云計算與網格計算在電子政務中的應用比較

王景

摘 要:云計算是以相對集中化的資源集合,運行廣泛分散的數據資源,而大量廣泛分散的應用,在若干集中的大資源中心執行;網格計算則是聚合化分散的資源,用以支持大的集中式應用,也就是大的應用被分到多處資源執行。文中在云計算和網格計算的概念、特點以及在電子政務應用的內容方面,分層次、多方位對兩者進行比較分析,進一步明確云計算與網格計算在電子政務應用中的作用和地位。

關鍵詞:云計算網格計算電子政務

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(b)-0026-01

電子政務是政府運用信息與通信技術,打破傳統行政機關的組織界限,改進政府組織和重組公共管理,實現政府業務流程電子化,為企業和公眾提供全面、高效和個性化應用服務。電子政務應用主要體現在兩方面:一方面是政府內部的決策和管理,即各級政府之間、部門之間以及機關工作人員之間的應用;另一方面是政府對外服務和監管,即政府與企業、公眾之間的應用。電子政務建設是一個長期化、復雜化、動態化的過程,其實質是通過電子政務的建設,落實向服務型政府職能轉化的要求,解決政府在市場經濟條件下定位問題,達到實現轉變政府工作職能,創新工作方式,再造業務流程的目的。云計算與網格計算在政府信息化建設多個方面具有廣闊應用前景,例如政府數字門戶、政務數據中心、電子政務應用系統等。

云計算是指能夠提供動態化、池化資源、通過虛擬化技術實現高可用性能的下一代計算模式。舉例來講,如果把一臺服務器作為單一計算的資源,那么當很多這樣的計算資源匯聚在一起的時候,它就形成了計算的“云”。使用者既不需要關心計算資源是怎么產生的,也不需要關心計算資源位于哪臺物理的服務器上。使用者關心的是需要何種級別的計算能力,需要何時擁有這些計算能力,使用者的這種計算服務,通過云計算管理平臺來實現。云計算具有分散化、虛擬化、動態化、高擴展性和高靈活性的特點。云計算管理平臺使用的各個物理節點是分散的,每一個應用所部署的環境和具體物理平臺是沒有關系的。具體管理通過虛擬化平臺進行,實現對應用的擴展、遷移以及備份。它的種種應用擴展通過動態化、虛擬化層次來完成。通過技術手段把各種可用資源虛擬化,統一放在云計算管理平臺中管理。

云計算的出現,是針對現有的以及今后可能出現的大數據量密集化工作負載需求,通過動態地分配資源,來調整工作負載。與傳統的以臺式機為中心的計算不同,云計算把大應用所需的各種資源分散在大量的分布式計算機上,這使得計算和存儲都具有很強的可擴展性,方便用戶通過多種方式接入,例如,將平板電腦、智能手機等接入網絡中,來獲得所需的應用和服務。云計算在電子政務中的應用需求非常廣泛,具體列舉以下四方面:一是隨著政府門戶網站建設的不斷深入,政府門戶網站用戶數量不斷增長,網站的多媒體內容需求大量增加,如提供在線視頻會議,網上視頻訪談等,需要云計算平臺支撐處理大量的數據。二是隨著政務信息資源開發利用的不斷深入,數據大集中以及信息交換都需要更高的計算能力。三是利用云計算模式來提高政府數據中心的運行效率,減低政府數據中心的建設成本,可以有效解決傳統政府數據中心建設和運行的成本不斷上升的問題。四是由于移動終端的普及和大容量移動通信技術的應用,越來越多的移動設備進入電子政務應用系統,這就要求電子政務應用系統大數據的處理能力,并要承受比以前更多的負載,同樣需要云計算管理平臺來縮短應用系統的響應時間。

云計算環境也支持網格計算,通過提供運行網格應用的物理和虛擬服務器來實現,網格計算是將一個大的應用分解為多個小應用,以分散、并行化方式運行在位置不同的多個服務器上,有時需要數千臺服務器來支持。而云計算不僅支持網格計算環境,還支持非網格計算環境,例如標準的三層體系架構。從某種意義上說,云計算是網格計算模型的進一步發展。

網格是基于網格開放標準,以服務為導向的架構。這種架構可以在互聯網或專網內快速融合各種異構系統,并支持分布式計算。網格的含義具體包括兩方面,一是效用計算或者說隨需計算,從這一點來看,網格計算跟云計算是非常相似的,都是通過資源池或者分布式的計算資源來提供在線的計算或者存儲等服務;二是網格計算以松耦合的方式將大量的計算資源連接在一起,形成超級虛擬計算機,提供超級計算能力。網格基本形態是跨地區的,有時甚至跨國家的。各計算資源獨立管理,并不是進行統一管理。而且網格這些資源都是異構化的,不要求統一的管理。另外,網格的使用通常是讓分散的用戶構成虛擬群,在統一的網格基礎平臺上用虛擬群形態從不同的自治區域來訪問各自資源。此外,網格一般由國際公共組織、國家、所在地區資助的,支持的數據模型很廣,從海量數據到專用數據以及各種大小不一的臨時數據集合,這是網格目前的基本形態。

可以看出,網格計算和云計算既有相似之處,即計算資源的并行、合作的特點,也有明顯區別。一是網格計算的松耦合方式是與云計算比較而言,最大的區別之處。網格計算的思路是聚合大量分散資源,支持虛擬群,提供高層次的計算服務,可以應用于分布協同式科學研究等;而云計算的資源相對集中,通過多個大集中化的資源中心來支持,主要以數據資源管理中心的形式提供底層資源的使用,并不強調虛擬群的概念。二是異構性方面的區別,兩者設計理念上有所不同。網格計算通過中間件來管理異構系統,用戶面向同樣的使用環境。而云計算通過提供服務的機制來解決異構性的問題,用戶可以面向不同的使用環境。三是應用范圍的差別,網格計算用聚合資源來支持高難度應用,因為高性能計算的資源不夠用,要把分散的資源聚合起來;近年來逐漸被應用于普遍的信息化建設中,在國內網格一般都強調支持信息化的應用;而云計算由于廣泛支持企業計算等應用,普遍適應性更強。四是作用周期不同,網格計算以執行作業形式使用,在一定階段內完成作用并產生數據;而云計算支持持久服務,用戶可以利用云計算作為其部分信息化基礎設施,實現業務的托管和外包。五是商業模式不同,網格計算更多地面向科研應用,商業模型不明確;而云計算從誕生開始就是針對企業商業應用,商業模型比較明確。

總之,云計算是以相對集中化的資源集合,運行廣泛分散的數據資源,而大量廣泛分散的應用,在若干集中的大資源中心執行;網格計算則是聚合化分散的資源,用以支持大的集中式應用,也就是大的應用被分到多處資源執行。從電子政務應用的特點來說,兩者是一致的,都是為了實現電子政務的應用支持,滿足資源應用的異構性、資源共享等需求。