基于云聚合中間件平臺的政務云架構研究

胡愛香

摘 要：隨著我國電子政務建設的發展以及云計算技術的廣泛應用，越來越多的政府部門意識到使用云計算技術進行電子政務建設的必要性及優越性，但隨之帶來的是資源共享程度不夠、應用待整合等問題。為了解決上述問題，文章提出了一種基于云聚合中間件平臺的政務云架構，該架構充分利用云計算集約化思想，著力解決政務資源共享和應用整合問題。

關鍵詞：云計算；云聚合中間件平臺；政務云；云架構

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）09-0070-04

0 引 言

在云計算技術的推動下，全國各地政府部門形成了統一認識，開始采用統一管理的建設思路發展電子政務的集約化模式[1-3]。我國電子政務網絡基礎設施集約化建設取得了積極進展，網絡支撐能力不斷加強，政務服務能力不斷提升，但依然存在資源共享不充分和政務應用需要整合等問題[4]。

近年來，各級政府紛紛建立了各自的電子信息系統和政府網站。然而由于缺乏統一的管理機制，這些部門在建設電子政務時只考慮了部門需要，并未充分考慮與其它部門之間的信息共享，再加上政府體制的條塊管理模式，造成了目前依然普遍存在的信息孤島和重復建設現象。由于各政府部門對信息資源的分割和壟斷，使巨大的政府信息資源共享需求與實際共享情況相差極大，不僅造成了極大的浪費，還降低了政府的社會服務效率、協同管理水平和應急響應能力，成為阻礙政府提升服務能力的重要因素[5]。

政務應用系統需要進一步整合。傳統的政務應用不斷創新，電子化、網絡化和自動化電子政務已經被越來越多的政府部門青睞，但電子政務系統應用是一個龐大的應用工程，各業務系統之間既相互聯系又有各自的差異，各政府部門在前期的信息化建設中已經建設了滿足本部門需求的應用，但在云計算環境下仍存在大量重復建設的應用，這就需要對不同的應用進行整合，減少重復建設，加強不同系統之間的協同和跨部門合作，滿足快速發展的政務服務需求[6]。

為進一步提高政務資源共享程度和系統的整合，文章提出了一種基于云聚合中間件平臺的政務云框架。介紹了政務云架構及其主要技術與云聚合中間件平臺。

1 政務云架構介紹

政務云是利用云計算技術對政府管理和服務職能進行精簡、優化、整合，并通過信息化手段在政務云上實現各種政務服務和業務流程辦理，為政府各級部門提供可靠服務的基礎IT服務平臺[7，8]。

1.1 架構設計

該架構在云聚合中間件平臺的基礎上進行搭建，采用業界領先的“資源集約化使用和治理”的云計算建設理念，采用“1+N”彈性云架構、云服務、WOA架構、OGSA架構，展現配件渲染計算、OLAM等技術，確保其具有高可用、高擴展、高安全、高性能等特點，科學構造智能化、體系化、網格化的政務服務云[9，10]。基于云聚合中間件平臺的政務云架構如圖1所示。

基礎設施層是整個上層平臺的基礎，包括虛擬化服務器、存儲設備、網絡設備、負載均衡設備以及系統軟件。

專用云資源層是政府各職能部門業務系統和數據庫構成的數據資源，能為政務服務提供各類數據支撐。

專用云平臺層在云聚合中間件平臺的基礎上可快速、有效地整合電子政務應用資源和數據資源，并建設統一資源整合和資源共享機制。能根據云端用戶的角色和需要，主動聚合政務云中的各種資源信息并展現給云端用戶群，為政務服務提供新的服務機制。

共享交換層由云服務生成、云服務總線、云資源目錄構成，它由電子政務專有云、公共服務云、云與智能終端交互、非云與云應用交互組成。為資源共享、服務整合、異構系統之間的互聯互通提供基于標準、面向服務、事件驅動的資源共享和應用集成整合支撐與服務。

公共云服務層面向用戶，利用門戶網站群、行政服務大廳和其他云端設備等提供政務服務。

1.2 主要技術

1.2.1 WOA架構技術

WOA（Web Oriented Architecture，WOA）架構技術采用面向Web、面向WAN、第二代SOA架構技術，集B/S結構和SOA架構的核心優勢，為云端用戶提供良好的操作體驗，確保應用系統具有協同性、可重用性、可組合性、服務可尋址性、適應性、自治性、松耦合等先進特性。

1.2.2 背景感知計算技術

背景感知計算技術（Context-Aware Computing）是一種根據用戶身份、使用環境自動為其提供個性化云服務的技術。采用背景感知計算技術能自動感知各用戶群體的操作習慣，不同用戶登錄后，能呈現不同的用戶桌面和功能，為用戶提供功能全面、個性多樣的操作體驗。

1.2.3 內容聚合計算技術

內容聚合計算技術（Content Mashup Computing）能夠聚合各應用系統的信息資源，如常用功能、待辦任務、子系統報表、子系統消息、子系統日志等，創新“信息找人、任務找人”的應用新模式。

1.2.4 在線分析挖掘技術

在線分析挖掘技術（On-Line Analytical Mining）融合了OLAP和Data Mining技術，將政務數據集市中的各類面向主題的數據集，通過配置自動生成各類數據魔方（Cube），快速形成統一的數據魔方池，提供面向主題的展現圖表，確保應用系統不僅擁有實時業務運行頂層監控功能，還擁有在線分析挖掘功能，能夠有效模擬、預測未來的業務發展趨勢，為管理決策、宏觀調控提供依據。

2 云聚合中間件平臺

云聚合中間件平臺是針對政務應用、數據和業務流程的整合需求，為政府提供的符合SOA理念的、標準化、輕量級的云計算解決方案，它能幫助用戶快速、有效、低成本地整合、動態擴展內部應用，統一管理部門有效的應用數據，將政府的應用、人員、信息、流程有機聚合，形成各類資源池，使不同用戶能夠通過單一渠道訪問所需的個性化信息，為用戶提供集成化信息訪問服務。

2.1 平臺授權體系

政務云為了實現對各業務系統的整合和統一訪問授權管理，需要有角色清晰的用戶權限。本架構為了體現云計算分布式、集約化的思想，采用基于角色的訪問控制RBAC（Role-based Policies Access Control，RBAC）對不同的用戶授權，主要考慮四類用戶的權限，各類用戶的授權體系如圖2所示。

（1）超級管理員：擁有平臺所有訪問權限，但無權對業務操作類角色進行修改，為平臺默認創建的角色。

（2）機構管理員：一般分配給政府單位信息部門的主要負責人。由超級管理員創建，主要負責管理本部門用戶及為用戶分配業務操作類角色。除分配用戶角色外，機構管理員不能增刪改業務操作類角色的任何其他信息。

（3）應用系統管理員：一般由業務處室的負責人擔任。由超級管理員創建，擁有相應子系統的所有權限，可增刪改查相應子系統的業務操作類角色，并將自已所擁有的權限分派給下一級業務類角色。

（4）業務操作人員：一般由業務辦理人員擔任。由應用系統管理員創建，擁有應用系統管理員分配給它的權限，可增刪改查相應子系統內可見的業務操作類角色，將自已擁有的權限分派給下一級業務類角色。

2.2 單點登錄

單點登錄的實現基于Active Directory技術，單點登錄設計實現機制如圖3所示。單點登錄為不同用戶訪問整合后的政務云資源及云端系統提供統一的單點登錄機制，用戶只用登錄一次就可以訪問政務云平臺內的所有應用系統。

其中ST（Service Ticket，ST）為客戶端應用持有，每個ST對應客戶端上的一個用戶；TGT（Ticket Granting Ticket，TGT）存儲在CAS服務器端和用戶Cookie兩個地方。

2.3 資源整合

資源整合從三個層面、四個方面著手。三個層面即用戶層面、應用層面和數據層面；四個方面即統一管理所有子系統應用資源的用戶和授權、管理所有應用資源的URL、創建面向主題的多維數據魔方、共享數據生成可尋址的云服務，以形成簡潔的平臺資源池，再利用展現配件池生成面向用戶群的個人桌面門戶。

2.4 平臺資源池

資源池的設計是為了減少重復開發，提高政務云平臺部署的工作效率，對云平臺搭建過程中涉及的常用資源進行整合，形成能夠被方便調用的云服務。結合大量的政務云建設情況，平臺資源池分為展現配件池、應用資源池、數據魔方池、數據服務池、訪問用戶池和初始代碼池。

2.4.1 展現配件池

展現配件池基于Widget技術實現，展現配件包括展現風格、展現圖表、展現模塊、展現模塊數據源（Web服務）管理。展現配件池能為云平臺的搭建提供豐富的展現配件，方便快速地實現個性化云平臺展現。

2.4.2 應用資源池

應用資源池可為應用系統統一配置管理服務，云聚合中間件平臺將平臺下所有應用系統的功能模塊、功能菜單進行抽象、類化，形成應用資源池，抽象和類化后的資源可分布式部署在不同的地域和服務器環境中，真正體現云計算機“資源集約化”的設計思想。

2.4.3 數據魔方池

數據魔方池可聚合政務云中分布在不同業務系統中的信息碎片，利用分析挖掘技術（如下鉆、上鉆、旋轉、切片）生成各類多維主題，將其發布到云聚合中間件平臺的虛擬桌面門戶或第三方應用中，以充分彰顯頂層設計的理念。

數據魔方池內分成了分類目錄區域、內容展現區域和主功能菜單項三個區域。

（1）分類目錄區是展示已建好的主題與分類的區域；

（2）內容展現區主要用于展示分類目錄下一級節點或分類目錄下的主題內容；

（3）主功能菜單區是分類管理、主題設計、系統管理的快捷通道。

2.4.4 數據服務池

數據服務池將結構化數據（關系數據庫、Excel、CSV文件等）生成并發布成Web Service服務，數據服務池的配置采用瀏覽器Web方式進行工作，使用戶能方便、靈活地部署政務云服務。

2.4.5 訪問用戶池

訪問用戶池主要對組織機構、用戶、權限進行統一管理。用于管理平臺用戶以及云端終端用戶的相關信息，包括行政區劃、行政部門、用戶注冊、帳戶注冊、用戶組、用戶權限的統一管理等。

2.4.6 初始代碼池

初始化代碼池對政務基礎數據進行統一管理，用于統一管理云平臺的基礎數據（包括元數據字典、業務指標、語義映射、統一標識等）、節假日和訪問控制的IP地址段。同時，采用開放式的Web Service服務接口可實現數據信息資源的共享和集中管理。

2.4.7 業務報表池

業務報表池基于服務器設計，為數據源提供各種現成可用的工具和服務，具有創建、部署和管理不同報表的功能。可以使用業務報表池從關系數據源、多維數據源和基于XML的數據源創建交互式、表格式、圖形式或自由格式的報表。可以按需發布報表、計劃報表處理或評估報表。業務報表池還允許用戶基于預定義模型創建即席報表，并通過交互方式瀏覽模型中的數據。支持多種格式，支持將數據導出到其它應用程序，支持Web方式查看，支持發布到虛擬桌面門戶。

2.5 個人桌面門戶

通過Gadget定制器、展現配件池、展現渲染和展現框架能快速定制生成個性化的Gadget Web桌面門戶，不同的用戶登錄后所展現的配件完全不同。

3 結 語

本文提出了一種基于云聚合中間件平臺的政務云架構作為推進政務信息化的新技術，利用云聚合中間件平臺的強大優勢推動政務云的應用和發展，該架構能夠有效解決當前政務信息化中的信息共享不充分、應用整合待深入等問題，有助于提高政務服務質量，促進電子政務的智慧化發展。

參考文獻

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