基于云聚合中間件平臺(tái)的政務(wù)云架構(gòu)研究

胡愛(ài)香

摘 要：隨著我國(guó)電子政務(wù)建設(shè)的發(fā)展以及云計(jì)算技術(shù)的廣泛應(yīng)用，越來(lái)越多的政府部門(mén)意識(shí)到使用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行電子政務(wù)建設(shè)的必要性及優(yōu)越性，但隨之帶來(lái)的是資源共享程度不夠、應(yīng)用待整合等問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，文章提出了一種基于云聚合中間件平臺(tái)的政務(wù)云架構(gòu)，該架構(gòu)充分利用云計(jì)算集約化思想，著力解決政務(wù)資源共享和應(yīng)用整合問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；云聚合中間件平臺(tái)；政務(wù)云；云架構(gòu)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2016）09-0070-04

0 引 言

在云計(jì)算技術(shù)的推動(dòng)下，全國(guó)各地政府部門(mén)形成了統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，開(kāi)始采用統(tǒng)一管理的建設(shè)思路發(fā)展電子政務(wù)的集約化模式[1-3]。我國(guó)電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施集約化建設(shè)取得了積極進(jìn)展，網(wǎng)絡(luò)支撐能力不斷加強(qiáng)，政務(wù)服務(wù)能力不斷提升，但依然存在資源共享不充分和政務(wù)應(yīng)用需要整合等問(wèn)題[4]。

近年來(lái)，各級(jí)政府紛紛建立了各自的電子信息系統(tǒng)和政府網(wǎng)站。然而由于缺乏統(tǒng)一的管理機(jī)制，這些部門(mén)在建設(shè)電子政務(wù)時(shí)只考慮了部門(mén)需要，并未充分考慮與其它部門(mén)之間的信息共享，再加上政府體制的條塊管理模式，造成了目前依然普遍存在的信息孤島和重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象。由于各政府部門(mén)對(duì)信息資源的分割和壟斷，使巨大的政府信息資源共享需求與實(shí)際共享情況相差極大，不僅造成了極大的浪費(fèi)，還降低了政府的社會(huì)服務(wù)效率、協(xié)同管理水平和應(yīng)急響應(yīng)能力，成為阻礙政府提升服務(wù)能力的重要因素[5]。

政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)需要進(jìn)一步整合。傳統(tǒng)的政務(wù)應(yīng)用不斷創(chuàng)新，電子化、網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化電子政務(wù)已經(jīng)被越來(lái)越多的政府部門(mén)青睞，但電子政務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用是一個(gè)龐大的應(yīng)用工程，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間既相互聯(lián)系又有各自的差異，各政府部門(mén)在前期的信息化建設(shè)中已經(jīng)建設(shè)了滿(mǎn)足本部門(mén)需求的應(yīng)用，但在云計(jì)算環(huán)境下仍存在大量重復(fù)建設(shè)的應(yīng)用，這就需要對(duì)不同的應(yīng)用進(jìn)行整合，減少重復(fù)建設(shè)，加強(qiáng)不同系統(tǒng)之間的協(xié)同和跨部門(mén)合作，滿(mǎn)足快速發(fā)展的政務(wù)服務(wù)需求[6]。

為進(jìn)一步提高政務(wù)資源共享程度和系統(tǒng)的整合，文章提出了一種基于云聚合中間件平臺(tái)的政務(wù)云框架。介紹了政務(wù)云架構(gòu)及其主要技術(shù)與云聚合中間件平臺(tái)。

1 政務(wù)云架構(gòu)介紹

政務(wù)云是利用云計(jì)算技術(shù)對(duì)政府管理和服務(wù)職能進(jìn)行精簡(jiǎn)、優(yōu)化、整合，并通過(guò)信息化手段在政務(wù)云上實(shí)現(xiàn)各種政務(wù)服務(wù)和業(yè)務(wù)流程辦理，為政府各級(jí)部門(mén)提供可靠服務(wù)的基礎(chǔ)IT服務(wù)平臺(tái)[7，8]。

1.1 架構(gòu)設(shè)計(jì)

該架構(gòu)在云聚合中間件平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行搭建，采用業(yè)界領(lǐng)先的“資源集約化使用和治理”的云計(jì)算建設(shè)理念，采用“1+N”彈性云架構(gòu)、云服務(wù)、WOA架構(gòu)、OGSA架構(gòu)，展現(xiàn)配件渲染計(jì)算、OLAM等技術(shù)，確保其具有高可用、高擴(kuò)展、高安全、高性能等特點(diǎn)，科學(xué)構(gòu)造智能化、體系化、網(wǎng)格化的政務(wù)服務(wù)云[9，10]?；谠凭酆现虚g件平臺(tái)的政務(wù)云架構(gòu)如圖1所示。

基礎(chǔ)設(shè)施層是整個(gè)上層平臺(tái)的基礎(chǔ)，包括虛擬化服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、負(fù)載均衡設(shè)備以及系統(tǒng)軟件。

專(zhuān)用云資源層是政府各職能部門(mén)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)資源，能為政務(wù)服務(wù)提供各類(lèi)數(shù)據(jù)支撐。

專(zhuān)用云平臺(tái)層在云聚合中間件平臺(tái)的基礎(chǔ)上可快速、有效地整合電子政務(wù)應(yīng)用資源和數(shù)據(jù)資源，并建設(shè)統(tǒng)一資源整合和資源共享機(jī)制。能根據(jù)云端用戶(hù)的角色和需要，主動(dòng)聚合政務(wù)云中的各種資源信息并展現(xiàn)給云端用戶(hù)群，為政務(wù)服務(wù)提供新的服務(wù)機(jī)制。

共享交換層由云服務(wù)生成、云服務(wù)總線、云資源目錄構(gòu)成，它由電子政務(wù)專(zhuān)有云、公共服務(wù)云、云與智能終端交互、非云與云應(yīng)用交互組成。為資源共享、服務(wù)整合、異構(gòu)系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通提供基于標(biāo)準(zhǔn)、面向服務(wù)、事件驅(qū)動(dòng)的資源共享和應(yīng)用集成整合支撐與服務(wù)。

公共云服務(wù)層面向用戶(hù)，利用門(mén)戶(hù)網(wǎng)站群、行政服務(wù)大廳和其他云端設(shè)備等提供政務(wù)服務(wù)。

1.2 主要技術(shù)

1.2.1 WOA架構(gòu)技術(shù)

WOA（Web Oriented Architecture，WOA）架構(gòu)技術(shù)采用面向Web、面向WAN、第二代SOA架構(gòu)技術(shù)，集B/S結(jié)構(gòu)和SOA架構(gòu)的核心優(yōu)勢(shì)，為云端用戶(hù)提供良好的操作體驗(yàn)，確保應(yīng)用系統(tǒng)具有協(xié)同性、可重用性、可組合性、服務(wù)可尋址性、適應(yīng)性、自治性、松耦合等先進(jìn)特性。

1.2.2 背景感知計(jì)算技術(shù)

背景感知計(jì)算技術(shù)（Context-Aware Computing）是一種根據(jù)用戶(hù)身份、使用環(huán)境自動(dòng)為其提供個(gè)性化云服務(wù)的技術(shù)。采用背景感知計(jì)算技術(shù)能自動(dòng)感知各用戶(hù)群體的操作習(xí)慣，不同用戶(hù)登錄后，能呈現(xiàn)不同的用戶(hù)桌面和功能，為用戶(hù)提供功能全面、個(gè)性多樣的操作體驗(yàn)。

1.2.3 內(nèi)容聚合計(jì)算技術(shù)

內(nèi)容聚合計(jì)算技術(shù)（Content Mashup Computing）能夠聚合各應(yīng)用系統(tǒng)的信息資源，如常用功能、待辦任務(wù)、子系統(tǒng)報(bào)表、子系統(tǒng)消息、子系統(tǒng)日志等，創(chuàng)新“信息找人、任務(wù)找人”的應(yīng)用新模式。

1.2.4 在線分析挖掘技術(shù)

在線分析挖掘技術(shù)（On-Line Analytical Mining）融合了OLAP和Data Mining技術(shù)，將政務(wù)數(shù)據(jù)集市中的各類(lèi)面向主題的數(shù)據(jù)集，通過(guò)配置自動(dòng)生成各類(lèi)數(shù)據(jù)魔方（Cube），快速形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)魔方池，提供面向主題的展現(xiàn)圖表，確保應(yīng)用系統(tǒng)不僅擁有實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)運(yùn)行頂層監(jiān)控功能，還擁有在線分析挖掘功能，能夠有效模擬、預(yù)測(cè)未來(lái)的業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)，為管理決策、宏觀調(diào)控提供依據(jù)。

2 云聚合中間件平臺(tái)

云聚合中間件平臺(tái)是針對(duì)政務(wù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流程的整合需求，為政府提供的符合SOA理念的、標(biāo)準(zhǔn)化、輕量級(jí)的云計(jì)算解決方案，它能幫助用戶(hù)快速、有效、低成本地整合、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展內(nèi)部應(yīng)用，統(tǒng)一管理部門(mén)有效的應(yīng)用數(shù)據(jù)，將政府的應(yīng)用、人員、信息、流程有機(jī)聚合，形成各類(lèi)資源池，使不同用戶(hù)能夠通過(guò)單一渠道訪問(wèn)所需的個(gè)性化信息，為用戶(hù)提供集成化信息訪問(wèn)服務(wù)。

2.1 平臺(tái)授權(quán)體系

政務(wù)云為了實(shí)現(xiàn)對(duì)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合和統(tǒng)一訪問(wèn)授權(quán)管理，需要有角色清晰的用戶(hù)權(quán)限。本架構(gòu)為了體現(xiàn)云計(jì)算分布式、集約化的思想，采用基于角色的訪問(wèn)控制RBAC（Role-based Policies Access Control，RBAC）對(duì)不同的用戶(hù)授權(quán)，主要考慮四類(lèi)用戶(hù)的權(quán)限，各類(lèi)用戶(hù)的授權(quán)體系如圖2所示。

（1）超級(jí)管理員：擁有平臺(tái)所有訪問(wèn)權(quán)限，但無(wú)權(quán)對(duì)業(yè)務(wù)操作類(lèi)角色進(jìn)行修改，為平臺(tái)默認(rèn)創(chuàng)建的角色。

（2）機(jī)構(gòu)管理員：一般分配給政府單位信息部門(mén)的主要負(fù)責(zé)人。由超級(jí)管理員創(chuàng)建，主要負(fù)責(zé)管理本部門(mén)用戶(hù)及為用戶(hù)分配業(yè)務(wù)操作類(lèi)角色。除分配用戶(hù)角色外，機(jī)構(gòu)管理員不能增刪改業(yè)務(wù)操作類(lèi)角色的任何其他信息。

（3）應(yīng)用系統(tǒng)管理員：一般由業(yè)務(wù)處室的負(fù)責(zé)人擔(dān)任。由超級(jí)管理員創(chuàng)建，擁有相應(yīng)子系統(tǒng)的所有權(quán)限，可增刪改查相應(yīng)子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)操作類(lèi)角色，并將自已所擁有的權(quán)限分派給下一級(jí)業(yè)務(wù)類(lèi)角色。

（4）業(yè)務(wù)操作人員：一般由業(yè)務(wù)辦理人員擔(dān)任。由應(yīng)用系統(tǒng)管理員創(chuàng)建，擁有應(yīng)用系統(tǒng)管理員分配給它的權(quán)限，可增刪改查相應(yīng)子系統(tǒng)內(nèi)可見(jiàn)的業(yè)務(wù)操作類(lèi)角色，將自已擁有的權(quán)限分派給下一級(jí)業(yè)務(wù)類(lèi)角色。

2.2 單點(diǎn)登錄

單點(diǎn)登錄的實(shí)現(xiàn)基于Active Directory技術(shù)，單點(diǎn)登錄設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)機(jī)制如圖3所示。單點(diǎn)登錄為不同用戶(hù)訪問(wèn)整合后的政務(wù)云資源及云端系統(tǒng)提供統(tǒng)一的單點(diǎn)登錄機(jī)制，用戶(hù)只用登錄一次就可以訪問(wèn)政務(wù)云平臺(tái)內(nèi)的所有應(yīng)用系統(tǒng)。

其中ST（Service Ticket，ST）為客戶(hù)端應(yīng)用持有，每個(gè)ST對(duì)應(yīng)客戶(hù)端上的一個(gè)用戶(hù)；TGT（Ticket Granting Ticket，TGT）存儲(chǔ)在CAS服務(wù)器端和用戶(hù)Cookie兩個(gè)地方。

2.3 資源整合

資源整合從三個(gè)層面、四個(gè)方面著手。三個(gè)層面即用戶(hù)層面、應(yīng)用層面和數(shù)據(jù)層面；四個(gè)方面即統(tǒng)一管理所有子系統(tǒng)應(yīng)用資源的用戶(hù)和授權(quán)、管理所有應(yīng)用資源的URL、創(chuàng)建面向主題的多維數(shù)據(jù)魔方、共享數(shù)據(jù)生成可尋址的云服務(wù)，以形成簡(jiǎn)潔的平臺(tái)資源池，再利用展現(xiàn)配件池生成面向用戶(hù)群的個(gè)人桌面門(mén)戶(hù)。

2.4 平臺(tái)資源池

資源池的設(shè)計(jì)是為了減少重復(fù)開(kāi)發(fā)，提高政務(wù)云平臺(tái)部署的工作效率，對(duì)云平臺(tái)搭建過(guò)程中涉及的常用資源進(jìn)行整合，形成能夠被方便調(diào)用的云服務(wù)。結(jié)合大量的政務(wù)云建設(shè)情況，平臺(tái)資源池分為展現(xiàn)配件池、應(yīng)用資源池、數(shù)據(jù)魔方池、數(shù)據(jù)服務(wù)池、訪問(wèn)用戶(hù)池和初始代碼池。

2.4.1 展現(xiàn)配件池

展現(xiàn)配件池基于Widget技術(shù)實(shí)現(xiàn)，展現(xiàn)配件包括展現(xiàn)風(fēng)格、展現(xiàn)圖表、展現(xiàn)模塊、展現(xiàn)模塊數(shù)據(jù)源（Web服務(wù)）管理。展現(xiàn)配件池能為云平臺(tái)的搭建提供豐富的展現(xiàn)配件，方便快速地實(shí)現(xiàn)個(gè)性化云平臺(tái)展現(xiàn)。

2.4.2 應(yīng)用資源池

應(yīng)用資源池可為應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)一配置管理服務(wù)，云聚合中間件平臺(tái)將平臺(tái)下所有應(yīng)用系統(tǒng)的功能模塊、功能菜單進(jìn)行抽象、類(lèi)化，形成應(yīng)用資源池，抽象和類(lèi)化后的資源可分布式部署在不同的地域和服務(wù)器環(huán)境中，真正體現(xiàn)云計(jì)算機(jī)“資源集約化”的設(shè)計(jì)思想。

2.4.3 數(shù)據(jù)魔方池

數(shù)據(jù)魔方池可聚合政務(wù)云中分布在不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的信息碎片，利用分析挖掘技術(shù)（如下鉆、上鉆、旋轉(zhuǎn)、切片）生成各類(lèi)多維主題，將其發(fā)布到云聚合中間件平臺(tái)的虛擬桌面門(mén)戶(hù)或第三方應(yīng)用中，以充分彰顯頂層設(shè)計(jì)的理念。

數(shù)據(jù)魔方池內(nèi)分成了分類(lèi)目錄區(qū)域、內(nèi)容展現(xiàn)區(qū)域和主功能菜單項(xiàng)三個(gè)區(qū)域。

（1）分類(lèi)目錄區(qū)是展示已建好的主題與分類(lèi)的區(qū)域；

（2）內(nèi)容展現(xiàn)區(qū)主要用于展示分類(lèi)目錄下一級(jí)節(jié)點(diǎn)或分類(lèi)目錄下的主題內(nèi)容；

（3）主功能菜單區(qū)是分類(lèi)管理、主題設(shè)計(jì)、系統(tǒng)管理的快捷通道。

2.4.4 數(shù)據(jù)服務(wù)池

數(shù)據(jù)服務(wù)池將結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、Excel、CSV文件等）生成并發(fā)布成Web Service服務(wù)，數(shù)據(jù)服務(wù)池的配置采用瀏覽器Web方式進(jìn)行工作，使用戶(hù)能方便、靈活地部署政務(wù)云服務(wù)。

2.4.5 訪問(wèn)用戶(hù)池

訪問(wèn)用戶(hù)池主要對(duì)組織機(jī)構(gòu)、用戶(hù)、權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)一管理。用于管理平臺(tái)用戶(hù)以及云端終端用戶(hù)的相關(guān)信息，包括行政區(qū)劃、行政部門(mén)、用戶(hù)注冊(cè)、帳戶(hù)注冊(cè)、用戶(hù)組、用戶(hù)權(quán)限的統(tǒng)一管理等。

2.4.6 初始代碼池

初始化代碼池對(duì)政務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，用于統(tǒng)一管理云平臺(tái)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（包括元數(shù)據(jù)字典、業(yè)務(wù)指標(biāo)、語(yǔ)義映射、統(tǒng)一標(biāo)識(shí)等）、節(jié)假日和訪問(wèn)控制的IP地址段。同時(shí)，采用開(kāi)放式的Web Service服務(wù)接口可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息資源的共享和集中管理。

2.4.7 業(yè)務(wù)報(bào)表池

業(yè)務(wù)報(bào)表池基于服務(wù)器設(shè)計(jì)，為數(shù)據(jù)源提供各種現(xiàn)成可用的工具和服務(wù)，具有創(chuàng)建、部署和管理不同報(bào)表的功能?？梢允褂脴I(yè)務(wù)報(bào)表池從關(guān)系數(shù)據(jù)源、多維數(shù)據(jù)源和基于XML的數(shù)據(jù)源創(chuàng)建交互式、表格式、圖形式或自由格式的報(bào)表?？梢园葱璋l(fā)布報(bào)表、計(jì)劃報(bào)表處理或評(píng)估報(bào)表。業(yè)務(wù)報(bào)表池還允許用戶(hù)基于預(yù)定義模型創(chuàng)建即席報(bào)表，并通過(guò)交互方式瀏覽模型中的數(shù)據(jù)。支持多種格式，支持將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到其它應(yīng)用程序，支持Web方式查看，支持發(fā)布到虛擬桌面門(mén)戶(hù)。

2.5 個(gè)人桌面門(mén)戶(hù)

通過(guò)Gadget定制器、展現(xiàn)配件池、展現(xiàn)渲染和展現(xiàn)框架能快速定制生成個(gè)性化的Gadget Web桌面門(mén)戶(hù)，不同的用戶(hù)登錄后所展現(xiàn)的配件完全不同。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文提出了一種基于云聚合中間件平臺(tái)的政務(wù)云架構(gòu)作為推進(jìn)政務(wù)信息化的新技術(shù)，利用云聚合中間件平臺(tái)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)推動(dòng)政務(wù)云的應(yīng)用和發(fā)展，該架構(gòu)能夠有效解決當(dāng)前政務(wù)信息化中的信息共享不充分、應(yīng)用整合待深入等問(wèn)題，有助于提高政務(wù)服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)電子政務(wù)的智慧化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]呂元智.基于云計(jì)算的電子政務(wù)信息資源共享系統(tǒng)建設(shè)研究[J].情報(bào)理論與實(shí)踐，2010，33（4）：106-109.

[2]李志萍.基于云計(jì)算的我國(guó)電子政務(wù)服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建研究[D].秦皇島：燕山大學(xué)，2013.

[3]寧家駿. 《國(guó)家電子政務(wù) “十二五”規(guī)劃》之解讀[J].電子政務(wù)，2012（5）：43-49.

[4]匡榮，黃紹斌，陳永國(guó)，等.智慧政務(wù)背景下政府部門(mén)間信息協(xié)同效率的改進(jìn)[J].萍鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，32（2）：25-28.

[5]陳曉芳.發(fā)揮電子政務(wù)作用構(gòu)建服務(wù)型政府[J].貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2008（5）：9-10.

[6]汪向東.我國(guó)電子政務(wù)的進(jìn)展、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].電子政務(wù)，2009（7）：44-68.

[7]楊雅芬.電子政務(wù)知識(shí)體系框架研究[J].中國(guó)圖書(shū)館學(xué)報(bào)，2015（2）：29-40.

[8]鮑凌云，劉文云.云計(jì)算在電子政務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代情報(bào)，2011，31（4）：170-173.

[9]梁曉琴.基于云計(jì)算的政企互動(dòng)電子政務(wù)模式研究[D].天津：天津大學(xué)，2013.

[10]李永忠，鄭滔.政務(wù)數(shù)據(jù)信息共享系統(tǒng)構(gòu)建研究[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)（社科版），2016，18（2）：8-14.