并行到分布，再到基于互联网的大规模计算；从
高性能到高效能，再到高吞吐、高通量；计算系统所能提供的计算和存储能力越
来越强。而从另外的角度如何以一种安全、可靠、低成本的方式将大规模的计算
能力提供给用户，是目前兴起的云计算希望解决的问题。
与传统高性能计算相比，云计算服务平台存在下列几个挑战：（a）应用需
求繁杂。（b）资源分散且不固定。（c）资源配置复杂。
我们的产品目标在于整合上述云平台软件和虚拟化软件的功能，提供面向政
府的云平台中间件。在云计算资源虚拟化封装的基础之上，引入虚拟组织管理的
概念实现虚拟资源的安全共享和访问控制，将资源调度和虚拟化封装结合在一
起，实现虚拟资源的高效使用和共享。同时，云计算针对云平台服务模型的多样
性，提供可扩展的程序接口，使得用户可以按照不同的需求层次和不同的应用背
景进行有针对性地二次开发。
我们的云计算系统开发与研制采用应用驱动的方法，与具体应用紧密结合，
目前开展的应用包括云计算平台与服务支持下的智能电网广域监控、先进云制造
资源整合、媒体内容分发与保护、农业知识资源共享、国家精品课程集成、科学
数据分析与处理、电子医疗与健康服务等等。
我们以奥斯科科技、清华大学信息技术研究院与为天津大学研究生院产学研
合作研究组织平台，由清华大学计算机系、自动化系、电机系等教师组成跨学科
交叉研究队伍，并聘请国际国内知名学者专家担任顾问，获得国家973等课题的
资助，并在行业应用和产业化发展上初见成效。

5.核心技术

我们研制的云计算系统基本结构分为以下四层：
1)流程层是云计算的最上层，实现直接和业务逻辑相关的操作与处理。本层
只需关心具体的服务或者工作流程而不需要终端用户关心实现细节。
2)组织层实现云计算系统的合理系统布局，存储与安全访问机制，提供适合
云计算体系本身的认证、授权、信任机制等安全策略，完成体系的动态构建、非
授权访问控制等关键问题。
3)逻辑层实现云计算平台的应用逻辑，即将底层大规模异构的元素屏蔽起
来，并提供统一的访问操作机制，使得上层应用能够不用关心具体元素的类型、
位置等详细信息，只用按照逻辑层规定的接口采用与之适应的访问和处理方式即
可。
4)元素层是云计算基础架构层的最底层，其基本功能是定义整个应用架构最
基本的元素作为处理和调度的基本单位，完成元素间无缝的互操作、共享、访问
控制与透明的管理功能。元素就是前面所述不同的功能部分，如何定义和规划元
素是云计算最核心的内容。以上四层之间的关系如下图。

图1.云计算服务器软件实现架构

图2是一个企业云计算解决方案整体架构图，同时云计算服务器希望将企
业管理应用延伸到包括手机在内的各类终端。

图2.企业云计算解决方案整体架构

云计算服务器是其中的核心所在，通过它实现数据、软件、显示、主机等
应用元素的跨域共享，进而实现企业管理应用的跨域延伸。云计算服务器在企业
内部的管理软件和应用与企业域外的访问与显示之间