基于云計算的我國電子政務平臺構建研究

陳善武 賓悅 劉彬

摘要：傳統的基于互聯網的電子政務平臺存在著系統拓展性落后，運營維護費用高，用戶的體驗度差等問題，無法滿足持續性增加的用戶使用要求。云計算作為時下最具前沿的技術，能有效解決當前系統的瓶頸，實現資源的靈活共享和動態分配，可以說在電子政務平臺中應用云計算是大勢所趨。文章通過探討基于云計算的我國電子政務平臺構建，以期打造更為高效、方便、公平公正的政府運作系統。

關鍵詞：云計算;電子政務平臺;辦公環境

中圖分類號：TP393? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）19-0047-02

電子政務是利用現代信息和通信技術創建虛擬的政府辦公環境，實現政府組織結構和工作流程在互聯網環境中的優化重組，使傳統政務工作能從時間、空間和部門分隔的限制中跳脫出來，以更好地開展政務管理和服務[1]。從技術手段的發展歷史來看，起初的電子政務平臺屬于桌面方式，填報單位在單機上安裝上級部門下發的軟件，接著單機顯示屏會出現服務器平臺，填報單位通過瀏覽器或客戶端連接后臺數據庫以后進行填報，提高了行政效率，解決了下發軟件需頻繁維護與上報的難題。隨著移動通信技術、云技術、5G技術、大數據、人工智能等科技的出現，電子政務的研究有了新的發展。《國家電子政務十二五規劃》指出了電子政務公共平臺發展方向與使用重點，同時提出了電子政務云計算的技術性標準、服務性標準規范、信息安全保障標準規范與管理性標準規范等建設要點[2]。電子政務平臺中應用云計算是大勢所趨，借助云計算架構能有效地整合IT資源，形成一個高效、方便、公平公正的政府運作系統。

1 云計算的概念和特點

1）云計算的概念。云計算利用虛擬化、分布式計算等技術將大量用網絡連接的計算資源集中起來，構成一個高度虛擬化的計算資源池，由軟件進行統一管理與調度，按需向用戶提供服務[3]。該數據中心的計算資源能自動地進行管理、動態地分配、配置、部署、再次配置和回收，還能動態安裝軟件與應用。云計算是一種新的基礎架構，服務資源基礎層分為基礎設施即服務、平臺即服務和軟件即服務等，通過網絡連接能夠向用戶提供快速且有彈性的服務，用戶能按照自己的需要來選擇有關的資源，也能根據自己的需求對資源不斷拓展，把所有的資源從本地轉移云端。云計算的結構圖如圖1所示。

2）云計算的特點。一是廣泛的寬帶網絡接入。云數據不在用戶的本地，用戶需要利用網絡連接云端才能使用服務。采用標準機制訪問物理與虛擬資源后，云計算用戶在網絡覆蓋的任何地方利用各種客戶端設備訪問資源[4]。二是共享資源池。供應商將全部資源整合起來后，便可以更好地服務于一個或者是多個云服務客戶，客戶不用知道資源物理位置、配置等技術要點，就能方便地使用云計算的所有資源[5]。三是彈性資源伸縮。在資源不斷增多的情況下用戶會擔心資源的保存地方，云計算下物理或者是虛擬資源能夠自動、快速、具有彈性地供應給用戶，用戶不再擔心資源量、容量規劃。四是可度量服務。云計算用戶使用資源后要付費，云計算技術借助可計量的服務交付辦法能監控、控制、匯報和計費用戶的使用情況[6]，用戶只需要付費使用的資源即可。五是按需自助服務。云計算能在短時間內向用戶輸出其所需的資源并提供相應服務，為用戶減小了時間成本與操作成本。

2 電子政務云計算的體系架構

電子政務云平臺是為政府部門按需提供資源的電子政務服務體系，平臺借助云計算的基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）、軟件即服務（SaaS）、數據即服務（DaaS）來實現結構體系的架構[7]，打造出電子政務基礎設施服務、電子政務平臺服務和電子政務軟件服務這幾個核心服務內容，以有效地滿足電子政務管理的不同使用要求。電子政務云平臺的信息安全體系與運維管理體系分別由安全防護系統與運維管理系統組成，確保電子政務云平臺高效有序運行。云計算平臺總體架構圖如圖2所示。

1）基礎設施服務層（laaS）。構建系統的主要硬件包括網絡系統、服務器等均為云計算中的基礎設施，具體包括三種類型，即硬件基礎設施子層、虛擬化和資源池化子層、資源調度和自動化管理子層。硬件基礎設施子層是實現云計算的最根本的物理資源，涵蓋了服務器主機、存儲、網絡和別的硬件在內的硬件設備。虛擬化和資源池化子層是對硬件基礎設施子層的硬件進行虛擬化技術整合，生成計算資源池、存儲池和網絡池，借助云管理平臺提供對外服務。資源調度和自動化管理子層監控基礎物理資源和虛擬池化資源，同時提供彈性分析、動態遷移、負載均衡、按需給予和自動化分布等工作。基礎設施服務層的平臺設計同樣沿用了以應用為中心的設計方式，使平臺政務的構建更為完善、靈活，更利于管理、運營及維護。

2）平臺服務層（PaS）。平臺服務層主要在laaS 之上提供統一身份認證服務、工作流引擎服務、訪問控制服務和通用報表等平臺化系統軟件支撐服務。為了滿足云架構的部署措施，借助虛擬化、集群和負載均衡等相關技術方式提供云計算平臺服務，各個用戶可以按照平臺提供的資源完成迅速地定制開發、測試等業務，也可以進行相應的功能擴展。

3）應用軟件服務層（SaaS）。應用軟件服務層分為基礎服務與專業服務。基礎服務包含了門戶登錄、通訊等門類，專業服務包含了供多部共用的協同辦公、行政審批、GIS系統與線上執法等門類。該軟件是一種創新、使用和授權的系統構建，具有面向多用戶服務的特性，為用戶提供SOA系統、政務系統開發環境與中間件等服務。用戶通過瀏覽器就可以實現訪問和使用，并且能以多駐戶方法一起用各種的業務系統，能滿足各個政府用戶的個性化要求。軟件的使用不用購買，可以采用租用的方式應用軟件。

4）電子政務運維管理層。為了確保云計算平臺的正常運行，該層主要包括政務質量管理和安全管理等，安全管理運用云安全模式提升云端與用戶端的關聯耦合與使用非技術方式補充等方式確保云計算平臺的安全，是一種高性能高可靠的互聯網安全一體化防護系統，安全管理又包含故障管理、配置管理和性能管理等類型。

5）通訊網/網絡層。該層是OSI參考模型中的第三層，實現網絡連接的建立，為用戶連接政府的云平臺獲得所要的服務，確保了電子政務云平臺的網絡通信暢通以及信息的對稱。

3 云計算平臺雙活中心架構

為了防止單中心造成政務平臺的業務中斷，電子政務平臺可以通過兩地中心配置云計算雙活系統平臺，在同一城市單中心故障時實現零RPO、RTO，同時雙中心的資源能實現負載的分擔。云計算平臺雙活中心架構如圖3所示。

云計算平臺雙活中心架構思路是確保電子政務系統的持續性運轉，使兩個獨立的云計算平臺在正常狀況下都能向外提供服務，同時用戶的使用信息通過運用負載均衡分發至兩個云計算平臺當中。一旦某個云計算平臺發生斷電等突發情況便不能對外提供服務，這時，另外一個云計算機平臺會主動行使對外提供服務的功能，確保電子政務系統的不間斷運轉。當發生故障的云計算平臺恢復運轉時，數據同步技術又能將數據傳輸過來，確保了兩個云計算平臺數據的一致性，重新對外提供服務時云計算平臺不受故障的影響。云計算平臺雙活中心組網方式使用了FC網絡（Fibre Channel）和裸光纖直連或DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波分復用），其中FC網絡又稱FC協議、FC網絡或者是FC互聯，FC協議如同TCP/IP協議一樣，都遵循OSI模型，協議集有TCP/IP協議集和以太網中的概念相同，完全可以看作TCPAP協議以及FC協議。借助裸光纖直連或DWDM設備連接網絡，優點是延時低，能夠實現100km時間1.3ms的快速響應。超高帶寬，單纖極限支持在80*40=3.2 Tbit/s范圍。利用網絡虛擬化技術，主機集群心跳構建起大二層結構。云計算平臺的有效應用還需要利用專業的智能DNS多站點選擇設備，進行雙活云計算平臺的應用負載均衡，完成云計算平臺之間的整體性負載均衡與故障問題智能切換。還可以在云計算平臺中部署服務器負載均衡設備，互聯網設備進行跨數據中心感知，眾多云計算平臺中部署的虛擬計算平臺結合起來后，完成跨云計算平臺中心的計算切換。

4 基于云計算的電子政務平臺的優勢

通過以上對云計算平臺特點和電子政務中心的研究，電子政務云平臺有非常明顯的優勢。一是提高了服務用戶的質量。在城市化進程中市場越來越活躍，據統計，2021年12月我國常住人口城鎮化率達到了歷史最高的64.72%，導致政務系統變得十分繁忙，現有政務系統的運行過程中用戶持續增加，新的業務系統不斷投入使用，運維壓力越來越大，導致服務水平很難提高。電子政務云平臺利用多層次虛擬化技術，完成了各個電子政務系統之間的硬件共享，能充分共享計算機、存儲等硬件資源和電子政務系統中各個設備間的數據，為用戶提供一站式網絡平臺服務以及各類在線軟件使用的服務，而且用戶利用PC、筆記本、智能手機等簡單的終端設備，就能隨時隨地地應用電子政務云計算系統內的資源。二是減小了客戶端維護成本。電子政務云平臺應用虛擬化技術，實現了全面虛擬化客戶端，管理實現動態，客戶端應用維護過程被簡化。相比現有的政務系統，每個系統都有特定的客戶端，維護工作隨使用頻率的增加而提高維護成本，電子政務云平臺維護費用極少。三是解決了系統破壞無法恢復的問題。現有政務系統是把所有系統都進行異地災備，成本與復雜性都非常高。電子政務云平臺通過云計算平臺雙活中心，確保電子政務系統的持續性運轉，即使遭遇重大災害都能實現零RTO、RPO，電子政務系統依然能不間斷運轉，不受系統被破壞或者發生斷電的影響。

5 結束語

基于云計算的電子政務平臺能提高政府運作效率，但是云計算的電子政務平臺的風險是嚴峻的，尤其是用戶最擔心的“彈性”和安全問題。根據 Amazon 的服務監控情況控制臺報告指出，云計算服務在美國、歐洲的ES3 服務的錯誤率有所增加，導致服務大打折扣。其次是對安全問題的擔心，云計算雖然應用了各種數據加密技術確保數據的安全，可是電子政務云平臺中基本上是公民的機密信息，數據的安全性要求更高。還有一個更為重要的問題是云中的數據是完全透明給云運營商的，用什么制度來約束云運營商確保數據不外泄，這些都是目前急需解決的問題。

參考文獻：

[1] 畢士鑫，劉文亮，黃曄春.新形勢下的電子政務大數據體系架構分析[J].數字技術與應用，2017（8）：222-223.

[2] 李星.對電子政務中檔案信息資源管理的思考[J].辦公室業務，2018（17）：43.

[3] 席廣亮，甄峰，曹晨，等.智慧城市建設模式與推進策略研究——以江蘇省為例[J].上海城市規劃，2018（1）：27-31.

[4] 王柯.智慧城市的電子政務信息資源管理研究[J].電腦迷，2018（2）：11.

[5] 潘宇.大數據時代信息安全的機遇與挑戰[J].科技創新與應用，2017（26）：188，190.

[6] 張俊.面向智慧城市的電子政務信息資源管理問題與措施[J].信息與電腦（理論版），2017（16）：59-60.

[7] 許偉雄，馮巧玲.我國電子政務系統的安全[J].淮北職業技術學院學報，2017，16（4）：75-77.

收稿日期：2022-03-20

作者簡介：陳善武（1981—），男，四川南溪人，現任廣西壯族自治區信息中心大數據技術開發處處長，主要從事信息技術開發領域的研究工作;賓悅（1996—），男，廣西博白人，現任廣西壯族自治區信息中心中國—東盟信息港建設服務處工程師，主要從事中國—東盟信息港戰略規劃研究、項目監測評估、重大問題研判和行業趨勢決策咨詢工作;劉彬（1980—），男，廣西容縣人，現任廣西壯族自治區信息中心中國—東盟信息港建設服務處工程師，主要從事中國—東盟信息港建設規劃和政策研究工作。