基于云平臺(tái)的科研信息治理系統(tǒng)建設(shè)方案

1、基于云計(jì)算的內(nèi)網(wǎng)建設(shè)方案交通部水運(yùn)科學(xué)研究院信息中心一、概述云計(jì)算包括以下三個(gè)層次的效勞：基礎(chǔ)設(shè)施即效勞（IaaS）,平臺(tái)即效勞（PaaS軟件即效勞（SaaS。IaaS（InfrastructureasaService）:基礎(chǔ)設(shè)施即效勞。終端用戶通過網(wǎng)絡(luò)從完善的運(yùn)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施取得效勞。Iaas通過網(wǎng)絡(luò)向用戶提供運(yùn)算機(jī)（物理機(jī)和虛擬機(jī)）、存儲(chǔ)空間、網(wǎng)絡(luò)連接、負(fù)載均衡和防火墻等大體計(jì)算資源；系統(tǒng)治理者在此基礎(chǔ)上部署和運(yùn)行各類軟件，包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序供終端用戶利用。IaaS實(shí)現(xiàn)效勞器的虛擬化和集中化治理保護(hù)，所有的核心硬件和數(shù)據(jù)都進(jìn)入院機(jī)房，而且通過與存儲(chǔ)系統(tǒng)的配合取得更高的系統(tǒng)可用性和災(zāi)難備份

2、，大幅度提高包括CPUS內(nèi)的所有硬件資源利用率。而且各部門再也不配備獨(dú)立效勞器，各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)和虛擬桌面、虛擬應(yīng)用的部署都在院機(jī)房進(jìn)行，新應(yīng)用的就緒時(shí)刻幾乎縮短為零，實(shí)現(xiàn)即可開通。PaaS（PlatformasaService）:平臺(tái)即效勞。PaaS事實(shí)上是指將軟件研發(fā)的平臺(tái)作為一種效勞，以SaaS的模式提交給應(yīng)用開發(fā)者。PaaS能夠力口速SaaS的進(jìn)展，尤其是加速SaaS應(yīng)用的開發(fā)速度。平臺(tái)通常包括操作系統(tǒng)、編程語言的運(yùn)行環(huán)境、數(shù)據(jù)庫和Web效勞器，開發(fā)者在此平臺(tái)上部署和運(yùn)行應(yīng)用，開發(fā)者不能治理和操縱底層的基礎(chǔ)設(shè)施，只能操縱自己部署的應(yīng)用。PaaS提供基于“云”的效勞，開發(fā)者沒必要構(gòu)建自己的基

3、礎(chǔ)設(shè)施，完全能夠依托云平臺(tái)來創(chuàng)建新的SaaS應(yīng)用。云平臺(tái)的直接用戶是應(yīng)用開發(fā)者，而不是終端用戶。PaaS以AppStore（應(yīng)用商店）的方式統(tǒng)一應(yīng)用（各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)和軟件工具），整合、治理并操縱應(yīng)用和數(shù)據(jù)，包括Windows應(yīng)用程序、Wet用移動(dòng)應(yīng)用并將它們交付給任何終端設(shè)備。支持最終用戶利用任何終端平安地接入業(yè)務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)（解決了應(yīng)用門戶和單點(diǎn)登錄需求）；基于環(huán)境智能感知型實(shí)現(xiàn)平安操縱功能，依照用戶角色、所利用的終端設(shè)備、所處的地址和接入網(wǎng)絡(luò)情形交付適當(dāng)內(nèi)容，確保應(yīng)用和數(shù)據(jù)的平安（解決了應(yīng)用授權(quán)問題）；實(shí)現(xiàn)終端用戶的個(gè)性化需求，支持應(yīng)用商店的自助式效勞，確保應(yīng)用在終端用戶所利用的任何終端設(shè)備間

4、無縫地切換，大幅提升辦公效率。SaaS（SoftwareasaService）:軟件即效勞。這是一種通過網(wǎng)絡(luò)提供軟件的模式，在云端安裝和運(yùn)行應(yīng)用軟件，終端用戶通過云客戶端（虛擬應(yīng)用、虛擬桌面或Web閱讀器）利用軟件（不管客戶利用何種系統(tǒng)，WindowsMacOSlinux、IOS、Android等仍是瘦客戶端）。SaaS在“云”端以應(yīng)用虛擬化的方式提供給用。一旦部署完虛擬化應(yīng)用，終端用戶只要在任何終端設(shè)備上安裝客戶端軟件，登錄后展此刻其眼前的是軟件商店式的應(yīng)用訪問門戶，打開軟件即可利用；虛擬桌面僅為有特殊需求的用戶提供效勞，降低效勞器資源占用。SaaS要為水科院用戶提供三大類應(yīng)用：辦公軟件及工

5、具、業(yè)務(wù)應(yīng)用和社區(qū)應(yīng)用。云計(jì)算環(huán)境實(shí)現(xiàn)的難易程度分三個(gè)層次：設(shè)備虛擬化應(yīng)用虛擬化平臺(tái)虛擬化設(shè)備虛擬化實(shí)現(xiàn)效勞器集中化和虛擬化，采納虛擬機(jī)的方式，為開發(fā)者和終端用戶提供效勞。對(duì)開發(fā)者來說，利用虛擬效勞器替代物理效勞器部署應(yīng)用；關(guān)于終端用戶，不管利用任何終端，都是采納虛擬桌面的方式利用各類軟件工具、應(yīng)用程序或閱讀器。集中式的容災(zāi)方法使得關(guān)于開發(fā)者或是終端用戶來講，無需考慮系統(tǒng)、文檔、應(yīng)用及數(shù)據(jù)容災(zāi)備份，可是各虛擬化設(shè)備還維持著獨(dú)立的特點(diǎn)，像操作系統(tǒng)、負(fù)載均衡、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用效勞器系統(tǒng)軟件均為獨(dú)立部署，使得大量效勞器資源得不到有效利用，最多見的問題是內(nèi)存占用高居不下，CPU資源大部份被浪費(fèi)。應(yīng)用虛擬化

6、實(shí)現(xiàn)了軟件一次部署多次應(yīng)用，采納軟件商店的模式為終端用戶提供效勞，關(guān)于終端用戶，沒必要登錄虛擬桌面和安裝即可直接利用軟件，系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)資源占用大幅降低，意味著這些資源能夠?yàn)楦嗟挠脩籼峁┬?。?yīng)用虛擬化實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用門戶，結(jié)合IC卡或USBKey單點(diǎn)登錄和應(yīng)用授權(quán)同時(shí)也得以實(shí)現(xiàn)（采納IC卡或USBKey取決于終端設(shè)備的種類，所有類型的終端設(shè)備（瘦客戶端、PC或筆記本）都支持USBKey但PC或筆記本不支持IC卡,需另外購買讀卡器）；關(guān)于開發(fā)者，最常利用的應(yīng)用效勞器、開發(fā)工具、數(shù)據(jù)庫資源等大體可不能通過應(yīng)用虛擬化方式提供，因此應(yīng)用虛擬化未提供明顯的益處。平臺(tái)虛擬化實(shí)現(xiàn)應(yīng)用效勞器、數(shù)據(jù)庫資源、存儲(chǔ)資源和

7、應(yīng)用開發(fā)進(jìn)程中需要的版本治理、協(xié)同軟件等開發(fā)工具的虛擬化，這主若是為開發(fā)者提供效勞。更高的要求是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用接口統(tǒng)一計(jì)劃，通過門戶平臺(tái)、消息系統(tǒng)等社區(qū)應(yīng)用，打通各業(yè)務(wù)應(yīng)用間的通信渠道，實(shí)現(xiàn)組織間協(xié)同，為終端用戶提供整體的業(yè)務(wù)解決方案，強(qiáng)化溝通，提升工作效率。目前平臺(tái)虛擬化的實(shí)現(xiàn)多見于公有云提供商，如AmazonEL、百度云BAE新7g云SAE和阿里云TAE等。關(guān)于咱們團(tuán)隊(duì)來講，這一步的難度超級(jí)大，通過采購方式不能完全解決水運(yùn)行業(yè)的個(gè)性化需求。但平臺(tái)虛擬化才是水運(yùn)行業(yè)頂層設(shè)計(jì)中云計(jì)算的關(guān)鍵部份和亮點(diǎn)，是咱們能夠占據(jù)水運(yùn)行業(yè)信息化制高點(diǎn)的最強(qiáng)有力的武器。應(yīng)該本著由簡入繁，重點(diǎn)先行的原那么，先從Ja

8、va平臺(tái)入手，實(shí)現(xiàn)Java容器、數(shù)據(jù)庫引擎和文檔存儲(chǔ)虛擬化；實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用的遠(yuǎn)程部署、資源分派、計(jì)費(fèi)治理自動(dòng)化；實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡、系統(tǒng)容錯(cuò)容災(zāi)透明化；實(shí)現(xiàn)治理工具可視化。二、業(yè)務(wù)需求業(yè)務(wù)應(yīng)用要為各部門實(shí)現(xiàn)：人事處：人事檔案保護(hù)、檢索、借閱；員工薪酬；員工培訓(xùn)；人事工作請(qǐng)示；人事文件柜。開發(fā)處：橫向項(xiàng)目治理、資質(zhì)治理、院屬公司治理。辦公室：文件簽收、簽發(fā)，用印申請(qǐng)。科研處：承擔(dān)項(xiàng)目、委托項(xiàng)目治理、經(jīng)費(fèi)治理、科技獎(jiǎng)勵(lì)申報(bào)、功效信息治理、基礎(chǔ)條件治理和交流與合作業(yè)務(wù)的相關(guān)治理功能。社區(qū)應(yīng)用要實(shí)現(xiàn)：門戶平臺(tái)：由“內(nèi)容治理系統(tǒng)”、“統(tǒng)一認(rèn)證系統(tǒng)”、”消息通知系統(tǒng)“三大相基礎(chǔ)構(gòu)架組成。云通信功能，在閱讀器內(nèi)實(shí)現(xiàn)

9、文本、語音、視頻的通話及交流；企業(yè)文件、數(shù)據(jù)的云端存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)上傳成功即可分享給所有指定用戶；云辦公，無需下載文章，直接在閱讀器內(nèi)打開、編輯文檔；移動(dòng)云應(yīng)用，通過移動(dòng)應(yīng)用程序隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)以上所有功能。三、組織建設(shè)云計(jì)算運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的建設(shè)要考慮兩個(gè)方向：我院云計(jì)算運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，為院私有云提供運(yùn)維效勞。信息中心云計(jì)算專業(yè)效勞團(tuán)隊(duì)建設(shè)，為信息中心客戶提供私有云建設(shè)和運(yùn)維效勞。人員組成、組織結(jié)構(gòu)問題應(yīng)在商務(wù)談判終止后確信下來，在院云計(jì)算環(huán)境實(shí)施進(jìn)程中跟進(jìn)、學(xué)習(xí)和鍛煉隊(duì)伍，為云計(jì)算相關(guān)項(xiàng)目和產(chǎn)品提供人力資源儲(chǔ)改善Self-Service供給從一個(gè)用戶的角度講，預(yù)定一臺(tái)測試效勞器確信不像在iTunes上買幾張音樂光

10、盤那樣簡單。目前市場上有足夠的Self-Service供給機(jī)械能夠選擇，包括：CitrixXenServer和Hyper-VEssentials治理平臺(tái)MicrosoftSystemCenterVirtualMachineManagerUserSelf-ServicePortalSurgient虛擬自動(dòng)化平臺(tái)VMwareLabManagerVMwareLabManagerSelf-service供給能夠降低新技術(shù)及測試和培訓(xùn)系統(tǒng)部署的總所有本錢TCO(Totalcostofownership)，并簡化對(duì)虛擬化治理軟件的投入。包括定額執(zhí)行和整合生命周期治理在內(nèi)的許多工具都許諾未經(jīng)利用的虛擬機(jī)進(jìn)入

11、待機(jī)狀態(tài)。Self-service供給是實(shí)現(xiàn)內(nèi)部云架構(gòu)的一個(gè)便利步驟，因?yàn)橛脩糁恍枰ㄟ^Web#面就能夠夠定制一項(xiàng)效勞，很多情形下他們乃至能夠?yàn)榧依锒ㄖ菩?。最后要?qiáng)調(diào)的是，這些效勞的遞交方式并非是最重要的，只要它們能知足用戶對(duì)性能和靠得住性的期望值即可。解決方案兩條路實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的解決方案第一是演進(jìn)式的，戴爾通過保障現(xiàn)有的一些投資，把一些現(xiàn)有的基礎(chǔ)架構(gòu)集成在一個(gè)虛擬化的環(huán)境里面，慢慢去提供這些自動(dòng)化，動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)中心治理，能夠達(dá)到IT高效治理水準(zhǔn)。這種方式比較適合一些傳統(tǒng)應(yīng)用，像傳統(tǒng)的應(yīng)用能夠慢慢演進(jìn)式的達(dá)到高效目的。第二是革命性的，一些大型客戶，像谷歌、阿里巴巴、微軟等等，他們是用一個(gè)全新的應(yīng)

12、用模式，包括應(yīng)用到底層的基礎(chǔ)架構(gòu)整個(gè)是全新的，一個(gè)云計(jì)算大規(guī)模擴(kuò)展的環(huán)境。另一個(gè)架構(gòu)是運(yùn)用戴爾的融合基礎(chǔ)架構(gòu)，通過Vstart平臺(tái)將戴爾的效勞器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等產(chǎn)品統(tǒng)一的結(jié)合起來，形成一體化的方案打包給客戶。而整個(gè)VIS私有云解決方案架構(gòu)由三部份組成，戴爾VIS自助效勞創(chuàng)建器、戴爾VIS工作負(fù)載導(dǎo)向器和戴爾VIS高級(jí)架構(gòu)治理者。VIS高級(jí)架構(gòu)治理者是基于Scalent的云虛擬化的基礎(chǔ)治理平臺(tái)，能夠與vSphere、Hyper-V和Xen集成，完成P2MV2V和虛擬機(jī)自動(dòng)化操作如發(fā)覺、配置、啟動(dòng)、創(chuàng)建和刪除等。戴爾VIS自助效勞創(chuàng)建器是虛擬化用戶的應(yīng)用門戶，用戶通過簡單易用的Creator門戶，自

13、己在規(guī)定權(quán)限內(nèi)自動(dòng)創(chuàng)建、配置所需的虛擬資源。戴爾VIS工作負(fù)載導(dǎo)向器是監(jiān)控、檢測、分析、修復(fù)、治理和回收虛擬化資源，保證虛擬化資源按需、按質(zhì)交付，并跟蹤虛擬化資源的利用狀況，及時(shí)回收虛擬化資源，幸免浪費(fèi)。戴爾VIS架構(gòu)和效勞可幫忙客戶將新技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)遷移至類似云的開放式模型，該模型能夠動(dòng)態(tài)調(diào)劑應(yīng)用負(fù)載并將異構(gòu)計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)整合進(jìn)統(tǒng)一的資源池。VIS架構(gòu)由模塊化組件組成，這些組件可與客戶現(xiàn)有的IT環(huán)境彼此集成。VStart那么能夠在很多不同的場景取得利用，包括效勞器的整合，把多個(gè)效勞器整合到一個(gè)虛擬化的架構(gòu)里面，或是作為個(gè)私有云的基礎(chǔ)架構(gòu)，私有云資源池基礎(chǔ)架構(gòu)來部署，或是用來支撐一些應(yīng)用

14、的平臺(tái)，像SAP不同的應(yīng)用作為資源池或是一個(gè)虛擬架構(gòu)。同時(shí)也能夠在一些擴(kuò)展的虛擬架構(gòu)或是遠(yuǎn)程的分支機(jī)構(gòu)里面都能夠取得專門好部署。轉(zhuǎn)變策略方才開始的時(shí)候，更多用戶是集中在節(jié)省本錢、節(jié)省投資、節(jié)省本錢架構(gòu)的方面做一些基礎(chǔ)架構(gòu)的集成那些方面?？墒锹?，越做越大，整個(gè)治理跟運(yùn)營會(huì)顯現(xiàn)專門大問題。下一個(gè)問題確實(shí)是在于怎么解決這些虛擬架構(gòu)擴(kuò)展的問題，怎么去治理，怎么去把這些整個(gè)IT的營運(yùn)治理能夠自動(dòng)化，能夠更好地去治理這些虛擬資源。針對(duì)云計(jì)算的需求，戴爾此刻的IT部門也在慢慢地向私有云轉(zhuǎn)變，主若是一些商業(yè)方面的需求。他給咱們舉了一個(gè)例子，比如說此刻某些公司的IT部門提供一些資源需要很長時(shí)刻，比如說兩個(gè)月

15、時(shí)刻才能提供給一些IT資源來支持一個(gè)新業(yè)務(wù)?？墒羌僭O(shè)說此刻能夠很容易在一些公有云幾分鐘申請(qǐng)到一個(gè)新的虛擬機(jī)。專門快部署，可是若是IT仍是反映那么慢的話，那么久才能夠提供資源的方案，跟不上業(yè)務(wù)的進(jìn)展。因此，IT會(huì)有更大的需求轉(zhuǎn)向私有云方面那個(gè)也是一些客戶本身的業(yè)務(wù)需求，他的商業(yè)方面的需求引發(fā)這些轉(zhuǎn)變的。不同的客戶在不同時(shí)期有不同的需求，戴爾的VIS和VStart的方案，能夠從方才開始虛擬化到整個(gè)IT進(jìn)程轉(zhuǎn)變能夠提供一個(gè)專門好的方案。不同類型的客戶都能夠知足他們的需求。5投入建議但就目前來看盡管有很多研究證明云計(jì)算6架構(gòu)確實(shí)可為機(jī)構(gòu)用戶制造相當(dāng)多的效益，但依照調(diào)查報(bào)告顯示，仍有50%的公司用戶會(huì)擔(dān)憂云端所帶來的潛在數(shù)據(jù)平安問題，而更有超過1/5的人對(duì)其靠得住性抱持著相當(dāng)疑心的態(tài)度。機(jī)構(gòu)用戶將重要的數(shù)據(jù)放在公有云的風(fēng)險(xiǎn)太高，在目前其平安狀況尚未改善之前，仍是以私有云較為可行。而Gartner的分析也顯示，由機(jī)構(gòu)用戶自行建置的私有云，較能讓機(jī)構(gòu)用戶所同意。但假設(shè)要建構(gòu)一套可用的私有云，機(jī)構(gòu)用戶本身在初期便需投入相當(dāng)?shù)馁M(fèi)用來建構(gòu)平臺(tái)與其基礎(chǔ)架構(gòu)。這對(duì)資金有限的中小機(jī)構(gòu)用戶而言，會(huì)是很繁重的負(fù)擔(dān)。對(duì)此機(jī)構(gòu)用戶IT人員在進(jìn)行云計(jì)算架構(gòu)