云計算平臺下電子政務基礎設施的應用

【摘要】針對我國電子政務基礎設施的發展現狀及存在的問題，分析了電子政務發展對云計算平臺的需求，提出了云計算在政務系統支撐平臺和安全管控桌面兩個方向的應用方案，并以廣州市某區電子政務云計算平臺為例，介紹了云平臺在電子政務中的應用。通過云計算可以很好地解決當前電子政務發展過程中遇到的管理運維問題，并在高可靠、高可用和節能減排等方面較傳統模式有所突破。

【關鍵詞】電子政務基礎設施云計算

中圖分類號：TP311.5文獻標識碼：A文章編號：1006-1010(2014)-09-0055-05

1 引言

電子政務的發展依賴于一系列的基礎設施建設，包括網絡、資源、服務器等硬件基礎設施建設和一系列的軟件基礎設施建設等。隨著IT技術的快速發展，傳統的基礎設施建設已經難以滿足新時代電子政務發展的需求。云計算作為一種新的架構平臺、計算模式和服務模式，能夠解決電子政務發展中遇到的若干問題。

本文將分析云計算平臺在電子政務的使用需求，并以基礎設施云平臺在電子政務應用中的一個成功案例說明云計算在電子政務基礎設施中所能發揮的重要作用。

2 我國電子政務基礎設施發展現狀及問題

2.1電子政務在整體發展中穩步前進

經過多年來的發展，我國省、市級政府網站建設已經達到比較完善的水平，并且政府辦公自動化程度逐漸提高，與此同時，縣級政府網站的數量也呈現逐年增加的趨勢。這些發展成果表明我國的電子政務軟硬件基礎設施已經得到初步完善。

建立在較為鞏固的基礎設施之上的電子政務應用正在一步步地開展，電子政務的發展正從高投入、高風險、高速度的信息基礎建設階段，向高統合、高密度、高效率的信息資源轉化，逐步邁向新的發展階段。

2.2電子政務基礎設施建設存在的問題

由于目前電子政務基礎設施建設都是針對各應用業務系統服務，因此存在不少問題。主要表現在：

（1）部分基礎設施重復建設，公共資源不能共享。在硬件投入中，片面追求高性能、高配置，形成的資源能力遠遠超過實際應用的需要，造成投資浪費。

（2）運維任務越來繁重，運維人員不足，運維困難。一方面，隨著電子政務的發展，信息系統的技術架構越來越復雜，且用戶對系統的可靠性、可用性等各方面需求也越來越高，這不僅大大增加了運維人員的工作量，同時對專業技術要求也越來越高；另一方面，許多政府部門在做電子政務規劃時，重建設而輕維護，對于系統建成后的運營與維護則缺乏相關資源的投入和保障，成為電子政務系統可持續發展的極大隱患。

（3）缺乏統一管理，建設水平參差不齊，“條塊分割”導致各自為政，部門利益相互牽制，難以將各局域網融合成統一平臺。

（4）安全保障不足，法律、法規建設遲滯，許多管理環節和信息安全機制的建立無法可依，存在較大安全隱患。

上述問題阻礙了電子政務基礎設施的進一步發展。為了解決上述問題，越來越多的政府部門將服務器托管到統一的機房內，由專人進行維護。這種方式在一定程度上緩解了統一管理、安全保障方面的問題，但在提高資源利用率、運維管理方面仍不盡人意。

3 電子政務發展對云計算平臺需求分析

電子政務的持續發展，對相關IT環境的要求越來越高，主要包括提高基礎設施可靠性，降低運維難度，節能減排等方面。

云計算具有超大規模、高可靠性、虛擬化、高擴展性、按需供給、廉價節能、接入設備的多樣性、模式的商業性、方式的靈活性等特點。依據服務內容不同，云計算可以分為IaaS（Infrastructure-as-a-Service，基礎設施即服務）、PaaS（Platform-as-a-Service，平臺即服務）、SaaS（Software-as-a-Service，軟件即服務），分別提供基礎設施、軟件研發或運行平臺、某一軟件等形式的服務內容。使用IaaS云平臺能使電子政務基礎設施在上述各方面需求有所改善，促進電子政務基礎設施的進一步發展。

通過IaaS云平臺，可以將物理IT基礎設施資源轉化為虛擬資源。在傳統模式上，因為設備型號、配置參數、地理位置等差異會給管理帶來困難，但是經過虛擬化之后，計算能力、網絡、存儲等資源將以標準的形式提供，且與位置無關。因此，相對于傳統IT基礎設施，維護虛擬資源更加靈活便捷。

IaaS云平臺根據其特性，能夠在以下幾方面滿足電子政務基礎設施的需求。

3.1提高基礎設施可靠性

（1）云平臺將現有的IT資源進行資源整合，統一管理，形成資源池：云平臺中任意節點發生故障僅影響資源池的規模，不存在單點故障。

（2）實現資源動態擴展或收縮：云平臺支持在線增減硬件資源，而不影響業務的正常運行；同時，虛擬得到的基礎設施也能夠根據需要任意調整。

（3）快速彈性及負載均衡：服務可適應自動化和半自動化的要求，規?？梢钥焖贁U大或縮小。當虛擬服務器出現過載情況時，根據控制策略能夠自動或半自動熱遷移到空閑物理服務器，而服務不受影響。

（4）具備高可用性與高可靠性：云平臺通過配置的形式即可對控制器、虛擬機、存儲、網絡等進行冗余和容災的功能性實現，以保障平臺及平臺內應用系統不會因硬件設備故障導致不能正常運行。

（5）典型業務應用環境快速創建：云計算平臺可對基礎設施資源、操作系統、中間件、數據庫、業務系統進行虛擬化，并組合成多種典型業務應用環境的創建模板，實現對典型應用環境的快速創建、快速部署功能。

3.2降低運維難度

（1）提高IT環境管理效率：通過云計算平臺提供虛擬基礎設施支撐應用系統的可持續運行，可大幅簡化IT管理工作，因為管理員不必再逐一配置和管理服務器。可利用高級工具實現工作負載平衡、容量規劃、虛擬機實時遷移和自動化部署，從而提高管理效率。IT環境管理工作可以在一個控制臺上通過簡單的操作來實現。

（2）按需自助服務：通過虛擬化，云平臺可對資源池的資源進行分割。結合一定的業務流程，可實現面向網絡中心管理者和信息資源使用者的業務運營平臺，管理者和使用者按自身需要自行獲取和管理屬于自己或所屬組織的資源。

（3）業務靈活可變：使用云計算平臺，物理基礎設施資源由云平臺進行管理，而系統管理員則管理由云平臺提供的標準的虛擬資源。對虛擬對象的管理能夠根據業務需求、法律法規要求任意調整，靈活可變。

3.3節能減排

（1）提高服務器利用率，降低能耗：云平臺提供的多個虛擬機能夠整合到一個物理服務器中，可顯著減少要管理的物理機數量，大幅提高處理和存儲資源的設備利用率，并在降低能源成本的同時減少占用的中心機房空間。

（2）能耗智能化管理：云計算平臺具備根據當前負載情況進行負載整合的功能，各虛擬服務器可根據負載策略配置，動態進行待機、啟動、關機等狀態的轉換，從而達到能耗智能化管理要求。

4 云計算在電子政務中的應用方案分析

IaaS云平臺支持大規模虛擬計算資源、存儲資源、網絡資源的統一管理，可在已有IT基礎設施的基礎上實現可擴展的高效私有云和混合云。云平臺結構如圖1所示：

圖1云平臺系統結構

電子政務的IT資源使用主要包括服務器和辦公桌面兩個方向，云平臺針對這兩個應用方向，可提供對應的解決方案。

4.1政務系統支撐平臺云計算方案

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如圖2所示，云計算的架構由三部分組成：

（1）云門戶：實現信息資源使用者的自助服務接入，以及云平臺管理接入；

（2）云管理平臺：實現資源池的統一管理，對信息資源使用者的資源池進行邏輯隔離，按使用者的資源請求來供應資源，資源是經過編排的軟件、硬件及服務；

（3）云資源池：作為能力提供者，由計算資源池、網絡資源池和存儲資源池組成，網絡資源池被劃分為管理網絡、生產網絡和互通安全網絡；存儲資源池由傳統集中式存儲系統或云存儲系統組成，支持結構化存儲和非結構存儲的需求。

圖2 政務系統支撐平臺云計算方案

4.2安全管控桌面云技術方案

安全管控桌面云架構如圖3所示。

（1）服務層：通過云平臺將高性能的物理服務器整合為統一的資源池來提供服務。

（2）桌面層：通過桌面虛擬化技術建立桌面池，可按客戶需求快速交付多種桌面模式，以適用于不同的應用場景。同時用于控制桌面的狀態，根據需要和管理配置啟動和停止虛擬桌面。維護管理桌面云的主桌面鏡像，根據需要從主桌面映像創建虛擬桌面、優化存儲利用率，并在每個用戶每次登錄時為其提供原始虛擬桌面的協同工作的各種服務的集合。

（3）軟件層：應用虛擬化模塊，用于集中安裝、配置和維護應用程序池，為終端應用提供應用程序的Web訪問接口?？蛻舳塑浖渴鹪谠破脚_構建的桌面虛擬化服務上。

（4）客戶端：為桌面云的客戶端設備提供虛擬桌面接入和單點登錄功能。單點登錄為客戶端提供單一登錄訪問（無論用戶以何種方式在哪里連接），輕松管理和簡化用戶訪問虛擬桌面和應用的過程，并能讓用戶重置其Windows密碼或解鎖其賬戶。

5 典型案例介紹

下面以廣州市某區政府單位電子政務云計算平臺為例，說明云平臺在電子政務中的應用效果。該區電子政務云平臺利用原有IT系統的資源，使用IaaS云平臺有效整合，通過統一規則、統一標準、統一平臺，對內實現信息共享、業務協同辦理、無紙化辦公，推進該區科技和信息化局的信息對稱、高效運行和精準管理。最終實現信息中心基礎平臺節能、減排、高效、共享的目的。其部署方案如圖4所示：

圖4廣州某區政府電子政務云平臺

該區電子政務基礎設施云平臺由區中心機房和區政務辦中心機房兩個數據中心構成。兩個機房中分別部署若干臺物理服務器，形成兩個云計算的集群，由部署在區中心機房的云控制器進行管理，同時在政務辦中心機房中也部署一個云控制器作為主控制器的熱備份。

該區電子政務基礎設施云平臺為政務系統提供了安全、可靠、彈性、易維護的基礎設施環境，提供虛擬服務器部署政務應用，同時提供虛擬桌面供各類辦公人員使用。

整個云平臺實現了以下功能：

（1）在運行管理方面：實現了資源統一管理，自助服務，應用自動化部署，計算資源智能調度，服務器動態擴展。

（2）安全管控方面：包括應用數據訪問管控，網絡訪問管控，操作行為管控，資源相互安全隔離等；使用強認證密鑰手段對虛擬機進行管理。

（3）在容災方面：采用軟件方式實現系統高可用，故障自動遷移等功能。

目前，該區機關內部信息網、電子政務數據中心、OA系統等7個應用系統或業務系統已遷移到云平臺中運行，并提供50個云桌面系統，通過網絡提供給各街道辦事處、各處級單位，對外辦公窗口實現無主機辦公。

6 結束語

通過云計算模式可很好地解決當前電子政務中運維管理遇到的問題，在高可靠、高可用和節能減排等方面較傳統模式有所突破。廣州市某區政府電子政務云平臺的成功實施，為云計算在電子政務中的落地運用提供了成功案例，具有示范性作用。

參考文獻：

[1] 蘇奎. 云計算平臺下的電子政務基礎設施研究[D]. 濟南: 山東師范大學, 2012.

[2] 黃虹. 電子政務系統發展現狀分析[J]. 價值工程, 2010(18): 222-223.

[3] 李志萍. 我國電子政務的發展現狀及存在的問題[J]. 電子制作, 2013(14).

[4] 鄭鋒,劉旭儒. 電子政務系統中的基礎設施層建設[J]. 科技創新導報, 2008(6): 6-9.

[5] 程海翔. 由“硬”到“軟”電子政務建設的新趨勢[J]. 信息化建設, 2013(7): 34-36.

[6] 劉彥凱. “云計算”如何服務電子政務[J]. 信息化建設, 2011(8): 20-22.

[7] 方延風. 電子政務基礎設施層與低碳相關的幾個關鍵技術[J]. 中國科技信息, 2010(12): 98-99.

[8] 李偉,饒堅. 構建電子政務基礎設施系統的研究[J]. 現代計算機, 2004(6): 46-48.★

作者簡介

謝培昭：學士，現就職于廣州杰賽科技股份有限公司信息安全與云計算分公司，主要從事云計算軟件項目的開發。

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如圖2所示，云計算的架構由三部分組成：

（1）云門戶：實現信息資源使用者的自助服務接入，以及云平臺管理接入；

（2）云管理平臺：實現資源池的統一管理，對信息資源使用者的資源池進行邏輯隔離，按使用者的資源請求來供應資源，資源是經過編排的軟件、硬件及服務；

（3）云資源池：作為能力提供者，由計算資源池、網絡資源池和存儲資源池組成，網絡資源池被劃分為管理網絡、生產網絡和互通安全網絡；存儲資源池由傳統集中式存儲系統或云存儲系統組成，支持結構化存儲和非結構存儲的需求。

圖2 政務系統支撐平臺云計算方案

4.2安全管控桌面云技術方案

安全管控桌面云架構如圖3所示。

（1）服務層：通過云平臺將高性能的物理服務器整合為統一的資源池來提供服務。

（2）桌面層：通過桌面虛擬化技術建立桌面池，可按客戶需求快速交付多種桌面模式，以適用于不同的應用場景。同時用于控制桌面的狀態，根據需要和管理配置啟動和停止虛擬桌面。維護管理桌面云的主桌面鏡像，根據需要從主桌面映像創建虛擬桌面、優化存儲利用率，并在每個用戶每次登錄時為其提供原始虛擬桌面的協同工作的各種服務的集合。

（3）軟件層：應用虛擬化模塊，用于集中安裝、配置和維護應用程序池，為終端應用提供應用程序的Web訪問接口?？蛻舳塑浖渴鹪谠破脚_構建的桌面虛擬化服務上。

（4）客戶端：為桌面云的客戶端設備提供虛擬桌面接入和單點登錄功能。單點登錄為客戶端提供單一登錄訪問（無論用戶以何種方式在哪里連接），輕松管理和簡化用戶訪問虛擬桌面和應用的過程，并能讓用戶重置其Windows密碼或解鎖其賬戶。

5 典型案例介紹

下面以廣州市某區政府單位電子政務云計算平臺為例，說明云平臺在電子政務中的應用效果。該區電子政務云平臺利用原有IT系統的資源，使用IaaS云平臺有效整合，通過統一規則、統一標準、統一平臺，對內實現信息共享、業務協同辦理、無紙化辦公，推進該區科技和信息化局的信息對稱、高效運行和精準管理。最終實現信息中心基礎平臺節能、減排、高效、共享的目的。其部署方案如圖4所示：

圖4廣州某區政府電子政務云平臺

該區電子政務基礎設施云平臺由區中心機房和區政務辦中心機房兩個數據中心構成。兩個機房中分別部署若干臺物理服務器，形成兩個云計算的集群，由部署在區中心機房的云控制器進行管理，同時在政務辦中心機房中也部署一個云控制器作為主控制器的熱備份。

該區電子政務基礎設施云平臺為政務系統提供了安全、可靠、彈性、易維護的基礎設施環境，提供虛擬服務器部署政務應用，同時提供虛擬桌面供各類辦公人員使用。

整個云平臺實現了以下功能：

（1）在運行管理方面：實現了資源統一管理，自助服務，應用自動化部署，計算資源智能調度，服務器動態擴展。

（2）安全管控方面：包括應用數據訪問管控，網絡訪問管控，操作行為管控，資源相互安全隔離等；使用強認證密鑰手段對虛擬機進行管理。

（3）在容災方面：采用軟件方式實現系統高可用，故障自動遷移等功能。

目前，該區機關內部信息網、電子政務數據中心、OA系統等7個應用系統或業務系統已遷移到云平臺中運行，并提供50個云桌面系統，通過網絡提供給各街道辦事處、各處級單位，對外辦公窗口實現無主機辦公。

6 結束語

通過云計算模式可很好地解決當前電子政務中運維管理遇到的問題，在高可靠、高可用和節能減排等方面較傳統模式有所突破。廣州市某區政府電子政務云平臺的成功實施，為云計算在電子政務中的落地運用提供了成功案例，具有示范性作用。

參考文獻：

[1] 蘇奎. 云計算平臺下的電子政務基礎設施研究[D]. 濟南: 山東師范大學, 2012.

[2] 黃虹. 電子政務系統發展現狀分析[J]. 價值工程, 2010(18): 222-223.

[3] 李志萍. 我國電子政務的發展現狀及存在的問題[J]. 電子制作, 2013(14).

[4] 鄭鋒,劉旭儒. 電子政務系統中的基礎設施層建設[J]. 科技創新導報, 2008(6): 6-9.

[5] 程海翔. 由“硬”到“軟”電子政務建設的新趨勢[J]. 信息化建設, 2013(7): 34-36.

[6] 劉彥凱. “云計算”如何服務電子政務[J]. 信息化建設, 2011(8): 20-22.

[7] 方延風. 電子政務基礎設施層與低碳相關的幾個關鍵技術[J]. 中國科技信息, 2010(12): 98-99.

[8] 李偉,饒堅. 構建電子政務基礎設施系統的研究[J]. 現代計算機, 2004(6): 46-48.★

作者簡介

謝培昭：學士，現就職于廣州杰賽科技股份有限公司信息安全與云計算分公司，主要從事云計算軟件項目的開發。

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如圖2所示，云計算的架構由三部分組成：

（1）云門戶：實現信息資源使用者的自助服務接入，以及云平臺管理接入；

（2）云管理平臺：實現資源池的統一管理，對信息資源使用者的資源池進行邏輯隔離，按使用者的資源請求來供應資源，資源是經過編排的軟件、硬件及服務；

（3）云資源池：作為能力提供者，由計算資源池、網絡資源池和存儲資源池組成，網絡資源池被劃分為管理網絡、生產網絡和互通安全網絡；存儲資源池由傳統集中式存儲系統或云存儲系統組成，支持結構化存儲和非結構存儲的需求。

圖2 政務系統支撐平臺云計算方案

4.2安全管控桌面云技術方案

安全管控桌面云架構如圖3所示。

（1）服務層：通過云平臺將高性能的物理服務器整合為統一的資源池來提供服務。

（2）桌面層：通過桌面虛擬化技術建立桌面池，可按客戶需求快速交付多種桌面模式，以適用于不同的應用場景。同時用于控制桌面的狀態，根據需要和管理配置啟動和停止虛擬桌面。維護管理桌面云的主桌面鏡像，根據需要從主桌面映像創建虛擬桌面、優化存儲利用率，并在每個用戶每次登錄時為其提供原始虛擬桌面的協同工作的各種服務的集合。

（3）軟件層：應用虛擬化模塊，用于集中安裝、配置和維護應用程序池，為終端應用提供應用程序的Web訪問接口。客戶端軟件部署在云平臺構建的桌面虛擬化服務上。

（4）客戶端：為桌面云的客戶端設備提供虛擬桌面接入和單點登錄功能。單點登錄為客戶端提供單一登錄訪問（無論用戶以何種方式在哪里連接），輕松管理和簡化用戶訪問虛擬桌面和應用的過程，并能讓用戶重置其Windows密碼或解鎖其賬戶。

5 典型案例介紹

下面以廣州市某區政府單位電子政務云計算平臺為例，說明云平臺在電子政務中的應用效果。該區電子政務云平臺利用原有IT系統的資源，使用IaaS云平臺有效整合，通過統一規則、統一標準、統一平臺，對內實現信息共享、業務協同辦理、無紙化辦公，推進該區科技和信息化局的信息對稱、高效運行和精準管理。最終實現信息中心基礎平臺節能、減排、高效、共享的目的。其部署方案如圖4所示：

圖4廣州某區政府電子政務云平臺

該區電子政務基礎設施云平臺由區中心機房和區政務辦中心機房兩個數據中心構成。兩個機房中分別部署若干臺物理服務器，形成兩個云計算的集群，由部署在區中心機房的云控制器進行管理，同時在政務辦中心機房中也部署一個云控制器作為主控制器的熱備份。

該區電子政務基礎設施云平臺為政務系統提供了安全、可靠、彈性、易維護的基礎設施環境，提供虛擬服務器部署政務應用，同時提供虛擬桌面供各類辦公人員使用。

整個云平臺實現了以下功能：

（1）在運行管理方面：實現了資源統一管理，自助服務，應用自動化部署，計算資源智能調度，服務器動態擴展。

（2）安全管控方面：包括應用數據訪問管控，網絡訪問管控，操作行為管控，資源相互安全隔離等；使用強認證密鑰手段對虛擬機進行管理。

（3）在容災方面：采用軟件方式實現系統高可用，故障自動遷移等功能。

目前，該區機關內部信息網、電子政務數據中心、OA系統等7個應用系統或業務系統已遷移到云平臺中運行，并提供50個云桌面系統，通過網絡提供給各街道辦事處、各處級單位，對外辦公窗口實現無主機辦公。

6 結束語

通過云計算模式可很好地解決當前電子政務中運維管理遇到的問題，在高可靠、高可用和節能減排等方面較傳統模式有所突破。廣州市某區政府電子政務云平臺的成功實施，為云計算在電子政務中的落地運用提供了成功案例，具有示范性作用。

參考文獻：

[1] 蘇奎. 云計算平臺下的電子政務基礎設施研究[D]. 濟南: 山東師范大學, 2012.

[2] 黃虹. 電子政務系統發展現狀分析[J]. 價值工程, 2010(18): 222-223.

[3] 李志萍. 我國電子政務的發展現狀及存在的問題[J]. 電子制作, 2013(14).

[4] 鄭鋒,劉旭儒. 電子政務系統中的基礎設施層建設[J]. 科技創新導報, 2008(6): 6-9.

[5] 程海翔. 由“硬”到“軟”電子政務建設的新趨勢[J]. 信息化建設, 2013(7): 34-36.

[6] 劉彥凱. “云計算”如何服務電子政務[J]. 信息化建設, 2011(8): 20-22.

[7] 方延風. 電子政務基礎設施層與低碳相關的幾個關鍵技術[J]. 中國科技信息, 2010(12): 98-99.

[8] 李偉,饒堅. 構建電子政務基礎設施系統的研究[J]. 現代計算機, 2004(6): 46-48.★

作者簡介

謝培昭：學士，現就職于廣州杰賽科技股份有限公司信息安全與云計算分公司，主要從事云計算軟件項目的開發。

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