基于云計(jì)算的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)研究

高峰

摘要：作戰(zhàn)數(shù)據(jù)建設(shè)中存在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范、數(shù)據(jù)服務(wù)不靈活、數(shù)據(jù)擴(kuò)展性不強(qiáng)等現(xiàn)實(shí)問題，一定程度上制約了指揮信息系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展及組織運(yùn)用。立足于優(yōu)化基礎(chǔ)支撐數(shù)據(jù)資源，為提高作戰(zhàn)數(shù)據(jù)建設(shè)水平，分析了云計(jì)算技術(shù)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，研究了未來戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)需求，提出基于云計(jì)算的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)整體框架，并對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；作戰(zhàn)數(shù)據(jù)；框架

中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-1739（2019）10-66-3

0引言

作戰(zhàn)數(shù)據(jù)是信息化條件下作戰(zhàn)指揮的基礎(chǔ)支撐，是確保指揮信息系統(tǒng)有效運(yùn)行的基本資源，作戰(zhàn)數(shù)據(jù)建設(shè)與指揮信息系統(tǒng)建設(shè)是同步發(fā)展、密不可分的。隨著基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力的發(fā)展，作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)也將發(fā)揮越來越重要的作用。構(gòu)建一個(gè)功能完整、靈活實(shí)用、安全可靠、使用方便的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)是云計(jì)算時(shí)代對(duì)作戰(zhàn)指揮的迫切要求，也是今后研究的重點(diǎn)。

隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，作戰(zhàn)數(shù)據(jù)建設(shè)經(jīng)歷了從無到有、從無序到有序、從分散到集中的過程。當(dāng)前，作戰(zhàn)數(shù)據(jù)建設(shè)正朝著標(biāo)準(zhǔn)化、一體化、網(wǎng)絡(luò)化、平臺(tái)化方向發(fā)展，而云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)提供了有效的技術(shù)支撐。在作戰(zhàn)數(shù)據(jù)建設(shè)方面，云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)也必將對(duì)其建設(shè)模式和運(yùn)用方式等產(chǎn)生重要的影響。

1云計(jì)算

1.1定義

云計(jì)算通過將各種互聯(lián)的計(jì)算、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)和應(yīng)用等資源進(jìn)行有效整合并實(shí)現(xiàn)多層次的虛擬化與抽象，有效地將大規(guī)模的計(jì)算資源以可靠服務(wù)的形式提供給用戶，從而將用戶從復(fù)雜的底層硬件邏輯網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、軟件架構(gòu)中解放出來[1]。至少包括提供應(yīng)用服務(wù)的云應(yīng)用、支撐應(yīng)用服務(wù)的云平臺(tái)和提供IT基礎(chǔ)架構(gòu)的云中心3個(gè)層次的內(nèi)容[2]。

綜上所述，云計(jì)算是運(yùn)行于互聯(lián)網(wǎng)之上，通過整合、管理和調(diào)配各種計(jì)算機(jī)資源，以服務(wù)的方式為用戶提供各種應(yīng)用的計(jì)算模式。

1.2特點(diǎn)

作為一種新的計(jì)算形態(tài)，云計(jì)算具有以下特點(diǎn)：

（1）計(jì)算能力成為一種可以方便獲取的商品

云計(jì)算以較低的成本提供了高性能的計(jì)算能力，而這種高性能的計(jì)算能力就如同日常生活中的水、電一樣容易獲取和使用，只需按實(shí)際使用的情況支付一定的費(fèi)用即可。既節(jié)省了本地建設(shè)的費(fèi)用，也避免了資源的浪費(fèi)，體現(xiàn)了綠色環(huán)保的理念。

（2）云計(jì)算平臺(tái)非常靈活，可以按需求進(jìn)行調(diào)節(jié)

云計(jì)算對(duì)用戶是完全透明的，這就保證了云計(jì)算的內(nèi)部可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整其結(jié)構(gòu)和資源配置而不影響用戶的使用。云計(jì)算通過虛擬化技術(shù)，把分布在不同物理位置的計(jì)算機(jī)聚合在一起，形成一個(gè)具有超強(qiáng)計(jì)算能力的虛擬操作系統(tǒng)為用戶提供服務(wù)，并且可以根據(jù)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整自身資源。

（3）云計(jì)算提供了更加安全可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)

在云服務(wù)中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在專門的云數(shù)據(jù)服務(wù)器中，并通過嚴(yán)格的數(shù)據(jù)管理策略防止數(shù)據(jù)的非法訪問，同時(shí)云平臺(tái)采用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機(jī)制，數(shù)據(jù)被分成若干部分存儲(chǔ)在不同的服務(wù)器中，每一份數(shù)據(jù)又保存若干份拷貝，保證了數(shù)據(jù)的安全性[3]。

1.3基本層次

云計(jì)算可分為4個(gè)層次。①基礎(chǔ)設(shè)施層：主要由分布在不同位置的數(shù)據(jù)中心組成，這些容量巨大的數(shù)據(jù)中心構(gòu)成了云計(jì)算的硬件基礎(chǔ)；②云計(jì)算平臺(tái)層：云計(jì)算操作系統(tǒng)，是云計(jì)算的核心層，通過分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)把數(shù)以百萬計(jì)的計(jì)算機(jī)管理起來，形成一個(gè)邏輯上統(tǒng)一的超級(jí)計(jì)算機(jī)；③應(yīng)用層：主要由滿足各行業(yè)的應(yīng)用軟件構(gòu)成；④服務(wù)層：各種應(yīng)用和計(jì)算都以服務(wù)的方式對(duì)外提供，用戶根據(jù)業(yè)務(wù)的需要請(qǐng)求不同的服務(wù)。

2云計(jì)算與作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)

2.1作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀及不足

近年來，隨著基于信息系統(tǒng)體系作戰(zhàn)能力的發(fā)展，作戰(zhàn)中所涉及的數(shù)據(jù)也隨之不斷增長(zhǎng)，作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)正日益成為制約信息系統(tǒng)建設(shè)和組織運(yùn)用水平提高的“瓶頸”，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)缺乏規(guī)范化，信息系統(tǒng)對(duì)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了不同程度的格式化處理，但由于標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，使得作戰(zhàn)數(shù)據(jù)的格式化工作差別較大，難以形成可共享的數(shù)據(jù)服務(wù)機(jī)制；②作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)不夠靈活，不能針對(duì)不同需要進(jìn)行定制，沒有根據(jù)用戶操作習(xí)慣和計(jì)算機(jī)特點(diǎn)提供多樣化的訪問操作；③作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)擴(kuò)展性不強(qiáng)，不能提供數(shù)據(jù)類別動(dòng)態(tài)管理、數(shù)據(jù)過濾、統(tǒng)計(jì)分析等擴(kuò)展功能，難以根據(jù)用戶需求的變化進(jìn)行擴(kuò)展；④作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)支持有限，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)工作不能高效協(xié)同、快速反應(yīng)能力弱，影響作戰(zhàn)指揮效能。

2.2云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)

云計(jì)算是一種全新的計(jì)算模式，通過互聯(lián)網(wǎng)把數(shù)量龐大的計(jì)算機(jī)組織成一個(gè)邏輯上統(tǒng)一的超級(jí)計(jì)算機(jī)，形成一個(gè)巨大的資源池，提供超過任何單個(gè)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，它的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)對(duì)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)產(chǎn)生重要的影響，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①為作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)的規(guī)范化提供了新的思路。作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)工具可作為一種云計(jì)算的資源對(duì)外提供，各軍兵種以相同的方式按權(quán)限獲取服務(wù)，以一致的方式進(jìn)行與作戰(zhàn)數(shù)據(jù)相關(guān)的操作。作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)工具由專門的機(jī)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)，對(duì)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的格式化，并根據(jù)需要及時(shí)更新。②為實(shí)現(xiàn)高度靈活、可定制的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)環(huán)境提供了平臺(tái)。在云計(jì)算中，可以構(gòu)建靈活的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)環(huán)境，并把其功能按需求劃分成不同的服務(wù)，而其內(nèi)部組織機(jī)制和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)用戶而言是透明的，用戶只需獲得與其業(yè)務(wù)相關(guān)的服務(wù)即可，而當(dāng)系統(tǒng)不滿足用戶需求時(shí)，只需增加相應(yīng)的服務(wù)即可。這不但提高了用戶使用體驗(yàn)和關(guān)注度，也保證了系統(tǒng)擁有足夠的擴(kuò)展性。③為作戰(zhàn)數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)提供了一種安全可靠的解決方案。在云計(jì)算中，數(shù)據(jù)中心專門用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)容錯(cuò)與恢復(fù)機(jī)制加之多層加密技術(shù)，確保了數(shù)據(jù)的可靠性和安全性[4]。

3作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)功能設(shè)計(jì)

基于云計(jì)算技術(shù)的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)中，需要考慮的因素較多，比如使用對(duì)象、使用方式以及與不同信息系統(tǒng)交互等問題，系統(tǒng)應(yīng)具備以下幾個(gè)功能特征。

（1）分層管理，按需使用

整個(gè)系統(tǒng)分為2部分進(jìn)行管理，云端由一個(gè)專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行管理，保證系統(tǒng)有效可靠地運(yùn)行，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的更新；用戶端不需要安裝任何應(yīng)用軟件，只需安裝瀏覽器，云端提供了所有需要的軟件資源。當(dāng)用戶需要進(jìn)行作戰(zhàn)數(shù)據(jù)訪問時(shí)，不需要下載即可開始使用，極大方便了用戶的工作。系統(tǒng)充分體現(xiàn)了“以人為本”的理念，用戶只需要使用系統(tǒng)的部分功能，而不必獲得整個(gè)軟件，提高了工作效率。

（2）提供靈活多樣的軟件服務(wù)

系統(tǒng)應(yīng)包括所有與作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)工作相關(guān)的軟件資源，并且能夠不斷進(jìn)行更新和完善。系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)云計(jì)算動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)為用戶提供動(dòng)態(tài)可定制的軟件服務(wù)，不斷滿足不同業(yè)務(wù)的需求。

（3）提供安全可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)

系統(tǒng)應(yīng)利用云計(jì)算強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力提供安全可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，用戶不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)的損壞或丟失，并且數(shù)據(jù)隨取隨用，不需要進(jìn)行復(fù)雜的操作[5]。

4作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過對(duì)云計(jì)算層次結(jié)構(gòu)的分析并借鑒其他云計(jì)算模型，提出了一種基于云計(jì)算的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，主要由基于云計(jì)算的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)客戶端、基于3層架構(gòu)的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)和云計(jì)算平臺(tái)構(gòu)成，如圖1所示。

4.1客戶端

系統(tǒng)把用戶所需內(nèi)容通過瀏覽器呈現(xiàn)給用戶，用戶通過瀏覽器與系統(tǒng)進(jìn)行交互，系統(tǒng)能夠?yàn)椴煌挠脩籼峁┎煌墓δ芊?wù)和不同的操作界面。

4.2作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)

該平臺(tái)是系統(tǒng)的支撐，是整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，主要作用是識(shí)別用戶所需的服務(wù)，并通過調(diào)用云計(jì)算平臺(tái)的接口為上層提供相應(yīng)的功能。表示層是系統(tǒng)與用戶進(jìn)行交互的界面，負(fù)責(zé)與用戶的會(huì)話處理；業(yè)務(wù)邏輯層負(fù)責(zé)處理表示層的應(yīng)用請(qǐng)求，對(duì)其進(jìn)行業(yè)務(wù)處理的邏輯判斷。對(duì)需要調(diào)用數(shù)據(jù)處理的則交由數(shù)據(jù)處理層進(jìn)行處理并接收其處理結(jié)果，否則，直接調(diào)用云計(jì)算平臺(tái)的接口，由云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行處理。

該平臺(tái)包括了5個(gè)模塊：管理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、訪問模塊、存儲(chǔ)模塊和應(yīng)用軟件模塊。管理模塊主要進(jìn)行作戰(zhàn)數(shù)據(jù)的管理；數(shù)據(jù)處理模塊是基礎(chǔ)模塊，主要為用戶提供多種類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和分類功能，并可進(jìn)行一些常見的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和處理工作；訪問模塊是核心模塊，為用戶提供基本的訪問功能，用戶根據(jù)需要選擇不同的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問；存儲(chǔ)模塊提供虛擬的網(wǎng)絡(luò)硬盤，可實(shí)現(xiàn)用戶隨時(shí)隨地使用自己的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)，用戶可通過網(wǎng)絡(luò)硬盤實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)的共享；應(yīng)用軟件模塊主要包括與作戰(zhàn)數(shù)據(jù)密切相關(guān)的一些應(yīng)用模塊，比如數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析等。

4.3云計(jì)算平臺(tái)

云計(jì)算平臺(tái)是系統(tǒng)的核心部分，也是整個(gè)系統(tǒng)最底層的基礎(chǔ)模塊。用戶所有的服務(wù)請(qǐng)求最終都轉(zhuǎn)化為對(duì)云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)接口的調(diào)用。所有的請(qǐng)求由云計(jì)算平臺(tái)處理完畢后再由接口將結(jié)果依次傳遞給用戶。云計(jì)算平臺(tái)主要包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算和管理三大模塊。存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)與作戰(zhàn)數(shù)據(jù)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)，比如作戰(zhàn)能力數(shù)據(jù)、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)和作戰(zhàn)行動(dòng)數(shù)據(jù)等等；計(jì)算模塊主要是將來自用戶的計(jì)算任務(wù)拆分，然后再派發(fā)到云中具備相應(yīng)功能的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分布式的并行計(jì)算，待處理完成之后再將結(jié)果收集，統(tǒng)一整理后逐層返還給用戶；管理模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理的優(yōu)化，以及對(duì)云中各節(jié)點(diǎn)的組織[6]。

5結(jié)束語

基于云計(jì)算的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)架構(gòu)的最大特點(diǎn)就是平臺(tái)化，所有的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)資源存儲(chǔ)在統(tǒng)一的平臺(tái)上，并由平臺(tái)提供各種定制化的服務(wù)和功能，這是一種透明、動(dòng)態(tài)、可定制的服務(wù)模式，能在體系框架穩(wěn)定的基礎(chǔ)上最大程度滿足不同軍兵種、不同作戰(zhàn)規(guī)模、不同作戰(zhàn)樣式下的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)需求。

當(dāng)然，隨著人們對(duì)信息化條件下戰(zhàn)爭(zhēng)的不斷深入認(rèn)識(shí)，對(duì)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)的需求也會(huì)不斷發(fā)生變化。因此，必須深刻把握作戰(zhàn)數(shù)據(jù)組織與運(yùn)用的特點(diǎn)規(guī)律，以作戰(zhàn)需求為牽引，采用先進(jìn)的信息技術(shù)和設(shè)計(jì)理念，不斷提升作戰(zhàn)數(shù)據(jù)服務(wù)建設(shè)水平，形成作戰(zhàn)數(shù)據(jù)體系保障能力。

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