摘要：云计算的出现，对于建立一个统一、开放、灵活的电子政务平台，实现资源共享化，信息的平台化有着重要的意义。本文首先详细介绍了云计算技术以及电子政务平台应用云计算的必要性，接着进行了可行性分析，最后提出一个基于云计算的电子政务平台建设的方案。
关键词 ：电子政务；平台建设；云计算；数据存储
引言
云计算是互联网发展的重要阶段，云计算技术的出现极大的提高了互联网资源的使用效率，为数据的计算、存储提供了赖以支撑的技术基础。云计算的发展为大数据的进一步应用提供了充足的条件，广泛应用于企业、社会、个人生活的各个方面。本文主要介绍云计算在电子政务平台建设上的应用。
自从云计算的理念被提出来，它已成为全球互联网产业的重要话题与趋势，云计算的广泛应用也受到越来越多的专家学者的高度重视。如陈全、邓倩妮从不同角度给出了云计算的定义并总结出云计算技术的特点及关键技术，而且对云计算和其他超级计算进行了比较；罗军舟从资源共享的角度定义了云计算，并对资源服务做出了解释，具体介绍了云计算的体系架构以及关键技术，并对云计算未来的发展前景进行了展望；吕元智详细说明了云计算在电子政务信息资源共享领域的意义，并进行了可行性分析，然后给出了构建基于云计算的电子政务信息资源共享系统的思路；林崇责则主要侧重于电子政务云平台的架构和功能规则，对基于云计算的电子政务平台画出总体框架图。中国电子信息产业发展研究院详细阐述了基于云计算的电子政务公共平台的顶层设计，并对如何建设平台服务提出了意见；章泽昂强调了建设一个平台的架构及运作模式；张慧从系统的角度分析了构建一个平台的几个步骤；陆海虹分析了构建基于云计算的电子政务平台的意义，从设计原则、结构框架及具体设计等方面对电子政务云平台建设进行了阐述。可见，目前针对云计算的研究成果还是比较多，各专家学者从不同的角度对云计算的应用做了研究，但是并没有对云计算在电子政务平台建设方面做出系统性的分析或者给出具体的建设方案。因此本文将从建立基于云计算的电子政务平台的必要性入手，详细说明基于云计算的电子政务建设的可行性及具体的应用构架。
1、云计算概述
1.1 云计算简介
云计算的定义至今为止仍没有统一，不同的组织专家往往关注于云计算的不同方面，给出不同的定义。目前已有超过25种关于云计算的定义。例如，美国知名顾问咨询公司Gartner认为，云计算是一种利用Internet，为海量用户提供高扩展性、高可靠性的计算方式。美国国家标准与技术实验室对云计算的定义是：“云计算是一种利用云互联网定制IT资源共享池，并根据使用量付费的模式，其中IT资源包括网络、服务器及应用服务；这些IT资源只需要很少的管理和交互工作就能做出快速的部署和响应。随着云计算应用领域的发展和应用范围的扩展，云计算的相关定义还在不断更新。
在电子政务应用领域，政府将税收、桥梁、道路、审批等职能通过数据交换连接到服务云中，并且通过云计算实现各自的资源共享。云计算将政府整合在一起，公民上网不需要单独与税务局和内政局打交道，为公民提供一站式服务，云计算让这种一站式服务进一步突破了时间和空间的限制。
1.2 云计算核心技术及应用
根据云计算的服务类型可将云计算分为三种服务模型，分别是：软件即服务层（SaaS）、平台即服务层（PaaS）、基础设施即服务层（IaaS）。下面将简略介绍一下各服务模型所涉及到的核心技术。
（1）平台管理技术
平台管理技术能够有效利用数量庞大并且分布广泛的服务器，为整个系统提供不间断的服务，并且它能够协调各个服务器，使业务开通和部署更加协同化、便捷化，同时利用智能化、自动化的手段及时发现并恢复系统故障，实现大规模系统的可靠运营。
（2）虚拟化技术
通过虚拟化技术可实现软件应用的封装，用户根据自己的需求，利用虚拟化技术实现服务器的私有化，实现资源的按需分配。它还可以将若干资源整合到一个虚拟机里，实现资源的有效利用，提高服务器的利用率。
（3）海量数据分布存储与数据管理技术
云计算处理的是分散在互联网中海量数据，因此，管理大量的数据需要用到数据管理技术。海量数据存储即要考虑数据的存储性能，又要保证其可靠性和可用性，因此采用的是分布式的存储方式。
谷歌的非开源的GFS（Google File System）和Hadoop开发团队开发的GFS的开源实现HDFS（Hadoop Distributed FileSystem）是云计算的海量数据分布存储主要技术。HDFS的数据存储技术应用于雅虎、英特尔的“云”计划等IT厂商。谷歌的BigTable是数据管理技术的标志性应用。
（4）编程模型
云计算上的编程模型应该尽量简单，让用户能够轻松地编写适合自己目的的简单程序。
目前有代表性的是Google开发的Map-Reduce。Map-Reduce模式由Map（映射）、Reduce（化简）两个阶段组成，先运行Map函数，对数据块进行运算，生成数据集合，然后将处理后的数据集合保存在Map函数节点上，再通过Reduce程序读取并合并中间结果（如图1）。
1.3 构建基于云计算的电子政务平台的必要性
近几年，随着云计算技术的发展，将云计算应用到电子政务平台建设中，推动了电子政务向更高层次的发展。目前电子政务存在着信息安全、资源共享费用高、办公效率低等问题，而云计算技术的运用能有效地解决电子政务中存在的问题，因此构建基于云计算的电子政务平台十分必要。
（1）云计算有助于保证信息安全。在云计算模式中，电子政务的数据可以集中存储在安全可靠的数据存储中心，电子政务各部门可以规定数据共享级别，并交由数据中心的管理员对其进行统一管理、严格执行。这样可以大大降低资源共享安全风险，从而有效保证信息安全。
（2）云计算有助于减少建设成本。在云计算模式中，用户通过终端设备获取自己需求的知识、信息、服务，硬件的配置和更新则由云服务提供商提供。运用云计算技术建设电子政务平台，有效减少了建设成本。
（3）云计算有助于维持电子政务均衡发展。在云计算模式下，电子政务平台可以整合、完善现有的电子政务业务系统，还可以支撑今后更多的新业务。信息化水平欠发达的地区及部门借助该电子政务平台能够在一定程度上推进信息化建设进程，确保电子政务实现均衡发展。
（4）云计算有助于满足电子政务的个性化需求。在云计算模式下，为电子政务提供了一个全方位高效的交互环境，政府各部门能够及时了解用户要求，为用户提供个性化服务，利用微博、微信、百科等服务，提升个性化服务水平，从而有效满足用户的个性化需求。
2、基于云计算的电子政务平台建设
2.1 可行性分析
云计算为信息化建设提供了难得的机遇，基于云计算的电子政务平台建设率先迈出非常重要的一步。可行性分析如下：
（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平台是科学可行的。目前在理论层面已形成了较为完备的支撑体系，美国国家标准与技术研究所（NIST）于2009年7月提出并了被广泛接受的云计算定义。另一方面，近年来电子政务有众多的理论研究成果，如朱宇、邵波、陆海虹、林崇责、罗海驰等都发表了相关论文。
（2）技术条件分析
对于提供云计算服务的计算机来说，不得不实时地处理来自大量用户的处理请求和业务应用程序的运行结果。这样的处理，可以通过虚拟化和分散处理两种技术来实现。目前，国内外众多专家和IT机构已形成了一些具有代表性的技术方案体系。如Amazon提供的云服务Amazon Web Services；用友提供的全方位云服务。从技术条件上来看，构建基于云计算的电子政务平台是切实可行的。
（3）实践环境分析
云计算服务市场发展迅猛，某些原理具有很高的一致性，Google、Amazon、saleforce.com、微软公司都在积极的研究和部署云计算，并且他们的云战略在一定程度上取得了成功。
如亚马逊于2006年推出了AWS服务，帮助其他公司利用亚马逊数据中心的设备去运行网络应用；另外，我国也在积极开展云计算的研究，中国电子学会专门成立了“云计算专家委员会”，为云计算的推广应用提供了有利的实践环境。
（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平台是可行的。云计算将政府部门服务器所担负的任务交给有数万台服务器集群所构成的巨大数据中心来负担，这样一来设备的运用和管理所花费的总开销会大幅度消减。这样，就形成了支持云计算低价格服务的结构。另外，云服务提供商负责服务器的日常维护，节省了维护费用以及时间成本。云计算的压倒性低价格打破了传统的费用体系。
2.2 建设原则
目前，云计算技术应用到各个领域的势头迅猛发展，但是由于起步比较晚，国内的技术水平不够发达，在电子政务领域还没有形成统一的标准及完全可遵循的建设模型。结合我国电子政务平台建设实际情况及其他学者的论著，总结出一些建设基于云计算的电子政务平台的基本原则。
（1）掌握全局，详尽计划。
了解并掌握当前电子政务业务发展情况，做好总体规划，分阶段多目标的完成平台建设。
（2）高效整合现有资源，效益最大化。
有效整合现有的硬件、软件资源，对现有资源充分利用，确保达到效益的最大化。
（3）做好前期论证及试点。
在具体构建工作过程中，进行前期的论证及试点，及时总结经验教训，确保基于云计算技术的电子政务平台构建工作稳步推进。2.3 应用构架
建设基于云计算的电子政务平台结构基本包含资源管理层、虚拟层、应用管理层、业务表现层。图3给出了建设云计算化的电子政务平台的基本结构，但是这个结构并不是一成不变的，而是根据实际应用需要、硬件设施情况以及软件技术不断更新的。具体包括：
（1）资源管理层，包括资源池层以及物力资源层两部分，负责数据资源和数据整合（访问、提取、过滤、综合）；
（2）虚拟层，主要有虚拟服务器及虚拟网络两部分构成；
（3）应用管理层，是基于云计算的电子政务平台的关键所在，主要包括协同政务与决策支持、政务应用系统，具体负责各种软件服务、系统功能以及网站网页；
（4）业务表现层，主要负责因特网、政务内网以及政务外网之间的业务往来。
结构详见图2所示。
3、结束语
基于云计算的电子政务平台是未来电子政务平台构建的基础，它向各级政府提供节约化、智能化、一站式的电子政务服务。本文提出了一种构建基于云计算的电子政务平台的总体框架结构，利用这个平台，政府各部门可以提高其行政效率和工作质量，可以均衡电子政务发展水平，保障信息的安全性。
参考文献：
[1] 陈全，邓倩妮.云计算及其关键技术[J].计算机应用，2009,29(9):2562-2567.
[2] 罗军.云计算:体系构架与关键技术[J].通信学报,2011,32(7):3-21
[3] 吕元智.基于云计算的电子政务信息资源共享系统建设研究[J].信息系统，2010,33(4)：106-109.
[4] 林崇责，黄炜.基于云计算的电子政务一体化服务平台建设探索[J].计算机时代，2012,8:63-64.
【关键词】云计算；实验室；资源整合
近年来，随着云计算技术的不断发展，利用云计算来解决实验教学所面临的新问题与挑战，对现有教学资源进行最大程度、最大范围的整合，减少实验教学的成本，提高教学质量，为实验教学提供有力的支撑与服务已成为实验室资源建设的新趋势。
1.云计算概述
1.1 云计算的概念
云计算并没有统一严格的定义，Wikipedia把云计算定义成一种基于互联网的计算方式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用户提供按需即取的计算。大多概念是基于充分利用网络化计算和存储资源、达成高效率低成本计算目标的考量，希望能更好地整合互联网和不同设备上的资源和应用，把所有的计算、存储资源连结在一起，实现最大范围的协作和资源共享。其本质是基于网络为用户提供的按需即取的服务，包括提供计算服务，存储服务，网络应用以及各种服务的组合[1]。
1.2 云计算的原理
云计算的基本原理是，用户所需的应用程序、处理的数据及存储需求并不需要运行在本地计算机或手机等终端设备上，而是运行在互联网上的大规模服务器集群和数据中心里。这些数据中心由提供云计算服务的服务商管理和维护，并由他们保障足够强的计算能力和足够大的存储空间。在任何时间和任何地点，用户都可以任意连接至互联网的云服务端。同时，用户终端的功能将会被大大简化，而诸多复杂的功能都将转移到终端背后的云上去完成，也就是说，云服务对用户是透明的，用户只需提交服务请求，而不关心该服务是如何运行的。
2.基于云计算整合实验室资源的优势
云计算具有超大规模、高扩展性、高可靠性、虚拟化、通用性、低成本等特点[2]。云的规模可以动态伸缩，能满足不同实验室应用和用户规模增长的需要。云中的设备资源可随时更新，可随时把各实验室的资源整合到云中，保证云服务的扩展性。云计算使用多种容错技术，例如冗余备份、节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使得云计算比使用本地计算机更可靠，能够保证实验数据的及时上传及完整性。云计算支持用户在任意位置使用各种终端获取应用服务，所请求的资源来自云，而不是固定的有形实体，应用在云中某处运行，对用户来说，只需要一台计算机或手机等接入端，应用就可以通过虚拟化技术运行在本地，来获取需要的资源和服务，甚至包括超级计算这样的任务。
云计算不针对特定的应用，在云的支撑下可以定制开发出个性化的应用，同一个云可以同时支撑不同的应用运行。由于云的特殊容错方式，可采用各实验室现有的廉价设备来构成云中的节点，同时云的自动化集中式管理，能为用户节省高昂的数据中心管理成本，云的通用性使资源的利用率大幅提升，囚此云计算能以较低的成本优势整合资源。
3.应用云计算整合实验室教学资源
3.1 云计算的应用能够减少实验室资金投入
云计算是一种大规模的分布式计算模式，把网络中大量的软硬件设备组成为了一个虚拟的资源池，共享资源和服务，如内存、存储和计算能力等组成一个强大的系统，通过优化管理与资源调度，综合利用网络中的空闲空间，采用分布式存储管理用户数据，满足教师的大容量存储需求，并通过网络为用户提供实时计算服务。用户只需要一台普通计算机接入互联网即可实现低配置设备享受高性能的服务，不必为应用软件升级而付费。这样就无需再花费大量资金购买硬件设备和商业软件授权，而且软件的升级维护，版本控制都由相关服务提供商负责完成，这样极大减少了实验室在软硬件方面的投入及维护成本，为实验室节省大量的资金。
3.2 云计算的应用能够保证实验数据的安全性
应用云计算技术服务后，资源数据存储在云端，这样可以避免实验室师生将实验数据存放在个人计算机上，可能感染计算机病毒而造成数据丢失。因为计算机病毒在校园网内很容易传播，尤其是在多媒体教室及各实验室，一台机器中毒，很快就会传遍所有机器。即使使用杀毒软件仍不能有效的防控病毒，且杀毒软件授权使用费也是一笔不小的开支。而在云计算环境下，服务提供商拥有先进技术和专业团队来负责这些数据的安全维护工作，师生们只是通过网络访问自己的数据，本地不再存储任何数据，因而不用担心病毒入侵造成的损失[3]。所以，云计算在实验室的应用既省去了实验室在信息安全方面的开支，又确保了实验室师生的信息安全。
3.3 云计算的应用有利于各实验室资源的共享共建
各实验室应用云计算后，繁重的网络信息平台建设、服务器配备、课程资源的存储与管理等将交给云计算提供商完成，那么现有分散的、自成一体、本地化的教学资源将转变成为一个与具体网络环境、服务器系统、网络操作系统无关的强大的统一的通用教学资源平台[4]。这样各实验室就可以分享由大量系统构成的基础设施，共享各种教学资源，而不必更新相关的硬件，各院系部门的运行成本在大大降低的同时效率却大幅度地提高。对于参加合作的实验室来说，通过云计算技术，他们可以实时地获得其他实验室的资源，使用户的资源需求获得极大的满足。
3.4 云计算的应用能够提升教育教学质量和科研水平
很多教学科研工作是以软硬件条件和环境为支撑的，有些工作一旦离开特定的环境就无法正常开展，而教职员工在实验室环境之外想继续工作就很难实现。有些科研项目需要高性能的计算机和强大的计算能力才能完成，而如果没有这样的环境，项目就无法开展。应用云计算，只要能接入互联网，就可以使用云计算所提供的虚拟环境，利用虚拟技术，不管是在学校还是家中，也不管使用什么客户端，接人云端后，都会获取定制的虚拟桌面，就像使用本地的计算机系统。因此可以在任何地方继续工作，也可以在多种设备上共享实验数据。这样科研人员就可以充分利用自己的业余时间，利用云强大的计算能力，积极高效的完成各项工作及科研任务，存进教育教学质量和科研水平的不断提升。
4.结语
云计算技术的发展为教育教学资源的发展与建设提供了一种新的模式，随着它的日趋成熟与完善，在教育等领域中的应用将会越来越广泛，也必将促进教学和科研的发展。
参考文献：
[1]李明栋，孟昱，胡捷.云计算关键技术及标准化[J].电信网技术，2010，09：1-7.
[2]王玉芬，郭晓娟.云计算对高校教学资源影响解析[J].实验技术与管理，2010，05：111-113.
[3]李文光，雷维加.探析云计算技术对高校实验室资源的优化应用[J].中国教育技术装备，2012，03：77-78.
[4]王兴龙.云计算理论及技术在高校的应用研究[J].企业导报，2013，09：235.
关键词：云计算；体系结构；发展趋势
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）16-3701-03
随着网络技术的迅猛发展发展，传统的用户终端开始向更为便捷并随时随地可以接入网络终端的方向发展。同时，PC、笔记本电脑也从传统的以桌面应用为中心逐渐发展为以浏览器为中心，总的趋势是终端多样化、操作系统便捷化、浏览器中心化、存储处理网络化。终端正在发生革命性的变化，而这个过程将与网络侧的另一项革新遥相呼应，即被称为“第三次IT革命”的云计算技术。随着终端需要处理的数据越来越多，以及浏览器逐步成为信息交换中心，更多的存储和计算机能力迁移到网络上，后端的服务器开始演变成“云”。云计算技术不仅使后段服务器能够以较低的成本实现规模化扩展，并满足海量数据的存储和并发处理需求。
1 云计算相关概念
1.1云计算的演进
1.2云计算的定义
云是由相互关联且虚拟化的计算机组成的分布式系统模式。这些虚拟化的计算机以动态的形式提供一种或多种的存储资源。这些资源通过服务提供者和服务消费者之间的协商来流通。基于这样云的计算称为云计算。简单地说，云计算就是指基于互联网络的超级计算模式。
1.3云计算原理
简单的说，云计算是指基于互联网规模化资源池的计算、存储、开发平台和软件能力提供给用户，实现自动化、低成本、快速提供和灵活伸缩的的IT服务。
通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。
1.4云计算的特征
1）统一的管理与分配。所有资源无论地域或规模都由统一的管理节点进行分配与使用，将资源的价值实现最大化。
2） 规模庞大。各大微软公司均拥有近几十万台的“云”服务器并且企业私有云一般拥有数百万上千台的服务器。
3） 服务器虚拟化。各终端请求的服务均来自“云”，并不是有形的固定实体，使用者仅需一台电脑甚至一部手机，通过网络就可以使用。
4） 高品质的可扩展性：互联网的业务特征要求云计算的计算池能实现简单和高速扩展，以便在用户快速增长的情况下可以迅速满足需要。缺乏可扩展性可能导致很高的管理成本和很差的用户体验。
5） IT获取时间短。互联网上提供云计算服务时均以接口的形式提供计算与存储能力，因此，云计算运营商应具有非常强大的批量提供能力。
6） 可信任性高。“云”增加了数据多副本容错、计算节点同构可互换等方式来保障服务的可信任性，使用云计算比使用本地计算机可信。
7） 价格优廉。“云”利用具有经济性的节点以及自动化的集中式管理将资源高效率利用，有效降低了成本。
2 云计算系统架构
3 云计算服务形式
云计算的一个很突出的倾向就是IT服务化，也就是将传统的IT产品、能力通过互联网（如果私有云就是内部网）以服务的形式交付给用户，即大家所熟知的IaaS、PaaS和SaaS，对应于传统IT中的“硬件”、“平台”、和“（应用）软件”。下面简单介绍一下这3类服务。
3.1 1IaaS（Infrastructure as a Service，基础设施即服务）
传统IT的基础设施主要包括服务器、存储、网络等，因此，IaaS主要指基于传统IT基础设施之上提供的服务，包括计算机服务、存储服务和网络服务。计算服务既包括弹性虚拟机， 如：Amazon的EC2，也包括高性能计算能力，如Amazon基于Hadoop MapReduce的HPC（High Performance Computing，高性能计算）服务。存储服务既包括块存储和对象存储服务，如Amazon SDB、Azure SQL。 提供存储能力的可以是传统的共享式系统，也可以是分布式存储系统。网络服务则包括防火墙服务、负载均衡服务、CDN服务、如：Amazon ASW的Route 53、Elastic Load Balancing、CouldFront等。
3.2 PaaS（Platform as a Service，平台即服务）
传统的IT平台主要是操作系统、中间件和开发平台，他们都是为应用开发和运行提供能力和支撑环境的，一般由用户自行部署。而在云计算中，PaaS服务提供商集中部署和运营操作系统、中间件、开发平台等，再以服务实例的形式将它们提供给外部的用户，即向第三方提供应用开发与运行实例环境，例如Google的App Engine、微软的Azure Platform。
3.3 SaaS（Software as a Service，软件即服务）
传统的软件既有面向个人的桌面软件，也有面向企业的服务器软件，由于用户自行订购及部署。而在云计算环境下，这些由SaaS服务提供商集中部署和运营，并以软件服务实例的形式提供给用户，供多用户共享，例如Google的Google Apps、Salesforce的CRM服务、NetSuite的管理软件的服务。
4 云计算发展趋势
目前使用公有云的服务的大型企业虽然较少，但未来3年这一局面将发生巨大改观。公有云在成本、大数据计算能力以及灵活的可扩展性方面比私有云更具有优势。随着移动互联网的发展，大型企业逐渐认识到公有云的成本和灵活性优势，因此会将一些数据和处理任务转移到公有云上存储和计算，越来越多的大型企业将选择公有云使用。
随着DropBox、Evernote等个人存储备份工具的出现，特别是智能手机以及平板电脑的普及，云计算开始全面进入个人消费领域。2011年，苹果推出iCloud，Amazon推出CloudDrive和CloudPlayer，Google推出Google Music和计划推出Google Driver，微软升级了SkyDrive，HTC、三星、华为、阿里巴巴、小米等多厂家推出面向移动终端的云存储服务备份等，云计算应用服务正在进入寻常百姓家，目前的主要应用形式包括多终端的文件数据备份同步、云音乐、云笔记本等。随着智能电视技术的逐步成熟，未来面向家庭的围绕智能电视与其他终端互动共享的各类云服务也将应运而生。
5 结束语
云计算是一个全新的、很有发展前景的计算模式。它以共享云中各节点的计算资源和存储资源为其本目的，以提供给终端用户所需的计算机资源为其主要职能进行开发与研究。目前，我国的“云”研究明显落后，如以本文提出的云服务进行深一步的开发与研究，我国的“云”发展将有突破性进展。
参考文献：
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[5] Cloud Computing.http：///wiki/Cloud_computing.Wikipedia.2010，12.
企业CEO往往希望能够利用行业的最新技术与成熟的最佳实践和模式,帮助自己规避风险,提高投资回报与业务收益。因此,帮助企业构建云计算的服务技术开始受到用户青睐。
惠普企业业务集团技术服务事业部基础架构咨询服务高级顾问经理张俊认为,在惠普的云战略中,除了帮助云服务提供商建设自己的云平台和提供安全与服务来源的支持、帮助客户管理云安全外,最重要的一点就是提供一系列云服务,包括云战略发现研讨会、云发展蓝图服务、云设计服务、云安全服务、云支持服务等,从各个不同角度解决企业迈向云计算与融合基础设施架构时面临的困难。
近日,惠普技术服务部了云设计服务策略。从现有的应用孤岛模式迈向“云”,无疑是企业计算架构的一次大变革。做好先期的设计工作,能够为最终实现云计算打下坚实的基础。张俊认为, 云设计服务是所有云服务中的一个环节,它应用已经通过验证的方式,对可扩展的、基于云的基础设施进行了设计和部署,可以加速项目交付,同时降低风险。另外,设计原则保证了云基础设施能够支持包括私有云与公共云在内的混合源模式,企业能够根据不同的工作量进行使用,并交付服务。
关键词：云计算 BIM 规则
中图分类号：F407 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（a）-0021-02
1 基于云计算构建BIM模型的思路
基于云计算构建BIM模型的核心思想是通过云计算将建筑工程项目全寿命期各阶段所有信息集成到一个中央数据库中来，解决以上问题的前提是首先解决以下几个根本问题。
（1）构建云计算管理平台。构建云计算管理平台是基于云计算构建BIM模型的第一步，也是最重要的的一步，这也是基于云计算构建BIM模型区别于传统BIM模型构建的重要一点。
（2）构建BIM信息模型的实质是将各个维度的数据以标准IFC格式无缝集成到中央数据库中，这个过程主要依靠IT技术加以实现。所以构建BIM模型不仅要从理论角度寻求数据的集成本质，更要有有效的建模工具。
（3）3D模型（BIM原型系统）的数据集成标准是什么？由于建筑工程项目各参与主体对同一信息的视角可能存在差异，且其所采用的软件和数据格式可能各不相同，这样导致的结果是各专业数据异构广泛存在，这也是构建BIM信息模型一直面临的技术难题。IFC标准是实现BIM信息模型各维度之间数据集成的标准平台，对于各种不同的异构数据，只要基于IFC标准就完全可以与已建立的三维BIM模型进行集成。
（4）BIM模型各个维度的数据之间有如何进行定性和定量关联？建筑工程项目管理中各管理要素之间存在着各种复杂的联系，比如成本和进度之间就存在着相互制约的反比例关系，这些都要求BIM模型在具有自主学习功能时还能自主建立历史经验数据库，这样BIM模型可以基于此，通过云计算平台测算出某个维度的变化对其它维度的影响，同时可以相应的报告和图表等方式反馈出来。
2 基于云计算构建BIM模型的原则
构建BIM模型的目的是为建筑工程项目各参与主体搭建一个共享的信息交流平台，BIM信息模型平台要覆盖建筑全寿命期内的几乎所有信息，所以其承载信息量极大。所以为了有序化管理信息，在构建BIM信息模型时应遵循以下原则。
（1）规范性原则。基于IFC的数据格式要严格遵循逻辑规范的原则，且保证所有数据源只做单次记录。
（2）并发性原则。BIM在实际应用中可能会发生多个用户同时访问数据库的情况，所以需要制定严格的机制使用户能根据级别顺序依次读取数据库中的数据。
（3）相容性原则。就是保证各专业各应用软件所输出的数据都能兼容且相互之间不起冲突。
（4）安全性原则。通过严格权限设定使用户只能在权限范围内对数据库进行相应的阅读或修改操作，并且所有阅读或修改情况均记录在云计算平台上。
（5）扩展性原则。是指BIM模型数据库在设计时要考虑到未来的拓展情况。
（6）数据自动关联原则。BIM模型中数据之间有千丝万缕的联系，所以基于云计算构建BIM的重要特色就是使各关联数据的更新是基于云计算情况下的高度关联自动化。
3 基于云计算的BIM模型体系架构
BIM信息模型系统最重要的特点就是它能够集成多维度的数据到一个数据中心，这就要求系统能够集成和适应各种建筑工程应用软件，用以支持基于BIM模型对各种不同管理要素的有效管理。根据建筑工程项目本身参与主体众多，且空间位置独立分散的特点，所以BIM原型系统采用B/S（即浏览器/服务器）分布式系统。
3.1 B/S体系架构
B/S分布式系统―― 即浏览器和服务器结构。它是对C/S结构的一种变化或者改进的结构，在这种结构下用户工作界面是通过浏览器来实现，只有极少部分事务逻辑在前端服务器实现，但是主要事务逻辑在Server端实现，这样做的结果就大大简化了客户端电脑的载荷，也大量减轻了系统维护、升级的成本和工作量。基于目前技术局域网建立B/S结构的网络应用，相对容易把握，且成本也较低廉，
是一次性到位的开发模式。B/S分布式系统可以能实现所有参与主体在权限范围内，随时随地访问和操作BIM模型数据库。如图是B/S系统架构图（图1）。
采用B/S架构的BIM模型系统中有些功能模块可以按照管理信息系统的模式开发，并且由云计算管理平台自带在原型系统中。这主要是由于市面上各种项目管理软件已经开发得非常成熟，我们已无必要自行开发此部分功能模块。B/S架构各层的功能如下。
建筑工程项目管理各管理要素的海量数据由最底层的数据库负责处理，同步触发器是实现BIM模型系统的一个重要部件，其主要功能是实现异构数据的集成。中间层用于加载各种应用程序，最顶层客户端界面操作层，主要为用户提供统一的界面服务，用户通过B/S系统鉴定身份识后，能够在权限范围内对相应的管理模块进行阅读和修改操作。针对不相同的应用背景与应用专业，只要其遵循共同的IFC标准，所有用户录入的数据都可以实现无缝集成。
3.2 BIM模型构成模块
BIM模型系统包括项目前期策划管理模块、设计管理模块、招投标管理模块、进度管理模块、工程费用管理模块、质量管理模块、合同管理模块、变更管理模块、设备物资管理模块、材料管理模块等。各主要模块功能如下。
（1）设计管理模块。主要支持各专业间的实时协同设计，并安全可靠地保存和维护相关的设计成果，同时提供相应的查询功能。
（2）招投标管理模块。包括招标公告的，资格预审和招标文件的正式等，并且可以展示评标流程等。基于云计算平台本模块可模拟相关的程序对招投标信息进行维护。
（3）进度管理模块。主要包括各层次进度计划的制定和控制功能。
（4）费用管理模块。主要功能是完成项目实施期间的资金计划制定及控制，以及中期进度款支付管理等。
（5）其它各管理模块也完全结合工程项目管理的实际情况来设计，以满足用户的不同功能需求。
4 基于云计算的 BIM模型数据库构建
BIM系统的实现需要借助于基于云计算的专业的数据库技术，将各种不同来源的异构数据收集起来并转换成基于IFC的标准格式存储于BIM模型系统的中央数据库中。
4.1 数据源分析
建筑工程的各种数据是构建BIM模型的基础，当数据发生改变时要求模型必须做相应更新。根据BIM信息模型的数据特点，将其数据分成静态数据和动态数据两类。静态数据是没有时间属性的几何数据，主要用于描述模型固有的形状特性，也是BIM模型的基础数据。动态数据是指具有时间属性的那部分管理数据，这些数据会随着时间的发展和项目的不断推进而动态产生变化。
4.2 数据库表设计
由上述分析可知BIM模型的数据分为静态数据和动态数据，在BIM数据库中这些数据分别存储于静态表与动态表之中，静态表中存储的数据不会随工程的进展而发生任何变化，而动态表中存储的数据会随工程的进展而发生动态变化，例如进度数据和成本费用数据等。采用这种动态数据与静态数据分开存储的技术主要是便于数据的维护和管理。在数据库内部使用统一编码来分类存储静态数据，在减小数据冗余的基础之上还有利于静态数据的多次检索。而动态数据的特点就是多次动态加载。根据静态数据及动态数据这种相异特征将两种特性的数据分开存储，不仅在加载时减少内存资源，同时也有利于数据的管理。
4.3 数据库设计原则
由于数据量极其庞大，且数据之间的关系错综复杂，BIM模型系统在设计数据库时应遵循以下原则。
（1）规范性原则。基于IFC的数据格式要严格遵循逻辑规范的原则，且保证所有数据源只做单次记录。
（2）并发性原则。BIM在实际应用中可能会发生多个用户同时访问数据库的情况，所以需要制定严格的机制使用户能根据级别顺序依次读取数据库中的数据。
（3）相容性原则。就是保证各专业各应用软件所输出的数据都能兼容且相互之间不起冲突。
（4）安全性原则。通过严格权限设定使用户只能在权限范围内对数据库进行相应的阅读或修改操作，并且所有阅读或修改情况均记录在云计算平台上。
（5）扩展性原则。是指BIM模型数据库在设计时要考虑到未来的拓展情况。
4.4 数据库的选择
在构建BIM模型使，由于其涉及主体和专业众多，所有信息种类及其繁杂，而且数据结构又非常异化。在实际操作中往往采用先进的数据管理技术，在数据基于IFC标准的基础上引用面向对象的思想，在基于模型对象的基础上实现各种静态几何数据与动态管理数据的集成，主要原因如下。
（1）由于BIM模型是面向对象建立起来的，每个对象的所有属性特征都封装在其内部，而且往往对象的数量要远远小于对象属性的数量，因此通过基于对象的方式来管理数据的方法要简单许多。
（2）引入了面向对象思想的数据库管理模式，所有基于IFC格式的数据可以直接存储于数据库中，而不需要像传统的关系数据库那样把数据进行多重格式转换。
（3）面向对象的数据库能够支持多重的结构复杂的异化数据模型。
（4）面向对象的数据库系统本身具有强大的可扩展性和可兼容性。
5 结语
基于云计算构建BIM模型的整体规划是一个繁杂的过程，但只要我们以建筑工程全寿命周期为横轴，以建筑工程全寿命周期各节点信息为纵轴，以云计算集成为手段，按照本文所述的规划路线图，就一定能多快好省地构建BIM模型。
参考文献
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【 关键词 】 云计算；云存储；数据安全；加密算法；安全策略
1 引言
近几年来，云计算已经逐渐成为人们热衷研究和开发的领域，受到了多个领域、多个行业的人们的普遍关注。所以，本文对基于云计算模型的数据存储服务模型进行广泛研究，在充分考虑云计算模型具有成本低且实现灵活的特点的基础上，提出了一种面向服务的数据存储和传输方案，该方案通过将对称加密和费对称加密算相结合，实现对数据的加密和解密，为云计算服务在应用中的数据安全问题找到一种行之有效的方法。
2 云计算相关概念
从其本质上来看，云计算其实就是一种分布式系统，该系统能够成分借鉴互联网将分散的超大规模计算能力实体和各种存储资源进行有效整合，然后再将该系统所能够实现的服务反馈给用户。在这些过程中，采用高安全性的云存储是实现云计算所有服务的基本条件，通过互联网上的各种存储设备，可以构成庞大的云存储系统，这也是云计算环境下对数据进行存储和调用的基础，这样，云存储就可以通过分布式的系统来实现将分散存储设备整合为一个高性能整体的目的。
2.1 数据容错管理
在众多的性能要求中，可靠性是存储系统的最根本要求。而对于具有大量节点且系统结构复杂的云存储系统来说，系统的可靠性更加重要。在云存储结构中，可以充分利用分布式数据的备份功能，并将其作为提高系统可靠性的有效手段和方式，同时，还可以通过增强系统的容错能力来确保数据的一致性。
2.2 云存储运行效率
云计算过程中，对数据进行存储和备份会极大地导致系统整体输入和输出的延迟，因此，如何提供云存储系统的运行效率也是应该考虑的问题。
2.3 数据的安全性
在云计算理念的应用过程中，数据的安全问题早就成为人们关注的问题，所以，为了能够从根本上提高数据安全性，彻底解决数据在存储处理中的安全问题，从根本上提高云计算的防护能力，然后再根据云计算系统中可能存在的安全威胁和安全请求，从确定数据的安全策略。
3 云计算的数据安全存储分析
云计算不仅能够给人们带来极大便利，还有可能由于数据的集中处理而危及到用户的数据安全性。在众多现在已经广泛应用的云计算系统中，数据的安全性问题一直为人们所担忧，这也是云计算在应用过程中所面临的巨大挑战。现在，云计算的基础是应用广泛的分布式网络，在这种体系下，每台网络终端都可以看成是一个节点，所以，如果没有完善的安全保障，理论上，可以通过任何节点对其他节点进行访问，给云计算的数据安全带来隐患。一般而言，云计算体系中的数据安全主要涉及数据传输、恢复、长期生存等诸多问题。
4 云计算环境下的数据安全存储策略
现在，经常使用的数据加密算法主要为对称加密算法和非对称加密算法等两类。统计表明，对称加密算法的理论比较成熟，应用较为广泛，且由于该类算法的加密和解密的实现比较容易，而被广泛的应用于大数据量的数据传输，在基于对称加密的算法中个，数据的接收和发送发可以利用同一个密钥对数据进行加密和解密。相对于对称加密算法，就是非对称加密算法，该类算撒可以将传统的密钥分为加密钥和解密钥，从而实现对数据加密和解密的分开控制，从而在计算复杂度上确保的安全性。
4.1 加密处理
在对数据的加密过程中，可以通过对称加密算的密钥生成器器，来随机生成包含校验信息的密钥，然后再将包含给校验信息的密钥通过非对称加密算法进行加密。这样，就可以将经过加密算法处理后的数据信息和对称加密算法的密钥密文，统一打包后发给用户端。此外，在实现数据加密过程中，可以将数据量巨大的用户数据通过对称的加密算法对其进行加密，不仅如此，还可对数据量较小的对称加密算法的有关密钥通过非对称算法进行加密，可以将这两中的加密钥和密文数据一起存储在云存储中心，而在用户终端，只对非对称加密算法和解密密钥进行保存就可以。
4.2 解密处理
在对数据进行解密的过程中，用户首先应该利用非对称加密算法的有关密钥对对称算法的密钥进行解密，以此来还原密钥；然后，在根据还原的密钥通过对称算法对数据包进行解密，这样就可以对全文进行还原。通过对两种加密算法的结合使用，能够充分发挥两类算法的优点，最大限度的避免算法缺陷给数据安全带来的影响，可以在保证密钥安全的同时，利用对称密钥来对所有数据进行加密，还可以利用非对称密钥对数据非常小的校验信息进行加密。通过这种复合算法，希望数据安全性在达到非对称密钥算法水平的同时，是算法的效率接近或达到对称密钥算法的加密水平，彻底解决现代云计算中所面临的数据安全性问题。
5 结束语
云计算已经逐渐成为人们热衷研究和开发的领域，受到了人们的普遍关注。本文对基于云计算模型的数据存储服务模型进行广泛研究，采用一种面向服务的数据存储和传输方案，该方案通过将对称加密和费对称加密算相结合，实现对数据的加密和解密，为云计算服务在应用中的数据安全问题找到一种行之有效的方法。
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作者简介：
关键词：云计算；虚拟化；ICT；网格计算；效用计算
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1672-7800（2013）001-0141-02
1云计算相关概念
从本质来看，云计算是一个软件概念，云计算的目标就是通过各种各样的软件技术，整合、挖掘、管理和高效利用两极化发展的单机整机和多机整机硬件系统资源。从公众的角度来看，云计算就是网格计算、瘦客户端、负载均衡、效用计算的混合体，是一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化资源的计算模式。
2云计算和虚拟化的关系
云计算是网络技术发展到一定阶段的产物，其核心在于网格计算，它通过整合离散的计算资源来形成一个统一的基础计算设施（Infrastructure），作为提供服务的主体，然后通过效用计算，在这个庞大的资源池里，按使用资源的多少进行收费。
由此看来，云计算研究的重点在于网络计算，本质就是计算机的虚拟化。虚拟化最初的目标是提高机器的使用效率，最常用的虚拟化技术可能是通用的OS系统都支持的虚拟内存技术，它使应用程序认为它拥有连续的可用的内存，而实际上，它通常是被分割为多个物理内存碎片，在需要的时候进行数据交换。目前就虚拟化的研究与应用来说，虚拟化朝着两个方面发展：单机虚拟化（SingleSystemVirtualization）和多机虚拟化（MultiSystemVirtualization）。单机虚拟化是基于Hypervisior技术，把一个机器分为若干个机器使用，自VMWare技术出现之后，得到异常迅猛的发展，它可以把一台普通计算机或PC模拟成同时运行多个操作系统的机器，如图1。早期的单机虚拟化应用主要是一台机器上模拟各种系统去做测试，在一台PC机器上可以模拟Mac、Linux等不同平台，这对于需要制作跨平台软件的小公司来说，无需配置那么多的测试机器，大大节约了成本及能耗；VMWare也被用在各种数据中心模拟各种OS环境，为不同的应用服务，以及用于安全考虑的孤立环境（Jail）的建立。
图1VMWareworkstation实例
由于以VMWare为主的单机虚拟化在IDC数据中心获得巨大的成功，所以，人们在讨论云计算的时候很容易把它和云计算混为一团。而实际情况是单机虚拟化和云计算并无直接关联，在Google内部后台中运行着大部分的LinuxPC或者RISCWorkstation服务器，所使用的虚拟化技术并非是单机VMWare虚拟化技术，而是类似于PVM（parallelVirtualmachine）和MPP（MassivelyParallelProcessing）那样的专用多机高性能集群（HPC）虚拟化技术。同样，Amazon、Microsoft、Yahoo等大型企业也都是使用类似的多机虚拟化技术，让用户感觉是一台专用的计算机在为自己服务。多机虚拟化技术结合了基于网络的分布式计算，才能算是真正的云计算技术。
多机虚拟化技术是促使云计算发展的里程碑的技术之一。云计算是基于HPC（HighPerformanceComputer）技术，它也是基于机群、集群技术，具体一些就是多机虚拟技术。在这里我们所说的多机其实是多系统，是分布式并行耦合的多机系统，是把异构OS虚拟化为同构的系统，即把不同的机器虚拟化为运行在同一个OS版本的机器，以便于多机虚拟化系统的管理及其他功能。为更好地支持云计算，许多单机虚拟化的厂商都在原有Hypervisor虚拟化技术的基础上开发多机虚拟机，即云计算操作系统（CloudOS），从而进军云计算市场。典型的云计算市场有VMWare的vSphere4（图2）、微软的oVirt系统和Google的Hadoop。
图2VMWare的vSphere4体系结构
其中，最著名的机群技术当属COW（ClusterofWorkstations），它属于MPP（MassivelyParallelProgressing，大规模并行处理），只不过它只是一种松耦合的MPP，而且它可以把机构内的所有机器都集群到一起。由于它采用了基于机群（Clustering）技术，所以又叫做HPC（HighPerformanceClustering）高性能机群系统。COW系统中的计算节点主要都是闲置的计算资源，如办公室中的PC等，都是采取普通的局域网进行联机的。这些工作站点白天都是作为普通的工作站来使用的，但是大部分的计算机都是处理文档编辑或者是收发邮件、网页浏览等工作，90%的CPU和内存都处在空闲状态，其实这些空闲的计算机资源是可以被充分利用的。这就是HPC调度管理软件要处理的问题，使用COW把这些闲散的计算机资源的计算节点组成机群，通过网格计算、高度的多机虚拟化技术，把这些闲散的计算节点按照一定的组合方式组合起来，并提供一定限度的计算机资源给中央节点。从用户的角度看来，这些中央节点就类似一台超级高性能计算机了。这就是多机虚拟化技术，它把多机多系统的计算节点组成群组，统一通过一个入口向外提供服务.
从另一个层面来看，虚拟化是一个接口封装和标准化的过程，封装的过程会根据不同的硬件会不同，通过封装和标准化，为在虚拟容器里运行的程序提供适合的运行环境。这样，通过虚拟化技术，可以屏蔽不同硬件平台的差异性，屏蔽不同硬件的差异所带来的软件兼容问题；通过虚拟化技术，可以将硬件的资源通过虚拟化软件再重新整合后分配给软件使用。虚拟化技术实现了硬件无差别的封装，这种方式很适合于部署在云计算的大规模应用中。
但是虚拟化只是云计算中的重要技术之一，并非是云计算的所有，云计算技术中还包括分布式计算、效用计算等。但是，在当前云计算浪潮汹涌的态势下，各个地区都纷纷建立了所谓的云计算中心，其实只不过是将若干台计算机进行虚拟化罢了，然后将虚拟化后的资源提供给用户使用，这种所谓的云计算实际上是不伦不类多台计算机虚拟化而已。
虚拟化的本质核心是摆脱硬件束缚，在各种硬件上部署虚拟化产品之后，形成统一的操作界面，类似于JVM或者是C#的主机托管，其实都是虚拟化技术的体现，从应用软件的跨平台，到硬件上的平台无关性，再到用户界面，都是一致标准化的。对于这个方面，云计算恰恰相反，它是提供各种不同的平台来适应不同的界面，以满足不同的用户需求。
正是由于虚拟化拥有在软件层的封装和在硬件层的隔离这类特征，所以虚拟化技术能够成为众多云计算方案中所采用的技术平台。但是虚拟化不能解决本地终端的计算问题，同时，虚拟化也不能实现将所有的计算都转移到远程执行。但是虚拟化可以实现动态资源分配，并非针对远程的计算机资源。将资源池里的计算资源当做本地计算资源来使用也是一种实用虚拟化技术，它的本质是将资源池的资源进行本地化虚拟的过程，而且将计算资源本地化也需要虚拟化计算来重新分配资源。
3结语
虚拟化和云计算这两个概念是相辅相成的，确切来说，没有虚拟化就没有云计算。虚拟化在计算机发展历程中扮演了重要的角色，无论是大型机的单机多系统模拟，还是后来的多机虚拟化构建计算资源虚拟池，都是计算机技术发展的重要里程碑。同时，多机虚拟技术也是云计算的重要技术之一，在计算机发展的过程中，虚拟技术协同其网格计算、效用计算等技术孕育出了云计算技术（图3）。
关键词：全球眼；云计算；弹性云计算平台；视频智能分析
中图分类号：TP393.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 20-0000-03
随着经济社会的不断发展、人口流动日益频繁，人们的安全意识逐步加深，社会治安的监控与保障手段也在日渐更新与进步。继政府部门提出“构建社会主义和谐社会”后，公安部相应的开展了一系列科技强警示范城市建设工程，全面推动全国平安城市的建设工作新疆地区也在“平安城市”建设中计划在五年内投入53 亿元建成城市公共安全领域，图像信息系统，监控探头达到30万个，市、区（县）两级政府建成城市综合管理中心74个。全疆中小城市也在城市治安视频监控中投入大量的人力、物力，并取得了相应的效果。
“全球眼”网络视频监控业务，在这里采用先进的云存储技术进行统一存储，并通过弹性云计算平台对视频数据进行统一管理。云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算能力、存储空间和各种软件服务[2]。它具有超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、极其廉价、按需服务等特点[3]。我公司负责的基于云计算的全球眼平台建设项目获得“2011年自治区电子基金”自助，项目号为：新财建【2011】327号。
1 基于云计算的全球眼视频监控系统的分析
全球眼业务是基于IP技术和宽带网络的网络视频监控业务，前端的监控画面利用网络被传送到后端的平台上面。系统就是由前端的监控设备和后端的计算机网络中心组成，在本系统中，前端设备主要采用IP网络型的监控设备，计算机中心的平台则采用云计算技术来实现，这也是本项目的研究重点。
1.1 云计算在全球眼系统中应用的必要性
云计算是一个为用户提供可配置的、共享基础资源的计算模型，它使得用户能够在云服务提供商很少参与的情况下，方便、实时地访问网络、存储、计算等资源[4]。全球眼系统提供的是典型的高计算、高存储应用，将云计算技术引入全球眼系统可以提升多方面的性能。
（1）全球眼项目是面向全疆的安防项目，在各县市要设置三级平台，区州设置二级平台，自治区为一级平台，面对这么大的范围和海量数据，我们必须统一管理与分配资源，而云计算技术恰能解决海量存储和平台统一管理问题。
（2）全球眼系统在初期进行配置时，考虑了系统的扩容问题，并且为了保证系统的正常运行一般都按照峰值进行配置，这样很多资源大部分时间会被浪费，引入云计算技术实现后端系统平台资源池化，提高设备利用率。
（3）全球眼系统根据监测到的数据可以进行智能数据分析，从而衍生出多种应用，但对大量数据的智能分析需要大量的计算资源，这对于传统技术是一个难题，传统技术无法综合利用计算资源，而引入云计算技术可以解决这个棘手的问题。
1.2 对传统全球眼系统需要做出的改造
引入云计算技术到全球眼系统中，必须对原有的全球眼系统做出相应的改造。主要从三个方面进行改造工作。
（1）整合系统的计算资源
原有的全球眼系统中，计算资源的配置考虑了扩容性，并且每个计算资源配置都是根据峰值情况独立进行的，在计算需求量非峰值情况下，很多资源处于空置状态。利用云计算基础管理平台把这些资源进行整合，从而能够进行统一管理和分配计算资源。
（2）提供智能分析应用
原有全球眼系统在计算能力方面非常薄弱，很多智能分析不能得到应用，引入云计算后，可以对数据进行多种智能分析，比如人脸识别、行为识别、丢失探测等应用。多个分析可以在不同的计算机间记性统一调配计算资源。
（3）采用Saas模式面向公众服务
原有的全球眼系统主要面向政企客户服务，个人及家庭很难享受到这种公共服务，而随着科技的发展，个人及家庭的电子产品及计算机普及率已经很高，完全具备享受这种公共服务的基础条件，通过与计算虚拟技术，全球眼系统可以向不同的用户提供定制服务，以SaaS的模式进行运营。
2 基于云计算的全球眼视频监控系统设计与实现
2.1 基于云计算的全球眼平台架构
本监控系统由系统平台、前端图像采集系统、传输网络、监控中心/分控中心四部分组成。前端的监控设备采用IP型的摄像头，可以直接通过网络传输图像信息。这些实时图像被传输到后端平台后，进入到云存储，并且进行智能分析。用户可以通过各种网络手段登陆平台实时查看信息，实现多种智能应用。本项目着重研发基于云计算高清视频监控系统后端平台的实现方式。
图1.基于云计算的高清视频监控系统架构
2.2 前端图像采集系统
前端图像采集系统主要由高清摄像头，视频编码器等组成，系统为每一个编码器、IP摄像头分配一个带宽足够的接入网链路，通过接入网与云存储系统连接，实时的视频图像就可以很方便地保存到云存储中。
图2.前端采集系统构成
2.3 云存储平台
参考网络系统的云状结构建设一个云状的存储系统结构，多个存储设备之间互相连接、实现资源共享，并通过软件应用平台，对用户提供的存储服务。
图3.云存储结构
云存储的核心是应用软件与存储设备相结合，通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变[5]。传统存储仅仅是一个硬件的概念，存储需求受硬件条件的严格控制，而云存储则不同，它不仅仅是一个硬件，而是可以灵活分配存储资源的网络存储平台，可以通过安装在其上的统一的存储设备管理系统来实现逻辑虚拟化、集中管理等存储设备管理功能。云存储就是一个大的资源池，各用户所需的资源可以通过云软件来进行统一调配，对外部提供统一的存储平台。在本系统中云存储平台由存储层和基础管理层两部分组成。
（1）存储层
存储层是云存储的硬件基础部分，本系统中采用了NAS（network attached storage）和DAS（disk attached storage）混合的方式，既可以保证速度也可以降低硬件设备的投入，分布在不同分布在不同区域的云存储中的存储设备通过广域网、互联网或者FC光纤通道网络连接在一起。
云存储设备的核心是有云存储控制服务器和后端存储设备两大部分组成的。
云存储控制器负责整个系统元数据和实际数据的管理和索引，提供超大容量管理，实现后端存储设备的高性能并发访问和数据冗余等功能。云存储控制服务器是整个系统的统一管理平台，管理员可以在其中监视系统运行情况、管理系统中永华和各项策略等[6]。
存储节点采用高性能应用存储设备，可内嵌云存储系统访问协议包、存储节点认证许可等。设备采用高密度磁盘阵列设备，每套设备通过网络接入到云存储系统中，进入云存储存储池后进行分配。对数据存储可实现多副本、多物理设备分别保存，当容量或带宽需要扩展时，通过增加存储节点来实现，根据实际需要灵活扩张，在系统运行中进行在线的容量和性能增加。
（2）基础管理层
基础管理层是云存储的大脑部分，它负责云存储系统统一调配和统一管理，是最难实现的部分，在本系统的搭建过程中，我们对现有几种云基础管理平台进行了比较。
在本系统中，我们通过与全球领先的云计算服务提供商-加拿大Enomaly （拏云软件）公司合作成立了云计算研发中心，在基础管理层，采用了Enomaly Enomaly ECP（Elastic computing platform 弹性计算平台）。
图4.Enomaly ECP软件架构
Enomaly ECP它能够将多个物理计算节点作为一个虚拟计算资源集群进行管理，其配置规则可以保证每个虚拟应用程序组件都活得最佳的资源配置，部署到最为合适的物理节点和虚拟服务器中。而且Enomaly ECP提供了细粒度的多级访问控制，是每个用户只能够根据授权调用相关的资源模板。此外，硬配额机制亦可以为每个用户设定使用资源上限，防止资源的误用或滥用对系统性能的影响。
Enomaly ECP提供了细粒度的多级访问控制，使每个用户只能够访问和管理自己的资源，也只能够根据授权调用相关的资源模板。ECP还提供用户工作负载之间的网络隔离，能够为用户设定不限数量的虚拟据需网，用于保证用户业务的隐私。此外，硬配额机制亦可以为每个用户设定使用资源上线，放置资源的无用或滥用对系统性能的影响。
3 结束语
新疆立昂电信技术有限公司作为专业提供通信技术、产品、服务的高新技术通信企业，在最近几年当地安防建设过程中一直走在最前沿，特别是在城市社区信息化建设中，新疆立昂“全球眼”业务在协助政府部门实现社会综合管理任务中发挥了重要的作用。公司通过本次项目的建设，将建成一个巨大的样板工程，给公司带来巨大的品牌影响和良好口碑，为公司把类似的模式向其他城市和其他应用领域复制积累宝贵经验。目前在探索社区信息化实践方面取得了积极进展，积累了丰富的实践经验。由于前期科技强警和平安城市的试点大多集中于一、二线城市，全疆大部分三、四线城市以及乡镇都还在起步阶段，市场空间巨大。这也给社会治安视频监控网络的建设提供了足够的市场空间。
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