基于云计算的电子政务平台建设研究

文／王倩

摘要：云计算的出现，对于建立一个统一、开放、灵活的电子政务平台，实现资源共享化，信息的平台化有着重要的意义。本文首先详细介绍了云计算技术以及电子政务平台应用云计算的必要性，接着进行了可行性分析，最后提出一个基于云计算的电子政务平台建设的方案。

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关键词：电子政务；平台建设；云计算；数据存储

引言

云计算是互联网发展的重要阶段，云计算技术的出现极大的提高了互联网资源的使用效率，为数据的计算、存储提供了赖以支撑的技术基础。云计算的发展为大数据的进一步应用提供了充足的条件，广泛应用于企业、社会、个人生活的各个方面。本文主要介绍云计算在电子政务平台建设上的应用。

自从云计算的理念被提出来，它已成为全球互联网产业的重要话题与趋势，云计算的广泛应用也受到越来越多的专家学者的高度重视。如陈全、邓倩妮从不同角度给出了云计算的定义并总结出云计算技术的特点及关键技术，而且对云计算和其他超级计算进行了比较；罗军舟从资源共享的角度定义了云计算，并对资源服务做出了解释，具体介绍了云计算的体系架构以及关键技术，并对云计算未来的发展前景进行了展望；吕元智详细说明了云计算在电子政务信息资源共享领域的意义，并进行了可行性分析，然后给出了构建基于云计算的电子政务信息资源共享系统的思路；林崇责则主要侧重于电子政务云平台的架构和功能规则，对基于云计算的电子政务平台画出总体框架图。中国电子信息产业发展研究院详细阐述了基于云计算的电子政务公共平台的顶层设计，并对如何建设平台服务提出了意见；章泽昂强调了建设一个平台的架构及运作模式；张慧从系统的角度分析了构建一个平台的几个步骤；陆海虹分析了构建基于云计算的电子政务平台的意义，从设计原则、结构框架及具体设计等方面对电子政务云平台建设进行了阐述。可见，目前针对云计算的研究成果还是比较多，各专家学者从不同的角度对云计算的应用做了研究，但是并没有对云计算在电子政务平台建设方面做出系统性的分析或者给出具体的建设方案。因此本文将从建立基于云计算的电子政务平台的必要性入手，详细说明基于云计算的电子政务建设的可行性及具体的应用构架。

1、云计算概述

1.1 云计算简介

云计算的定义至今为止仍没有统一，不同的组织专家往往关注于云计算的不同方面，给出不同的定义。目前已有超过25种关于云计算的定义。例如，美国知名顾问咨询公司Gartner认为，云计算是一种利用Internet，为海量用户提供高扩展性、高可靠性的计算方式。美国国家标准与技术实验室对云计算的定义是：“云计算是一种利用云互联网定制IT资源共享池，并根据使用量付费的模式，其中IT资源包括网络、服务器及应用服务；这些IT资源只需要很少的管理和交互工作就能做出快速的部署和响应。随着云计算应用领域的发展和应用范围的扩展，云计算的相关定义还在不断更新。

在电子政务应用领域，政府将税收、桥梁、道路、审批等职能通过数据交换连接到服务云中，并且通过云计算实现各自的资源共享。云计算将政府整合在一起，公民上网不需要单独与税务局和内政局打交道，为公民提供一站式服务，云计算让这种一站式服务进一步突破了时间和空间的限制。

1.2 云计算核心技术及应用

根据云计算的服务类型可将云计算分为三种服务模型，分别是：软件即服务层（SaaS）、平台即服务层（PaaS）、基础设施即服务层（IaaS）。下面将简略介绍一下各服务模型所涉及到的核心技术。

（1）平台管理技术

平台管理技术能够有效利用数量庞大并且分布广泛的服务器，为整个系统提供不间断的服务，并且它能够协调各个服务器，使业务开通和部署更加协同化、便捷化，同时利用智能化、自动化的手段及时发现并恢复系统故障，实现大规模系统的可靠运营。

（2）虚拟化技术

通过虚拟化技术可实现软件应用的封装，用户根据自己的需求，利用虚拟化技术实现服务器的私有化，实现资源的按需分配。它还可以将若干资源整合到一个虚拟机里，实现资源的有效利用，提高服务器的利用率。

（3）海量数据分布存储与数据管理技术

云计算处理的是分散在互联网中海量数据，因此，管理大量的数据需要用到数据管理技术。海量数据存储即要考虑数据的存储性能，又要保证其可靠性和可用性，因此采用的是分布式的存储方式。

谷歌的非开源的GFS（Google File System）和Hadoop开发团队开发的GFS的开源实现HDFS（Hadoop Distributed FileSystem）是云计算的海量数据分布存储主要技术。HDFS的数据存储技术应用于雅虎、英特尔的“云”计划等IT厂商。谷歌的BigTable是数据管理技术的标志性应用。

（4）编程模型

云计算上的编程模型应该尽量简单，让用户能够轻松地编写适合自己目的的简单程序。

目前有代表性的是Google开发的Map-Reduce。Map-Reduce模式由Map（映射）、Reduce（化简）两个阶段组成，先运行Map函数，对数据块进行运算，生成数据集合，然后将处理后的数据集合保存在Map函数节点上，再通过Reduce程序读取并合并中间结果（如图1）。

1.3 构建基于云计算的电子政务平台的必要性

近几年，随着云计算技术的发展，将云计算应用到电子政务平台建设中，推动了电子政务向更高层次的发展。目前电子政务存在着信息安全、资源共享费用高、办公效率低等问题，而云计算技术的运用能有效地解决电子政务中存在的问题，因此构建基于云计算的电子政务平台十分必要。

（1）云计算有助于保证信息安全。在云计算模式中，电子政务的数据可以集中存储在安全可靠的数据存储中心，电子政务各部门可以规定数据共享级别，并交由数据中心的管理员对其进行统一管理、严格执行。这样可以大大降低资源共享安全风险，从而有效保证信息安全。

（2）云计算有助于减少建设成本。在云计算模式中，用户通过终端设备获取自己需求的知识、信息、服务，硬件的配置和更新则由云服务提供商提供。运用云计算技术建设电子政务平台，有效减少了建设成本。

（3）云计算有助于维持电子政务均衡发展。在云计算模式下，电子政务平台可以整合、完善现有的电子政务业务系统，还可以支撑今后更多的新业务。信息化水平欠发达的地区及部门借助该电子政务平台能够在一定程度上推进信息化建设进程，确保电子政务实现均衡发展。

（4）云计算有助于满足电子政务的个性化需求。在云计算模式下，为电子政务提供了一个全方位高效的交互环境，政府各部门能够及时了解用户要求，为用户提供个性化服务，利用微博、微信、百科等服务，提升个性化服务水平，从而有效满足用户的个性化需求。

2、基于云计算的电子政务平台建设

2.1 可行性分析

云计算为信息化建设提供了难得的机遇，基于云计算的电子政务平台建设率先迈出非常重要的一步。可行性分析如下：

（1）理论基础分析

从理论基础上来看，构建基于云计算的电子政务平台是科学可行的。目前在理论层面已形成了较为完备的支撑体系，美国国家标准与技术研究所（NIST）于2009年7月提出并发布了被广泛接受的云计算定义。另一方面，近年来电子政务有众多的理论研究成果，如朱宇、邵波、陆海虹、林崇责、罗海驰等都发表了相关论文。

（2）技术条件分析

对于提供云计算服务的计算机来说，不得不实时地处理来自大量用户的处理请求和业务应用程序的运行结果。这样的处理，可以通过虚拟化和分散处理两种技术来实现。目前，国内外众多专家和IT机构已形成了一些具有代表性的技术方案体系。如Amazon提供的云服务Amazon Web Services；用友提供的全方位云服务。从技术条件上来看，构建基于云计算的电子政务平台是切实可行的。

（3）实践环境分析

云计算服务市场发展迅猛，某些原理具有很高的一致性，Google、Amazon、saleforce.com、微软公司都在积极的研究和部署云计算，并且他们的云战略在一定程度上取得了成功。

如亚马逊于2006年推出了AWS服务，帮助其他公司利用亚马逊数据中心的设备去运行网络应用；另外，我国也在积极开展云计算的研究，中国电子学会专门成立了“云计算专家委员会”，为云计算的推广应用提供了有利的实践环境。

（4）经济成本分析

从经济成本上来看，构建基于云计算的电子政务平台是可行的。云计算将政府部门服务器所担负的任务交给有数万台服务器集群所构成的巨大数据中心来负担，这样一来设备的运用和管理所花费的总开销会大幅度消减。这样，就形成了支持云计算低价格服务的结构。另外，云服务提供商负责服务器的日常维护，节省了维护费用以及时间成本。云计算的压倒性低价格打破了传统的费用体系。

2.2 建设原则

目前，云计算技术应用到各个领域的势头迅猛发展，但是由于起步比较晚，国内的技术水平不够发达，在电子政务领域还没有形成统一的标准及完全可遵循的建设模型。结合我国电子政务平台建设实际情况及其他学者的论著，总结出一些建设基于云计算的电子政务平台的基本原则。

（1）掌握全局，详尽计划。

了解并掌握当前电子政务业务发展情况，做好总体规划，分阶段多目标的完成平台建设。

（2）高效整合现有资源，效益最大化。

有效整合现有的硬件、软件资源，对现有资源充分利用，确保达到效益的最大化。

（3）做好前期论证及试点。

在具体构建工作过程中，进行前期的论证及试点，及时总结经验教训，确保基于云计算技术的电子政务平台构建工作稳步推进。2.3 应用构架

建设基于云计算的电子政务平台结构基本包含资源管理层、虚拟层、应用管理层、业务表现层。图3给出了建设云计算化的电子政务平台的基本结构，但是这个结构并不是一成不变的，而是根据实际应用需要、硬件设施情况以及软件技术不断更新的。具体包括：

（1）资源管理层，包括资源池层以及物力资源层两部分，负责数据资源和数据整合（访问、提取、过滤、综合）；