云計算環境下信息系統規劃與設計研究

朱娜

（哈爾濱市執紀審查服務中心 黑龍江省哈爾濱市 150001）

1 云計算與研究背景綜述

1.1 云計算及其特點

早期的云計算主要指的是分布式計算，通過將一個大程序拆解成為多個或數個計算分程序，分開計算后再將各個計算結果進行整合，最后返回給用戶。隨著互聯網技術的發展，云計算已經發展成為包括分布計算、效能計算、并串行計算等計算方式的網格計算技術。“云”本質上是一種網絡資源，用戶可以瀏覽和下載，按云流量使用量付費，表現為網絡技術、軟件技術、信息技術等學科的綜合交叉。云計算作為整合網絡資源的一種手段，起到管理者的作用，使用戶能快捷便利地獲取所需求的資源，迅速地查找信息，充分發揮網絡資源的拓展性和便捷性。

云計算是數據處理層面的概念，以互聯網云服務提供商為代表。高度成熟的云計算能力有助于優化基層設備結構，降低設備投入和維護成本。近年來，云計算逐漸成為發展互聯網業務的必需品，云計算技術得到了前所未有的應用，規模正在不斷擴大中。云計算作為針對基礎層面的更新方式，相比于5G 等互聯網絡的更新換代，無需大面積鋪設基站，具有投入少回報快的特點。

隨著5G 建設的推行，云計算、通信網等詞匯頻繁出現，由此而帶來的“云網融合”也引起了人們的矚目。隨著全球網絡技術的轉型，網絡數據傳輸速度達到了一個空前的高度，促使互聯網技術不再局限于“傳輸速度快，數據延遲小”，而開始關注和發展云計算業務。隨著我國把5G 建設作為基礎設施進行部署，云計算技術越發炙手可熱，使用云計算技術部署通信和信息系統成為大勢所趨。

云計算具有可靠性高和服務性強的特點。云計算的可靠性體現在數據存儲方面，與傳統計算機硬盤存儲方式相比，云計算還可以實現云端存儲，增加安可靠性的同時保障了數據安全性。云計算的服務性體現在服務群體方面，隨著技術的發展和成熟，云計算已經完成了從高端型服務方式到大眾型服務方式的轉變，受眾群體數量大大增加，一方面降低了服務成本，另外一方面，市場供應需求也刺激了服務效率與服務質量的提升。

1.2 相關理論與研究背景

云計算技術的核心是虛擬化，虛擬化針對真實運行環境而言，使得互聯網絡、存儲系統、軟件系統等在虛擬的基礎上運行。虛擬化技術可以提高資源的利用效率，整合資源以提高共享性，隨著5G 技術的發展，云計算的虛擬性得到了極大的應用，其中與通行網結合而產生的云網融合最具代表性，產生了諸如SD‐WAN、DCI等現下炙手可熱的互聯網技術。隨著產品的完善，云網融合服務已經發展成為包括業務開通、業務質量追蹤、質量維護等方面的綜合服務。隨著“云+網+業務”模式的不斷形成，云網融合邁向更新、更成熟的階段，在此模式下，互聯網應用和基礎服務得到了更好融合，一方面，云網融合應更具有針對性和競爭性，另外一方面，以ICT 服務為代表的基礎服務與信息類產品的融合更加默契。“云+網+業務”模式的不斷成熟，云網融合產品的市場競爭力有了顯著提升，相關產品的針對性更強，同時具有完善的功能模塊，更強的產品效能。

1.3 當下信息系統設計的現狀

（1）由于我國計算機技術起步發展比較晚，對高新技術的利用程度不高，仍然停留在傳統的人工信息管理階段。雖然目前云計算智能技術飛速發展，發展前景較好，但開發云計算相關技術的投入資金不足，致使云計算技術發展相對緩慢。領導者對高新技術的顧慮，也導致云計算軟件建設和維護人員較少，人員專業能力不足，因此，云計算類軟件在實際應用中發揮出的效果不佳。

（2）由于信息技術環境落后，運用領域單一，對于信息技術缺乏足夠了解，云計算信息化技術難以發揮作用。此外，由于云計算技術仍處在發展階段，尚不明確的投入產出比也使得改革缺乏動力。因此，建設現代化云計算信息技術，需要政府牽頭鼓勵，營造一個良性的市場環境，以市場帶動改革，引導領導者和員工培養相關的應用理念和習慣，以此提升管理質量和水平。

2 云計算下信息系統的架構

2.1 理論與方法

基于文獻研究法、比較分析法、案例分析法等方法，可以從現有信息系統架構設置入手，建立智能云計算型信息系統。軟件部署功能、中間件通信功能以及基礎硬件實施按需出租功能是云計算型信息系統主要的三個功能，在設計時，從這三個功能出發，結合不同的分析法，設計滿足需求的信息管理系統。應用軟件部署功能主要針對系統軟件的安裝與使用，使用者可以根據使用需求對軟件后臺進行訪問，并進行相應的設置更改，此外，還可以使用部署功能進行存儲器容量設置操作。中間件通信功能主要針對于計算機的硬件通信問題，基于虛擬化技術，硬件資源將以虛擬資源的形式存在，因此必須借助中間件進行通信，中間件主要通過訪問計算機的各接口，實現資源調度、負載運行管理、安全防護等計算機通信操作。基礎硬件實施按需出租功能主要針對硬件資源配置，按需分配、專項配置，能有效減少冗雜程序對硬件系統的占用，從而大幅度提高系統運行速度。

2.2 信息系統架構的需求分析

云計算信息系統的架構設計主要包括C/S 架構和B/S 架構。C/S 架構作為云計算程序中最常用的系統架構方式，其一共包含兩層結構，分別是服務器層和客戶端層。客戶端程序主要針對人機交互系統，通過客戶端，使用者可以對計算程序進行設置和使用，并對系統后臺進行監控和訪問。此外，客戶端還可通過傳輸介質等方式與服務器進行數據傳輸操作。服務器是計算操作的主要承擔者，可以同時進行邏輯操作處理和數據計算處理，當使用者在客戶端發出相應指令后，服務器會根據指令進行響應，完成一系列的功能，最后輸出反饋結果。

與C/S 架構的雙層結構不同的是，B/S 架構設計包含三層結構，分別包括表示層和功能處理層，其中功能處理層又包括業務處理和數據處理。這使得云計算系統既保留了分布式計算系統所具有的處理速度快的優點，又提高了系統的交互性能。與C/S 架構的客戶端相對應的是B/S 架構的表示層，主要起人機交互的作用，與C/S 架構不同的是，表示層可以沒有具體的軟件系統，用戶可直接根據ip地址進行訪問，在網頁端用戶可以進行更改設置、發出指令等操作，同時，還可以直接在網頁端將計算結果反饋給使用者。

B/S 架構的主要構成部分是業務功能處理層，與C/S 架構的服務器相對應的是B/S 架構的網頁服務器，網頁服務器具有多種數據接口，能識別多種計算機語言，在服務器內，計算系統可進行任務接收與處理、數據解析與處理、結果反饋等操作。數據功能處理層主要承擔計算機數據的處理工作，數據經過識別與解析之后，轉化為系統的操作語言，觸發系統計算和功能性操作。B/S 架構三層之間互為相對獨立結構，處理對應層的業務，同時也可以進行層間通信。

3 云計算與信息系統設計與實現問題

3.1 智能信息系統運維模式

智能系統的運維主要包括組織部署、制度管理、安全管理、自動化設計以及故障排除等方面。智能系統的組織結構包括職能部、運維部和技術部，分別負責信息系統的運營管理、軟硬件安裝調試以及產品研發。信息系統的制度架構的主要出發點是為使用者提供最便捷操作體驗，如今，運維流程正朝著用戶自助方向發展。安全管理是保障信息系統安全的屏障，管理員在安全系統中具有最高的操作權限，管理員可以對系統的任意工作區進行查看和更改，通過對系統軟件、系統文件、網站信息等內容進行監測操作，保障系統的安全性。智能化意味著自動化，與人工運營方式相比，自動化運維方式具有更快的處理效率，節省人力的同時，有效規避人工誤差，提高系統運行準確性。云計算型系統的故障管理操作可以跨平臺進行，同時兼智能修復和安全防護功能。

3.2 系統設計與實現

首先，在系統設計之前，需要對系統進行負載分析。基于管理需求，在負載分析結果的基礎上，選擇最適合的云計算方案，不同類型的公司選擇不同的設計方向，目前的云計算設計主要包括云遷徙方向和云轉型方向，此外，對于不適合云計算的負載，也應加以區別。負載分析還可以幫助設計者進行云類型決策，主要針對于公有和私有的選擇，例如，對于信息管理系統中的內部財務信息、營運數據、員工信息等內容，應當選擇私有云布置方式。

在進行負載分析之后，就可以制定系統虛擬化設計了，主要包括系統服務器虛化、網絡虛化、硬件虛化等。對系統進行虛化操作是一個系統資源重新整合的過程，信息系統的所有數據需要經過虛擬化，重新設計業務模型，完成數據的遷徙操作。

在設計階段，系統設計主要考慮系統應用針對性、系統功能以及智能化等幾個方面。首先，針對不同的信息系統，云計算環境下的應用設計應具備個性化服務功能，對于不同的需求，應當跳出模版的圈定，設計精準定位、專項服務的云計算系統。其次，系統功能的設計應本著集中處理、數據共享的原則，使系統具有更強的可操作性，最好能設計共享系統，提升應用層的信息共享能力。此外，云計算是互聯網技術發展的成果，因此，云計算型信息系統也正在朝著智能化方向發展，隨著越來越多智能化系統的開發以及越來越多智能化云計算應用的實際應用，智能化正在成為云計算型系統的代名詞。

4 總結與展望

信息技術和計算機技術不斷創新發展，虛擬化技術的日漸成熟，使現代互聯網資源的配置更加合理，在市場需求的刺激下，云計算技術不斷發展不斷成熟。社會經濟迅速發展、市場環境不斷變化，經濟發展需要更先進的管理信息技術，云計算的產生使信息資源更加完善和豐富。利用云計算技術分析可以提高效率、集中整合資源，助力更好地管理和決策。通過云計算獲取更多相關信息，可以更快捷的處理各種業務，合理利用各種資源，有利于提高管理水平、降低運營成本、減少IT 技術成本。云計算的產生更促進現代信息化技術的建成，使人們在大數據時代更加方便快捷的查詢資源，獲得良好的用戶體驗。云計算的到來，加速了社會的發展和資源的整合利用效率，人們獲取更多類型資源的同時也能高效率的利用資源，減少資源的消耗和浪費。因此，要想實現發展，就必須利用好云計算技術，對各項資源科學合理的運用，不斷改革信息系統，加快現代化信息建設。