海洋信息云服務平臺資源管理體系架構(gòu)研究

摘 要：隨著社會的發(fā)展，海洋的信息化管理越顯重要。但是在關(guān)于資源系統(tǒng)的細節(jié)方面還欠缺統(tǒng)一的管理。目前能夠處理大規(guī)模數(shù)據(jù)以及處理海量信息的訪問的，云計算可以首當其沖。該文就各類資源的分析，提出了云服務平臺管理的體系架構(gòu)，并將從安全性方面給出優(yōu)化策略。通過這個平臺，大規(guī)模數(shù)據(jù)的訪問，高并發(fā)的請求都可以算是一種常態(tài)，通過初步構(gòu)建原型系統(tǒng)，證明平臺體系架構(gòu)的實用性以及高效性。

關(guān)鍵詞：云計算 架構(gòu) 資源管理

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）04（c）-0004-02

隨著我國經(jīng)濟的快速增長，中國的信息化有了飛一樣的提升，海洋信息化是我國信息化的重要基礎(chǔ)，在開發(fā)和利用海洋信息資源，促進海洋信息交流與共享，提升海洋的工作效率以及效益方面發(fā)揮著重要作用。不過各個系統(tǒng)部門之間都是在獨立發(fā)展，資源的利用共享率很差，缺乏統(tǒng)一的部署、很難適應當前業(yè)務的快速發(fā)展，同時系統(tǒng)的維護難度比較大，這些問題嚴重制約了我國海洋資源信息化的可持續(xù)性發(fā)展。

經(jīng)過國家信息化的組織和規(guī)劃，海洋信息化才初見雛形，系統(tǒng)化的建立了國家海洋信息體系，其中包括海洋信息源、信息技術(shù)、信息管理機制、信息傳輸與服務網(wǎng)絡(luò)、信息人才、信息標準與政策等等。目前海洋信息的各項技術(shù)已經(jīng)日益成熟，利用好這些就能夠建立以海洋信息應用為驅(qū)動的海洋信息流通體系和更新體系，使海洋信息的采集、處理、等業(yè)務走向一條健康正規(guī)的道路，這樣可以使國家海洋的信息資源管理更加的科學規(guī)范。

1 相關(guān)工作

云計算是一個新興的IT服務模式，主要的目的就是滿足客戶需求。當前的云平臺的研究方向主要集中在Hadoop平臺的資源管理以及虛擬機平臺的資源。

IaaS層的資源管理主要涵蓋各種物理資源和邏輯資源的管理，它主要負責虛擬機的管理。不過對于虛擬機的管理還是有改進的空間。有人提出過一種基于無監(jiān)督預測模型的資源配置方法，能夠把能源的消耗降低不少。Hadoop主要包括HDFS存儲和Map educe計算等等，不過還是有許多負載問題存在于Map educe計算中，在云計算過程中，移動云作為一個新的領(lǐng)域，首先提出了一種新的移動云資源管理模型，在移動云中作為新的基礎(chǔ)服務建模和社會計算。關(guān)于云架構(gòu)，提出了3層云架構(gòu)，完美的做到了從傳統(tǒng)平臺到云平臺的遷移這一重大難題。然而關(guān)于云架構(gòu)的研究更多還是在基礎(chǔ)設(shè)施層架構(gòu)。所以目前學者主要研究的資源管理仍然還是虛擬機的管理，對3個不同服務層的統(tǒng)一集中資源管理的研究還很少，作為一個SaaS服務的資源管理的研究則更少。對于每一層的服務都存在不同的資源，對于存在不同云服務層的資源如何管理，文中提出了一種新的基于3層架構(gòu)的海洋信息云服務平臺的資源管理體系架構(gòu)，并且作為一種軟件即服務提供給用戶[1]。

2 海洋云平臺資源管理體系架構(gòu)

這部分主要分3個方面介紹。首先研究3層云服務平臺體系架構(gòu)，了解服務所包括的所有資源及資源存放形式；另外要看資源的自身情況對其內(nèi)容進行詳細的管理描述，給出管理方案再給整個體系結(jié)構(gòu)的進行優(yōu)化。

2.1 云服務體系架構(gòu)

體系架構(gòu)的定義就是把一組部件和部件之間的聯(lián)系緊密起來。按照云計算服務方式，海洋云平臺的體系架構(gòu)大體應該劃分成3個層次：IaaS平臺、PaaS平臺、SaaS平臺。其中，IaaS主要是為用戶按需提供實體或虛擬的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源等設(shè)施進行基礎(chǔ)部署服務，PaaS主要的作用就是云計算應用程序的部署和為管理所提供所需要的服務，SaaS是一種屬于云計算的基礎(chǔ)平臺上開發(fā)出的應用程序，在該平臺中主要提供的服務有海洋環(huán)境信息聯(lián)機分析處理、數(shù)據(jù)挖掘服務、海洋乘潮水位計算服務、復合式工作流服務等。

2.2 資源管理分解描述

由云服務架構(gòu)模型圖可知，不同服務包含不同的資源，資源又包括各種數(shù)據(jù)資源、計算模型資源和虛擬機資源，對這些資源如何管理，以下給出其具體分解描述。所有的資源可以分為數(shù)據(jù)資源、模型資源和虛擬機資源，數(shù)據(jù)可以根據(jù)其類型的不同用于不同的應用。數(shù)據(jù)可以在模型上運行，運行結(jié)果又可以在另一個模型上運行，如此構(gòu)成一個服務流，可以用來監(jiān)控模型的運行狀態(tài)。

Web端需要展示的功能主要有用戶管理，權(quán)限管理，資源的上傳、注冊，資源的分類查看，基于語義的資源查詢，資源的刪除、下載、預覽等操作，實現(xiàn)私有云與公有云的機制。另外還有資源的監(jiān)控功能，根據(jù)不同形式的資源分別定制不同的監(jiān)控機制，包括資源使用情況監(jiān)控、計算模型的執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)控、虛擬機使用情況的監(jiān)控、各個數(shù)據(jù)節(jié)點存儲情況的監(jiān)控，以及集群的CPU、磁盤、內(nèi)存的使用情況監(jiān)控等各項功能機制，對整個體系結(jié)構(gòu)中分布于不同應用層不同服務的所有資源進行統(tǒng)一管理。

2.3 優(yōu)化策略

從3個主要層次實現(xiàn)平臺優(yōu)化，提高多用戶，大量數(shù)據(jù)訪問平臺時的穩(wěn)定性、安全性。

首先，高安全性。Web端采用Flex進行可視化設(shè)計。Flex作為客戶端，通過異步通信的方式和服務器進行通信，將獲取的信息通過組件展現(xiàn)給用戶。Flex應用程序框架主要由Mxml、ActionScript及Flex類庫構(gòu)成，可以通過如HttpService、WebService和emo-teObject與服務器進行通信，完成必要的數(shù)據(jù)交互。Flex需滿足一定的條件才可以訪問數(shù)據(jù)源，否則就會出現(xiàn)跨域不能訪問的問題，條件如下：Flex運行時編譯SWF文件和需要訪問的數(shù)據(jù)源需要位于同一個域內(nèi)：如使用代理的話，SWF文件需要放在代理的服務器上；存放數(shù)據(jù)源的服務器上必須有crossdomain xml在一定程度上保證了數(shù)據(jù)的高安全性。

另外，它的拓展性極強。提高系統(tǒng)的拓展性主要是需要系統(tǒng)靠estful架構(gòu)和交互數(shù)據(jù)庫。使用SOAP協(xié)議交換信息是傳統(tǒng)的Web的主要服務，交換信息之前，不同的系統(tǒng)需要創(chuàng)建不同的契約，契約是對交互過程的抽象。目前應用規(guī)模不斷的擴大，使用SOAP協(xié)議的Web服務的過程中也暴露出很多不足，比如系統(tǒng)臃腫、性能低下等。為了能夠找到解決方案，于是提出了EST架構(gòu)風格的Web服務。通過est傳遞給云平臺來實現(xiàn)前端的用戶傳遞的數(shù)據(jù)信息，對數(shù)據(jù)進行一系列的保存，并把交互數(shù)據(jù)庫作為相關(guān)數(shù)據(jù)信息的填入載體，讀取數(shù)據(jù)的服務引擎將用戶自己個性化的資源反饋給他們，然后實現(xiàn)用戶對資源的自我管理。服務引擎的額外工作壓力也被交互數(shù)據(jù)庫徹底的釋放，這樣引擎就可以專注于處理調(diào)度、容錯、優(yōu)化及錯誤補救等。

3 結(jié)語

在該文中通過云計算的技術(shù)管理海洋數(shù)據(jù)并不是隨意提出的，而是經(jīng)過詳細的分析了海洋的數(shù)據(jù)信息化才提出。但是每一個云服務包含的資源有所不同。在對這些資源進行統(tǒng)一管理和協(xié)同工作方面，提出了基于不同服務層的云平臺資源管理模型并作為SaaS服務。然后對該模型架構(gòu)進行詳細的描述和平臺的進一步優(yōu)化，來統(tǒng)一管理這些資源。而且還能夠為其他服務做支撐，進行最后的資源的存儲和管理。最后，通過部署系統(tǒng)，測試系統(tǒng)的響應時間和CPU，內(nèi)存的利用率表明系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性。然而對資源的調(diào)度問題仍然需要進一步的做出研究。總之，它對海洋數(shù)據(jù)的管理和云計算中SaaS的資源管理研究具有一定的參考值。

參考文獻

[1]許莉莉，湯海榮，張燕歌.海洋信息化標準體系研究[J].中國標準導報，2015（1）：49-51.

[2]馮選民.利用計算機數(shù)據(jù)庫技術(shù)進行N7設(shè)備資源管理的嘗試[C]//河南省通信學會學術(shù)年會.2005.