云停车管理平台

2024-06-24

云停车管理平台(精选七篇)

云停车管理平台 篇1

随着国内汽车保有量的不断增加, 现代停车场正面临着向复杂化、大型化发展的挑战, 停车难问题已经不再是大型城市的专利。有关调查显示, 在北、上、广、深等大型城市, 车主寻找车位过程中会增加30%的油耗, 造成每月多支出336元, 七成车主每天至少遇到一次停车难问题[1]。因此, 为节约能源与保护环境, 提高停车管理系统智能化[2]、高效利用有限的停车场资源[3], 是当前迫切需要解决的问题。

目前, 公共停车场普遍采用咪表、超声波车位检测器、地磁车位检测器进行车位智能管理, 该管理方式可在一定程度上增加停车场管理的智能化, 通过停车位信息采集与发布, 提高了车位的使用率。但这种管理方式仍存在一些问题, 如未实现单独车位精确管理, 无法保证车位不被他人占用;未实现车位诱导, 停车还是需要经历找车位的过程;仍采用人工收费方式, 降低了停车效率。

而私家停车位则采用车位锁进行管理, 该方式可实现对单独车位的锁定与管理, 保证车位的专有性。但是私家停车位车位锁形式包括手动型、无线电遥控型和网络遥控型, 其中遥控型车位锁采用遥控器或智能终端进行“端对端”控制, 不能实现多个停车场车位资源的统一管理。

总之, 现有停车管理系统的粗放式管理, 以及精细化管理所需的车位锁智能化不足, 都导致无法充分利用停车场闲置资源以及有效解决停车难问题。文章针对目前停车管理系统存在的问题, 在原有停车场基础上引入一种新型的智能车位锁, 设计了一种接入云平台的精细化停车管理系统。该停车管理系统通过Zig Bee无线网络与停车管理服务器组网, 支持车位状态检测、车位预定、车位出租、停车场卡口联动、网络支付的智能车位锁通信组网与联控系统。

2 系统设计

2.1 系统架构

本系统构成采用“云-网-端”三层架构, 具体由车位锁与车牌识别栏杆机作为信息采集与命令执行单元, 手持终端作为停车服务使用单元, 各停车管理服务器为停车管理云平台提供服务支持, 停车管理云平台对外提供停车管理服务。本系统架构图如图1所示。

(1) 系统各层定义。“端”即指智能车位锁、车牌识别栏杆机与手持移动终端。智能车位锁用于采集车位状态信息并控制车位使用权, 与车牌识别栏杆机联动实现停车用户获取与释放车位使用权。手持移动终端通过安装本系统停车APP, 实时获取系统内停车位资源以及其他停车服务。

“网”包括停车场内局域网和停车场与云平台间的广域网, 是连接本系统“端”与“云”的数据通道。本系统中, 停车场内局域网采用自组织、低功耗的Zig Bee网络[4], 确保网络质量、降低部网成本;停车场与云平台间广域网采用有线网络、WIFI网络或移动网络, 具体采用何种通信方式根据应用场景确定。

“云”即指停车管理云平台, 利用云计算技术存储并处理各停车场车位数据、处理预订请求和费用支付信息, 为停车场和停车用户分别提供停车管理与停车服务。

(2) 系统各层关系。智能车位锁、车牌识别栏杆机、局域网与停车管理服务器组成停车场管理系统, 作为停车管理云平台的资源接入单元。每个停车场管理系统均可独立运行, 停车场管理系统与停车管理云平台之间采用特定数据接口交互停车数据, 包括车位状态反馈信息、车位预定信息、车位控制信息等。

手持移动终端通过移动网络接入停车管理云平台, 作为停车服务的用户接入单元, 享受停车位信息查询、车位预定、车位出租以及在线支付停车费等平台服务。

停车场与停车用户是完全孤立的, 彼此之间通过共同的停车管理云平台建立联系, 在此过程中停车场提供停车位, 而用户为所获得的停车服务支付费用, 二者之间是消费与被消费的关系。

2.2 系统功能

本系统服务功能由云端服务器提供, 云端服务器包括停车场和用户管理模块、信息交互管理模块、信息发布模块和费用支付处理模块。其中, 停车场和用户管理模块用于管理停车场、车位和用户信息;信息交互管理模块用于处理用户请求、管理车位信息、处理车位预订信息和处理异常信息;信息发布模块用于发布当前时间空车位数量和停车诱导信息;费用支付处理模块用于处理费用支付信息。

(1) 车位出租与共享。停车场管理员或私家车位所有者通过管理平台或手机APP对外发布车位出租或共享信息, 包括停车场位置、车位编号、对外出租时间已经收费标准等。停车场管理员或私家车位所有者必须通过停车管理云平台运营商进行身份认证后, 才可对外发布车位出租或共享信息。

(2) 车位查询与预定。停车位使用者通过手机APP查询所需停车位信息, 选定合适停车位后进行预订, 停车管理云平台确定预订信息后向停车场服务器发送车位锁定信息, 车位预订成功后向手机APP发送反馈信息。

(3) 车位导航与反向找车。每个智能车位锁对应一个车位编号, 结合停车场布局可绘制停车场车位位置地图。通过采集车主位置与查询停车车位记录, 根据停车场车位位置地图规划找车路线, 实现车位导航与反向找车。

(4) 在线支付。停车管理云平台记录车位预定时间, 智能车位锁记录车辆驶入与驶离停车位时间, 根据收费标准自动计算停车费用, 用户通过移动支付向停车场或车位所有者支付费用。

(5) 停车场与用户管理。停车管理云平台支持各停车场注册、停车场地址、车位数量等资源管理, 支持车位所有者与车位使用者进行用户注册、用户管理。

3 车位锁硬件设计

智能车位锁是本停车管理系统中的关键构件, 其主要承担车位状态信息采集、车位使用权限控制以及信息传输等功能[5,6,7]。本系统设计的智能车位锁硬件构成如图2所示。

由图2可知, 本智能车位锁硬件主要包括:MCU、Zig Bee模块、地磁检测模块、电机、限位开关、LED指示灯与电源模块, 各模块通过数据和电源接口与MCU连接。

MCU主要用于采集数据处理与发送、控制指令接收与解析。Zig Bee模块主要负责各车位锁网络连接, 用于接收服务控制指令以及发送车位状态与指令执行结果。地磁检测模块主要用于检测车位空闲状态, 用于侦测车辆驶入与驶离, 从而计算车辆停车时间。电机模块主要用于控制车位锁机械臂正反转, 从而实现对车位资源的锁定与释放。限位开关主要用于控制车位锁机械臂转动角度在0~90°之间, 确保车位锁的开启与关闭两种状态。LED指示灯用于指示车位的空闲状态, 车位空闲时显示绿色, 车位被占时显示红色。

4 系统实现

4.1 系统组网布置

停车场主要分为地下停车场与路侧停车场两类, 本系统内部局域网采用Zig Bee组网, 根据停车场物理布局特点并结合ZigBee网络覆盖范围与组网特点[8], 分别针对两种停车场进行网络布置。

地下停车场内停车位为多排并列布局, 且各排车位间经常有支撑柱与墙壁遮挡。因此, 地下停车场布置如图3 (a) 所示, 在每排中间设置一处Zig Bee路由器, 有墙壁遮挡或某排车位长度超长时适当增加路由器提高网络信息。最终, 各排车位的车位锁通过各排路由器接入停车管理服务器所连接Zig Bee协调器, 从而实现停车管理系统内部组网。

路侧停车场停车位一般沿道路方向顺向或斜向划线, 在一条道路上路侧停车场可根据距离划分为多个区域, 每个区域设置一处Zig Bee路由器。最终, 各区域内车位锁通过Zig Bee路由器与停车管理服务器所链接的Zig Bee协调器连接, 从而将所有车位信息汇总至停车管理服务器。路侧停车场布置如图3 (b) 所示。

4.2 系统部署与工作流程

(1) 系统部署。新建或在原有停车场管理系统基础上增加智能车位锁与Zig Bee局域网, 并将停车场管理服务器接入停车管理云平台;在公网部署停车管理云平台;用户安装停车管理系统手机APP。

(2) 工作流程:智能车位锁将检测到车位的状态信息传到停车管理服务器, 停车管理服务器将信息转发到云端服务器, 最终云端服务器将所述信息对外发布;用户通过智能终端查询停车位, 通过智能终端应用程序预存停车费用;用户通过在智能终端上安装的应用程序预订车位, 通过网络将欲停的车位请求上传到云端服务器, 云端服务器接收并处理用户请求, 将锁定车位信息发送到停车管理服务器, 停车管理服务器将信息转发到智能车位锁;智能车位锁接收并执行锁定车位信息, 并将已执行命令反馈信息发送到停车管理服务器, 由停车管理服务器将反馈信息转发到云端服务器;当智能车位锁检测到车辆停车入库完成, 向停车管理服务器发送停车计时开始信号, 停车管理服务器转发计时开始信号至云端服务器, 当智能车位锁检测到车辆驶离车位, 则向停车管理服务器发送计时结束信号, 停车管理服务器转发计时结束信号至云端服务器, 云端服务器计算出用户需支付的停车费并发送到用户账号, 自动扣除停车费用。

5 结束语

本系统通过引入智能车位锁, 可实现停车场精细化管理以及多个停车场车位资源共享, 充分利用停车场资源, 有效解决停车难问题。利用互联网手段开创了新的停车场管理模式, 由传统的物业或停车办的线下管理演变为线上管理, 提高了管理效率, 同时也有效避免了收费人员乱收费现象。该系统在提高停车场管理效益与解决停车难问题方面都发挥了显著作用, 可在停车场实际管理中进行应用推广。

参考文献

[1]李维龙, 李臻.智能停车管理系统综述[J].科技创业家, 2013 (9) :1.

[2]尚云凯, 侯海旭, 等.基于嵌入式的智能停车管理系统[J].信息通信, 2014 (1) :80-81.

[3]李晟晖.对缓解上海中心城区“停车难”问题的建议[J].科学发展, 2013 (9) :102-106.

[4]周怡, 凌志浩, 等.Zig Bee无线通信技术及其应用探讨[J].自动化仪表, 2005, 26 (6) :5-9.

[5]马继先, 朱致越, 等.基于GSM网络的智能车位控制系统[J].江苏科技信息, 2014 (2) :51-54.

[6]吕伟.新型地磁车辆检测器在停车场中的应用[J].智能建筑与城市信息, 2006 (2) :27-28.

[7]姜泽浩, 张崎.基于地磁感应检测器的智能停车管理系统研究[J].信息技术, 2011 (4) :130-132.

学校管理云平台(最终版) 篇2

学校管理云平台亚洲教育网是为全国各个地区学校和培训机构特别指定的学校管理系统,是针对行业管理、教学特点特别设计的高效的工作平台。亚洲教育网管理云平台集校务管理系统、学生管理系统、考场安排系统、在线考试系统等等亚洲教育网三网合一智慧教育云首次实现电信网、广播电视网、互联网平台的交互,三网合一达到了你中有我,我中有你,有利于教师、家长、学生随时通过手机、电视、电脑访问及上传并共建共享教育教学资源。会中,中国教育技术协会专家李龙教授宣布开题会正式开始,并对教育云对中小学教育信息化及素质教育的作用和未来发展趋势展望,鼓励参会学校能针对学校的具体情况,共同开展十二五课题的申报研究。亚洲教育网负责人马红星阐述了时代变化对教育的改变,时代催生了教育云平台的诞生,以及指出亚洲教育网智慧教育云平台是教育云平台的未来发展趋势

亚教网教育专家袁守华教授介绍教育研究成果及教育云平台应用,总结利用自己长期在物理教学实践中的方法,取得了云平台下视频物理教学软件的开发成果。他表示教育云会改变中国传统教育模式,是实现教育信息化的一种质的飞

如何选择云计算管理平台 篇3

如果将在云计算体系架构中的软硬件资源比做人的骨骼肌体的话,那么包括虚拟化、网格计算、效用计算等技术可以视作将这些资源串接起来的血脉筋络,而要使这些资源和技术真正发挥作用、对外提供优质服务,则还需要云计算架构中的“大脑”——云管理平台。

云管理平台最重要的两个特质在于管理云资源和提供云服务。即通过构建基础架构资源池(IaaS)、搭建企业级应用/开发/数据平台(PaaS),以及通过SOA架构整合服务(SaaS)来实现全服务周期的一站式服务,构建多层级、全方位的云资源管理体系。

云管理平台功能架构

在IaaS云中,云管理平台需要在虚拟化、网格计算、效用计算、分布式等技术的支撑下,对包括计算资源、存储资源、网络资源等在内的基础架构通过API接口进行管理,实现按需的、可计量的对基础架构资源进行分配,同时,实现对资源使用情况和健康情况的监控以及对事件的捕获和处理。

在PaaS云中,云管理平台应该可以通过抽象管理来将用户需求翻译成平台相关属性需求,通过平台管理和接口API编程来实现针对平台需求的资源切割和快速部署,并同样需要在此过程中实现平台资源的计量、监控,以及事件的捕获和处理。

在SaaS云层面中,云管理平台也需对实际业务需求进行抽象处理,形成应用服务管理的通用架构。要构建这样的通用架构中,还需云管理平台实现基于SOA服务的注册、注销、配置、流程设计、调度以及服务的部署等管理功能,同时在此过程中还需对服务质量和性能进行监控,并以此为依据进行服务级别(SLA)和服务计量的管理。

此外,云管理平台还需要面向用户和面向管理的统一门户来改善管理效率和提高用户体验。同时,在云管理平台的设计中,应考虑使用面向整个云管理平台的数据库,使所有的管理操作、用户使用情况、性能、事件等可回溯,同时可以此为基础进行数据分析、行为分析和决策支持,以提高整个云体系架构的服务水平和资源利用率。

主流云平台管理比较

当前业界主流的云平台管理软件包括OpenStack和CloudStack等,凭借其开源所带来的活力以及各主流芯片厂商和虚拟软件厂商的支持,迅速地在云计算领域占据领先地位,包括英国电信、塔塔集团、韩国电信等在内的大型企业都是其用户。但是,作为云管理平台解决方案,其面向的领域和提供的服务仍需进一步扩充和完善。主要体现在如下三方面:

其一,无论是OpenStack还是CloudStack,他们关注的领域是基础设架构云,即IaaS云,对于PaaS云和SaaS云,这两种产品当前并未提供成熟的解决方案。而正如上节所述,一个完善的云管理平台应该是对包含IaaS、PaaS和SaaS在内的全方位、全流程、全生命周期的管理平台。

其二,OpenStack和CloudStack对基于x86的硬件架构及相关虚拟化软件实现IaaS云有良好的解决方案和众多成功案例,但对于以非x86芯片为基础的小型机尚无法有效在虚拟化、资源调度等方面进行管理。在此,必须说明的是在业界往往把云计算和x86画等号,认为x86化是云计算的基础和必要条件。诚然,x86架构以其标准化、开放平台以及较高的性价比在云计算实现资源的统一管理、调度方面有着天然的优势。但这并不意味着小型机平台不能进行云计算,相反,作为云计算的核心支撑技术的虚拟化技术,在以Power芯片和SPARC芯片为代表的非x86架构上更早得到实现并得到了广泛的应用。更需要强调的是,其虚拟化的实现往往是基于固件的,效率远高于各种基于操作系统的虚拟化软件。小型机以其单独物理节点的高性能、高RAS特性、高虚拟化效率等仍在关键业务领域占据重要地位,在进行IaaS云建设中,尤其是针对大型企业关键应用的私有云中,云管理平台的核心工作往往是非x86架构的小型机的云计算化。

其三、无论是OpenStack的Nova、Glance还是CloudStack Orchestration Engine,对于计算资源和存储资源的管理核心是通过虚拟化来屏蔽底层硬件的异构。这有利于创建通用的硬件架构资源池,但是,在屏蔽底层硬件异构的同时,同样屏蔽了各种硬件的独有功能和特性。

对于上述问题,究其根本原因还是因为各厂商的软硬件产品并未遵循统一的标准,而是有各自独立的体系。对于标准不统一、接口不开放的系统,想要做到资源的统一调度、各自特性的完全体现无异于缘木求鱼。但是各厂商对自身产品是完全支持和开放的,因此也形成了面向自身产品的云计算解决方案。目前,包括IBM和ORACLE公司在内,都推出了各自的云计算管理平台。它们共有的特点是其产品全线覆盖从底层硬件到上层应用。因此,其云计算解决方案也全线支持从IaaS到PaaS乃至SaaS。

IBM公司的云计算解决方案是所谓的SmartCloud Foundation,其中包括SmartCloud Entry(SCE)解决方案、IBM SmartCloud Provisioning(SCP)软件,以及IBM SmartCloud Monitoring。以用于搭建私有云的解决方案SCE为例,在SCE架构中,PowerVM技术是Power系列小型机虚拟化的基础,提供共享处理器、微分区、活动内存共享和虚拟I/O共享等虚拟化特性,同时在SCE架构中,支持包括VMWare、Xen、KVM等基于x86架构的虚拟化;System Director及其插件VMControl以底层PowerVM等虚拟化技术为基础实现系统池整合管理、自动化虚拟镜象迁移、优化虚拟化环境的性能、可靠性和能源管理等功能,除服务器外,还可以通过TPC和SVC实现存储虚拟化整合功能;在此之上,SEC提供SKC Core Framework平台,以此平台为基础部署监控、资源分配、用户管理、安全管理、模版管理、计量计费等多种功能插件,实现自服务门户(SelfService Portal),形成一套完整的、基于Power芯片和x86芯片的IaaS云解决方案。在此基础上,通过SCP和SCM,可以更进一步整合IBM的数据库产品和中间产品,形成PaaS云和SaaS云的解决方案。

ORACLE公司的云计算解决方案统一在产品Enterprise Manager(EM)中实现,尤其是在EM 12c版本中,从IaaS、PaaS到SaaS,都提供了对于云计算架构良好的支持。如前文所述,ORACLE和IBM的产品从硬件到软件乃至解决方案全线覆盖,这是其可以实现PaaS和SaaS云的重要基础。ORACLE针对其数据库产品和中间件产品分别提供了DBaaS和MWaaS的平台云解决方案,针对其财务和人力等服务提供SaaS云解决方案,并将他们集成在Enterprise Manager中实现,在EM中实现了自服务、计量计费、SLA管理等功能,构建了良好的从IaaS到PaaS再到SaaS的统一的体系架构。 (作者单位:中油瑞飞信息技术有限公司)

城市综合停车管理平台分析与设计 篇4

各大城市为了缓解“停车难”的问题, 在道路上能利用停车的地方几乎都已得到利用, 道路停车位上升空 间有限。而依靠兴建停车场扩大停车泊位数量, 受到资金、时间、土地等各方面条件的制约, 无法快速有效地解决“停车难”的问题。一方面, 公共停车场的设施也普遍落后, 大多数停车场只提供停车位, 停车管理的信息化水平低, 系统之间数据共享程度低, 存在“信息孤岛”现象; 另一方面, 缺少专门的政府管理机构或协调机构进行管理, 各部门之间缺少充分交流和协调, 在停车场规划设计, 信息资源的标准化及规范化等方面存在一定的不足, 这些都是停车资源不足的原因。

1 平台框架

城市综合停车管理平台包含4大系统 : 数据采集 系统、数据传输系统、数据服务与存储系统、 数据应用系统, 实现城市车位信息智能感知、停车诱导与车位反向查找、车位预定、热点区域车位资源规划等5大功能。

1.1 数据采集系统

数据采集系统是平台的重要组成部分, 目前国内停车采集系统类型繁多, 使用的技术也不相同, 系统对外的数据接口也不是统一的格式, 在提供给普通用户、政府部门在使用的过程中非常麻烦, 城市综合停车管理平台将各种不同类型的数据采集到平台中, 全面兼容不同格式的停车数 据信息。提供低成本、 高效率的停车数据采集解决方案。

1.2 数据传输系统

数据传输系统采用无线传输和有线传输两种模式。停车数据信息可以通过4G/3G/GPRS网络直接发送给平台数据采集服务器, 也可以通过Wi Fi传输给系统。我公司针对路边停车或者停车场管理方式的都有相应的方案, 以保证数据传输的高效和安全。

1.3 数据服务与存储系统

将城市中的车位数据信息采集到城市停车综合管理平台进行存储和处理, 再由应用服务器提供给政府事业单位、普通用户进行使用。为了应对大数据的挑战, 保证平台数据并发处理能力以及平台的稳定性、数据存储的可扩展性, 提出了分布式的解决方案。当数据的存储容量达到一定 阶段时 ,会遇到瓶颈, 考虑到系统后续的运算存储能力, 规划设计大数据存储和分析模型来应对挑战。

1.4 数据应用系统

将城市综合停车管理平台分为感知层、传输层、应用层。能够实现停车采集控制节点、现场管理网关服务、 远程管理云服务3个管理层次。同时, 通过数据应用系统可以将平台的各种有效数据和信息提供给有不同需求的用户来使用, 用户可以自由决定是用手机、电脑或者平板来访问数 据服务 ,我们为用户提供开放的数据共享功能。

如图1所示, 感知层包括传统的技术 实现方式 , 例如 :地感线圈、读卡器、车牌识别摄像头、声波探测器、 无线地磁车位探测器、信号灯、指示牌等, 并实现传感网内部的停车采集控制节点的自动化管理。传输层包括感知层节点数据信息通过无线zigbee上传到各个停车系统的网关、网关可以再由3G/4G、GPRS、WLAN网络远程传输给数据服务中心的服务器集群, 进行数据计算与存储。应用层可以分为停车场现场管理和远程的网络端管理, 全部部署一体化的车位信息监控、智能诱导与反向查找、车位预定服务等 功能的软 件。整个平台具有硬件节点管理、用户权限管理、城市车位信息管理、 城市交通资源分析等功能。

本设计概括为“一个平台、三级管理方式、四套应用系统、 五大功能目标”的技术方案体系。

2 平台网络架构

如图2所示, 城市综合停车管理平台从城市各种不同类型的停车场 (路边停车场、室内停车场、室外停车场等) 获取数据经过Internet网络传输至我公司的数据采集服务器集群, 再经过企业内部的VPN网络至数据存储服务器集群进行运算和存储。用户可以通过手机或者PC机访问数据应用服务器集群。为了分担数据访问的压力, 应用服务器主要分为移动应用服务器和Web应用服务器, 提供全面、准确、稳定的数据服务。

(1) 传统与新方案全兼容 , 全国各个城市的大中小型停车场数量非常多, 车位数量也非常庞大, 为了提供全面的车位数据信息, 平台设计自己独立的基于先进物联网技术的智能停车场解决方案, 同时, 我们也考虑到部分停车场采用的是传统的技术手段和管理方式, 在数据采集和车位管理模式上与全新的物联网方案不同, 我公司也制定出相应的数据接口, 提供数据采集服务程序, 完成车位数据信息的采集工作。

(2) 提供丰富的对外接 口 , 进入移动 互联网时 代以后 ,用户对数据的需求是全方位的。针对不同的终端设备, 如桌面电脑、智能手机、平板电脑等。用户可以通过数据服务系统的对外接口获得数据, 如停车场信息、车位信息、车位诱导信息、第三方平台 (美团、窝窝团) 交互数据。

(3) 数据服务与存储系统提供企业级的性能 , 采用分布式的缓存与存储架构模式。为了提高数据访问的效率, 将访问次数较高的数据存储在缓存服务器。大量的应用数据存储在数据库服务器, 构建成数据库存储服务器和缓存数据服务器的数据存储方案。

(4) 建立高性能的数据接入通道 , 在应用服务器构建异步数据处理模式, 建立数据访问连接池和数据缓存队列, 有效提高数据的吞吐量和计算处理能力。

(5) 为了应对未来大数据的冲击 , 在数据存储层 , 数据库的操作上采用读写分离、主从分离、物理存储数据库与内存数据库并行、在设计上要考虑到可扩展性, 采用关系型数据库、非关系型数据库、数据存储调度服务的模式。

3 平台特点

城市综合停车管理平台数据服务涉及智能终端数据应用(PC以及移动设备 ) 和云数据服务。

(1) 智能终端全面覆盖个人电脑和智能手机 , 相对市场上的其他友商, 客户端软件能够实现跨平台功能, 兼容主流的终端设备操作系统如Windows系统以及Android系统 , 从PC到智能终端设备符合大众市场的需求 , 同时也可以从客户的角度定制开发, 推出大众版与企业定制版。

在功能上, 可以满足大型停车场的智能控制需要, 能够在PC机上借助地图设计软件完成对停车场地图的绘制, 可以便捷地部署相应的检测设备, 标注相应的数据信息, 有很强的用户体验, 可以提供给企事业单位进行二次开发。 同时 ,充分考虑客户新的研发需求, 在Android系统上也推出相应的智能化设计软件, 能够满足不同客户的需要。移动版可以实时连接云服务器, 完成数据存储、处理和分析。

(2) 云服务是重点研发和运营的产品, 提供TB级别的数据存储, 采用分布式数据存储与处理架构, 同时也提供数据接口兼容各商业数据库管理系统, 如SQLSever, Oracle, My SQL等。

云服务系统在针对数据采集设备以及移动终端设备的数据分发上, 考虑到数据效率, 我们采用内存数据库提高数据查询速度, 保证用户体验。通过云真正把传感网, 移动互联网以及传统的互联网联系起来, 让服务器, 传感器, 智能终端三位一体, 可靠、高效地为客户服务。

不同与其他友商提供的仅仅是一种单一的数据管理和存储服务, 采用的是传统的Web开发模式, 数据管理系统也是成本较高的商业型数据库, 在大数据分析和存储上存在必然的瓶颈。

浙江省电子政务云计算平台管理办法 篇5

第一章 总则

第一条 为有效解决电子政务基础设施重复建设、资源分散等问题,降低行政成本,实现集约化管理和应用,充分发挥省电子政务云计算平台(以下简称政务云平台)的作用,根据有关法律法规、政策和技术标准,结合本省实际,制定本办法。

第二条 本办法适用于全省行政机关管理和使用政务云平台的活动。

第三条 各级行政机关应当充分利用全省统一的政务云平台开展电子政务应用,不再新建独立的机房或数据中心,不另行采购硬件、数据库、支撑软件、云计算和信息安全等基础设施,法律法规、政府规章以及国家有关文件明确规定的除外。新的应用系统依托政务云平台建设,现有应用系统逐步迁移到政务云平台。

第四条 省政府办公厅负责全省政务云平台的规划、应用、管理和监督,审核省级部门的政务云平台使用需求,受理设区市政务云平台建设方案备案。

信息安全行政主管部门负责政务云平台及应用系统安全监控工作。

使用政务云平台的单位(以下简称使用单位)负责应用系统的开发、部署、维护、管理和安全。

政务云供应商负责政务云平台的建设、咨询、服务开通、日常运行维护和平台安全。

第五条 设区市根据实际情况确定本辖区政务云平台行政主管部门,优先利用省级政务云平台或采取租用方式建设本辖区统一的政务云平台,县(市、区)原则上不建设政务云平台。第二章 使用管理

第六条 政务云平台使用包含申请、受理、审批、测试、开通、变更和终止环节,并通过政务云平台业务管理系统实现。

第七条 使用单位根据需求向政务云平台行政主管部门提出使用申请,并提供应用系统建设方案、应用系统性能和安全自测报告、政务云平台资源(以下简称云资源,含云主机、云数据库、云存储、云安全等)需求及其他申请材料。

第八条 政务云平台行政主管部门负责核实使用单位申请材料的完整性和云资源需求的合理性,应当在3个工作日内作出受理或不予受理决定。不予受理的,应当提出不予受理意见,使用单位应当根据不予受理意见重新提交申请;受理的,应当在2个工作日内提出审批意见。

第九条 政务云平台供应商应当根据审批意见在2个工作日内提供试用环境,试用时间为15—30天;经政务云平台行政主管部门同意,确有必要的可以延长试用时间。使用单位在试用环境中部署应用系统,并对应用系统进行功能、性能及安全测试;信息系统安全等级保护3级以上的重要应用系统,须提供由中国合格评定国家认可委员会认可的第三方测评机构出具的软件性能及信息系统安全测试报告。

第十条 应用系统通过测试的,经政务云平台行政主管部门终审,正式开通应用系统,临时试用环境转为正式环境。政务云平台行政主管部门应当根据“合理规划、按需分配”的原则,按照应用系统正常运行所需要的合理值来分配计算、内存、存储、网络带宽等云资源;业务量变化幅度较大的应用系统,可以根据实时需要动态弹性调整所需云资源。

第十一条 正式运行过程中,使用单位要求调整云资源配置的,须提交变更申请,政务云平台行政主管部门应当在5个工作日内完成变更审批。审批通过的,政务云平台供应商应当在3个工作日内完成变更。涉及重大变更的,须重新提交本办法第七条中的有关材料,应用系统通过性能和安全测试。

第十二条 使用单位不再使用政务云平台服务时,须做好应用系统下线和数据迁移备份工作,并提交终止申请,政务云平台行政主管部门应当在5个工作日内完成终止审核。审核通过后,政务云平台供应商应当在3个工作日内回收相应的云资源,终止有关服务。第三章 运行维护管理

第十三条 使用单位应当在职责范围内合理使用云资源,管理应用系统的日常运行,监控运行状况,及时发现问题并向供应商反映,确保应用系统安全稳定。

第十四条 政务云平台供应商负责提供云技术咨询和方案优化,配合使用单位完成应用系统上线和迁移工作;定期主办云技术和管理人员培训,推广政务云平台使用。

第十五条 政务云平台供应商负责政务云平台的日常运行维护工作,监控云资源使用,及时解决云故障,并定期(每月不少于1次)向使用单位和政务云平台行政主管部门提供云资源利用情况表、运行维护报告和优化建议。第四章 安全管理

第十六条 任何单位和个人必须遵守国家法律法规,不得利用政务云平台侵犯国家、集体利益以及公民的合法权益,不得利用政务云平台从事违法犯罪活动。

第十七条 政务云平台行政主管部门对政务云平台的安全负责,并会同信息安全行政主管部门定期开展政务云平台及云应用系统安全检查工作,对发现的安全风险问题督促相关单位及时整改。

第十八条 使用单位应当安排专人负责应用系统管理、安全保密和安全审计,明确应用系统的信息安全等级保护级别,并按照相应级别开展安全建设,加强日常监控,保障应用系统的安全运行。

第十九条 政务云平台供应商应当按照国家信息安全相关规定,加强政务云平台的安全防御,监控网络行为,阻断网络攻击,做好数据备份,定期发布安全公告(每月)和开展应急演练(每年),确保政务云平台安全运行。

第二十条 未经使用单位授权,任何单位和个人不得进入云主机、云数据库、云存储等用户资源,不得泄露、篡改、毁损、复制和利用用户数据;非法获取国家秘密构成犯罪的,依法追究其刑事责任。第五章 监督考核

第二十一条 各单位在制订电子政务规划和预算时,应当充分利用政务云平台基础设施;财政部门把政务云平台使用作为安排部门信息化建设、运行维护经费的重要依据。

第二十二条

各单位的政务云平台使用情况列入电子政务考核。主要考核内容为:应用系统云计算化的比例,即利用政务云资源的应用占所有应用的比重;云资源使用效率,即云资源是否闲置或配置过度;政务云平台上的应用系统安全状况。

第二十三条 对政务云平台供应商的主要考核内容为服务响应、服务满意度和服务质量3个方面。服务响应为服务响应时间;服务满意度是使用单位对服务的满意程度,分为不满意、基本满意、满意和非常满意;服务质量为所提供云服务的性能、稳定性、安全性和可用性等指标。第六章 附则

第二十四条 本办法所称的政务云平台为非涉密系统的基础软件和硬件平台,依托电子政务外网为全省电子政务应用提供统一的基础设施服务,包括专有云平台和公有云平台。

专有云平台为行政机关提供服务,主要部署审批办理、数据交换、信息共享等业务;公有云平台为社会公众提供服务,主要部署门户网站、办事受理、咨询反馈等业务。专有云平台和公有云平台之间通过安全措施按需互通。

云停车管理平台 篇6

摘 要:本文研发了一种基于构件的管理信息系统开发平台,以平台即服务(PaaS)的模式提供管理信息系统的开发服务。文章首先分析管理信息系统的基本功能,研发了一系列高效可靠的可复用构件,使管理信息系统的关键功能可以通过直接组装构件的方式实现;接着研发了一种开发平台,让开发者可通过浏览器在云端组装构件,以迭代的方式快速构建和部署系统功能。对于不能用现有构件直接组装而成的业务,开发者可利用开发平台提供的新构件进行开发服务构建。北京师范大学研究生学位系统、研究生质量监控系统等管理信息系统的敏捷开发实践表明,基于构件的PaaS开发模式,能够很好地契合敏捷软件开发理念,大幅提高系统的开发效率,减轻系统的维护负担,提升系统的构建质量,降低系统整体成本。

关键词:云计算;敏捷开发;权限管理;混合编程;平台即服务

中图分类号:TP315 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2016)07-0028-05

一、引言

管理信息系统是一个具有高度复杂性、多元性和综合性的人机系统,它全面使用现代计算机技术、网络通信技术、数据库技术,以及管理学、运筹学、统计学、模型论和各种最优化技术,为经营管理与组织决策服务。[1]管理信息系统的研发团队不仅要有多个学科的背景知识,而且也要熟悉相关管理领域的业务流程。因此相比于一般的软件开发,管理信息系统的开发尤其具有学习难度大、开发周期长、开发成本高、缺陷查到难、维护代价大的特点。

业界一直试图开发新的技术、使高质量计算机程序的开发和维护更容易、更快捷、成本更低廉。[2]人们一直在研发更能表达编程中各种概念的高级语言和应用程序框架以提高生产率。现代高级语言在命令式的面向对像编程基础上,发展了声明式、函数式和动态的特性,使其表达能力更接近人类的思考能力,方便开发者集中精力解决业务本身的细节。[3]人们也一直在归纳设计经验,精练解决方案,总结能解决软件开发中最常见问题的设计模式,通过现成的抽象,把常见错误解决方案的细节予以制度化来减少缺陷。[4]在各行业的管理需求的驱动下,涌现出了各种管理信息系统。[5-6]

为了进一步提高某些领域的软件开发生产率,人们提出了基于构件的软件工程(CBSE)。CBSE强调用可复用的“构件”来设计和构造软件系统,把构建重点从编码转移到组装,改变着大型软件系统的开发方式。[2]一些大型企业,如SAP,提供的企业资源管理(ERP)的解决方案,正是采用了这种过程模型。一些学者也开始在相关管理领域尝试基于构件的实践。[7]然而在管理信息系统领域广泛使用CBSE之前,必须分析对应管理领域,寻找重复模式。这就要求系统分析师不仅是软件构建专家,而且也要对管理领域有深入的了解。云计算时代的来临,为解决这个问题提供了契机。一些学者开始尝试软件即服务(SaaS)的应用模式。[8-10]一个领域的SaaS很难能为其他领域提供服务,因此人们又提出了平台即服务(PaaS)的理念,即把软件研发的平台作为一种服务,以SaaS的模式提交给用户。软件行业的领导者纷纷推出了PaaS,如Google App Engine、Amazon EC2、Windows Azure等。PaaS的出现提高了应用的开发速度,加快了SaaS的发展。然而这些服务的出现,缩短了开发周期,降低了开发成本,同时也增加了学习难度和缺陷查找成本。

本文结合CBSE和PaaS的优势,研发了一种基于构件的管理信息系统云开发平台。第二部分论述通过分析管理信息系统的基本功能,研发的一系列高效稳定可复用的构件。这些构件使开发者可以用组装的方式实现基本功能。第三部分论述云开发平台。该平台使开发者只要通过Web浏览器即可组装和开发新构件。第四部分为敏捷开发实践,介绍基于此平台开发管理信息系统的成功案例。第五部分为总结。

二、构件设计与开发

基于构件的软件工程(CBSE)正在改变大型软件的开发方式,其考虑的重点从编码转移到组装软件系统,考虑的焦点是“集成”,而不再是“实现”;基于构件开发缩短了70%的开发周期,减少了84%的项目开销,生产率指数可达26.2,而工业标准值为16.9。[2]管理信息系统虽然涉及的学科多,而且相关的管理领域千差万别,但是其基本功能相对明确,主要包括数据处理、预测、计划、控制以及辅助决策。这些功能存在很多共性,可对这些共性建模。我们通过分析管理信息系统应用领域,开发了关系数据库管理、表单和CRUD网格、报表分析、权限管理、新构件开发五大可复用构件,如图1所示。

1.关系数据库管理

数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,它是管理信息系统的核心部分,是进行科学研究决策的前提条件。关系数据库建立在关系数据模型基础上,适合作为管理信息系统的主数据库。人们已经开发了功能非常强大的数据库设计和管理工具,如PowerDesigner、Navicat、SQLyog等,但这些工具是作为一个独立的产品发布的,很难与其他构件集成。

我们开发了一种基于Web的轻量级数据库管理工具,通过分析关系数据库系统的元数据,识别各种实体和联系,实现在线数据管理、创建数据结构文档、生成ORM实体类及创建表单等功能。在数据库设计之后,此工具可根据数据表结构自动生成表单,用表单和CRUD网格工具对所生成的表单进行配置,即可实现数据的采集和存储。

2.表单和CRUD网格

表单是利用网页进行数据采集的基本单位。表单允许用户通过文本域、单选按钮、复选按钮等控件输入数据,提交信息,是用户和服务器之间进行信息交互的重要手段。表单开发是整个管理信息系统开发的重要基础,其过程是根据采集数据的结构,对数据项设计合适的表单域,并在用户提交时进行数据合法性校验,将合法的数据存入数据库。传统的表单开发需要前端工程师、后端工程师和数据库工程师的协作,开发成本较高。

我们的表单和CRUD网格构件极大地减少了上述过程的复杂度,只需通过配置就可以实现数据的增加(Create)、读取(Retrieve)、更新(Update)和删除(Delete)。CRUD网格工具既能分析表单对应数据表的结构,也能分析结构化查询语言(SQL)脚本,根据分析结果自动生成支持排序、分页、查找、导入、导出等功能的CRUD网格。表单工具可配置各个表单域的控件类型、数据类型和验证规则,并可通过配置数据触发器实现实体之间的逻辑验证。表单和CRUD网格工具还支持自定义操作按钮,按钮通过引用一段SQL或Python脚本,实现个性化的功能。我们还实现了一种基于有限状态机的工作流引擎,使基于角色逐级审核的业务需求,只要通过表单和有限状态机的配置就可以实现。[12]而对于实体之间联系的管理,我们构建了一种通用模型,开发者按照约定编写已选、可选、增加、删除和权限检测五条SQL脚本即可实现实体之间多对多联系的管理。

通过关系数据库管理构件、表单和CRUD网格构件的组装,就可以实现数据采集、转换、存储、检索等功能。接下来,我们开发了报表分析构件。

3.报表分析

报表就是用表格、图表等格式来动态显示数据。根据数据特征不同生成不同类型的报表可挖掘数据中信息。报表分析工具是管理信息系统进行计划、预测和辅助决策的重要组成部分。一些数据库管理工具,如Foxpro、Navicat等均支持报表的开发,但它们很难与Web系统集成起来。水晶报表等工具能够很好地与Web系统集成,但是其商业授权费用非常高。

我们开发的报表分析工具用HTML、CSS和JavaScript作为报表定义语言,SQL和Python作为数据源脚本。这些语言均是行业的开放标准,容易学习,没有商业授权费用。表格工具实现了Model-View-View-Model(MVVM)模式,使开发人员可以把视图和逻辑分离出来,通过数据绑定的方法生成视图。[14]SQL和Python是被广泛使用的脚本语言,特别适用于混合语言编程的软件开发。[15]图表工具的可视化引擎是基于开源的数据可视化产品,开发人员可以用脚本生成数据,直接生成直观、生动、可交互、可个性化定制的数据可视化图表。[16]我们还针对常用的图表类型,如条形图、饼图、拆线图、散点图、雷达图等,构建了表格转图表模块,这样只需一条SQL脚本即可生成图表。

运用报表分析构件可实现预测、计划和辅助决策的功能。为实现管理信息系统的控制功能,我们构建了一个开放灵活的权限管理构件。

4.权限管理

权限管理是根据设置安全规则或策略,让用户能且只能访问被授权的资源。首先我们实现了一个基于角色的访问控制(RBAC)引擎。所有表单和CRUD网格的增删改查、表单域的选取和更新、按钮、SQL和Python脚本、报表、页面等都实现了RBAC。[17]RBAC实现了功能级权限的访问控制。

数据级权限在管理信息系统中也非常重要。数据级权限指在功能模块内控制用户的数据访问,如学生信息模块中,学院只能管理本学院学生,学校则能管理所有学生。传统数据级权限管理一般采用硬编码的方式,把权限逻辑用条件的形式与业务代码耦合在一起,难以测试,开发维护成本高。一些学者研究基于属性规则的数据权限模型,但其规则引擎配置复杂,而且不能适应更加复杂的权限控制。[18]我们用过滤器、触发器、控制脚本相结合的形式,实现了较为灵活的数据级权限控制。过滤器用一种轻量级的数据交换格式(JSON)定义,配置简便灵活。[19]规则引擎对资源进行过滤,用户只能得到经过滤器过滤后的信息。触发器和控制脚本用SQL脚本或Python脚本定义,能够在用户进行操作之前进行自定义验证,并能在操作之后进行数据加工。

表单、网格、报表与权限管理的集成,能灵活地实现管理信息系统的数据处理功能、预测功能、计划功能、控制功能和辅助决策功能。我们还开发了一个新构件开发工具,可实现更加个性化功能。

5.新构件开发

对于不能用现有构件实现的系统需求,要构造满足这些需求的新构件。新构件开发模块在服务器端实现了MVC模式,有效地分离了应用的业务逻辑、数据和界面,提高了应用的可扩展性、可维护性和可复用性;[20]在客户端实现了MVVM模式[14],不仅使视图可以独立于模型的变化和修改,降低了耦合度,而且让业务逻辑和数据的开发与页面设计彻底独立开来。我们在开发的前端和后端均采用了模板引擎,能更加合理地分离前后端,不仅能提高开发人员的协同效率,而且可以降低Web应用服务的资源消耗,提高系统吞吐量。[21]

新构件开发采用了混合编程的开发模式。程序设计语言有各自的优势和不足,混合编程可以充分利用各种程序设计语种的优势,只要解决各种语言间参数传递的问题,就可以极大地提高开发效率。[22]我们采用了C#和Python混合开发模式,对浏览器、应用服务器、数据库服务器的数据交换定义了一套完整的规则,把HTTP的请求和响应数据均封装在两种程序设计语言都识别的字典和数组中,打通了混合开发的关键环节。

三、云开发平台

平台即服务(PaaS)是指将软件研发的平台作为一种服务,以SaaS的模式提交给用户,它不但可以为更高的可用性、更具扩展性的应用提供基础平台,还可以提高硬件资源利用率,降低业务运营成本。[23]PaaS平台提供应用程序的开发和运行环境,使开发者不需要维护软硬件设备,又免去了繁琐复杂的应用部署过程。但是现有的PaaS平台一般仅提供特定的编程语言的运行环境,且难以提供像集成开发环境(IDE)那样强大的功能,反而会增加开发者编码和测试成本。[3]本文平台不仅提供应用程序开发和运行环境,而且支持构件组装,实现CBSE过程,大幅提高生产率。

1.开发环境

我们实现了在线应用开发服务,支持HTML、CSS、Javascript、Python、SQL的开发。为了保证云端编码效率的质量,我们基于CodeMirror(一种开源的源代码编辑器)进行二次开发,实现了一个基于Web的集成开发环境(IDE),实现了源代码的编辑、版本控制、编译、执行,支持代码折叠、格式编排、括号匹配、智能缩进、自动完成、代码美化、错误检测等功能,符合现代化IDE的特性。版本控制通过数据保存事件处理程序,自动保存了源代码的历史版本,并支持一键查看。编译功能实现了对Python脚本的动态编译,能够识别脚本中的语法错误。编码完成后,开发者可直接访问资源对应的统一资源标识符(URI)查看代码执行结果。

2.构件组装

我们研发了基于Web的构件组装工具。我们是基于资源的设计研发的云开发平台,可引用功能和数据都通过简明的URI被访问。[24]因此开发者只需通过开发环境组织资源URI的拓扑结构就可实现构件的组装。我们还设计了一种以数据为中心的构件快速组装框架,其用户界面是一个带工具栏的支持查找和分页的CRUD网格。开发者可定义网格中显示的数据和工具栏中的按钮。我们定义了常用的按钮点击事件处理程序,如需要确认后才执行、直接访问URI、访问选中数据格式化后的URI、访问以选中数据为参数的URI、把选中数据以AJAX形式提交、输入参数并把选中数据以AJAX提交等操作。开发者只用关注构件的组装,而不用关注界面的设计。另外,我们还开发了一个URI分析工具。该工具能够分析URI的格式和参数,匹配URI对应构件的配置脚本或源代码,从而使开发者可以更快速地组装和维护构件。

下面介绍基于本文开发方法的敏捷开发实践案例。

四、敏捷开发实践

2001年,Kent Beck和其他软件专家共同签署了“敏捷软件开发宣言”,声明个体和交互重于过程和工具,可以工作的软件重于面面俱到的文档,客户合作重于合同谈判,随时应对变化重于遵循计划。[25]敏捷理念强调4个关键问题——小而高度自主的团队、项目共同利益者的交流合作、有效支持变化及快速交付满意的软件。下面介绍基于构件的PaaS模式下,管理信息系统的开发实践。

1.研究生学位管理系统

随着研究生教学规模的扩大、学位授予类型的增加以及研究生教育改革的深化,研究生学位管理工作的需求也不断变化。学位管理系统在研究生管理过程中具有业务流程清晰、数据严谨规范、权限要求严格等特点。[26]

学位授予工作,主要有两条工作流。一是论文评阅,即学生提交申请信息(科研成果、导师评语、论文等),教务员进行审核,经专家评阅合格方可进行答辩申请;二是答辩申请,即学生提交根据专家意见修改后的论文信息进行答辩,答辩秘书录入答辩结果,教务员审核答辩信息并确定分会名单,分会讨论录入分会结果,校会审议。

我们组织了三人的开发团队,遵循Scrum方法,对两条工作流设计了三个5天周期的迭代计划实现主要功能。信息采集功能通过表单、CRUD网格构件和报表构件直接组装实现。利用工作流构件,通过把有限状态机与表单和CRUD网格构件集成的方式,实现了论文评阅和答辩申请两条工作流。学位授予数据的汇总和统计分析通过配置报表分析构件实现。迭代周期结束之后,再根据业务的变化调整构件的配置或重新组装构件,灵活响应变化,优化系统。

利用本文方法开发的北京师范大学学位管理系统,具有架构先进、功能完备、数据准确、扩展灵活的特点,为我校学位管理工作提供有力支撑。

2.研究生质量监控与评估系统

教学质量是教育永恒的主题。为了保证高等教育教学质量,使规模、质量、效益协调发展,应当构建一套科学可持续的质量监控与评估体系。[27]研究生质量监控与评估系统主要以学生评教、专家督导、论文外审、公开答辩、毕业生满意度调查等措施为基础,监控教学过程的质量,构建评估与反馈系统。信息系统主要实现数据的采集、公示和分析。

学生评教数据、排课数据位于第三方开发的教务管理系统中,需要跨数据库集成;外审、答辩数据位于自主开发的学生管理系统中,可直接引用;专家督导信息采集、答辩信息公开功能、满意度调查可用现有构件组装。

我们组织了二人研发团队,设计了两个5天周期的迭代计划快速构建信息采集、公示功能。我们用Python编写了数据同步的脚本,从第三方教务管理系统读取排课信息;用CRUD网格构件实现了督导信息采集功能;读取答辩信息用模板引擎生成了答辩信息公开的网页;用问卷构件生成了满意度调查问卷。此处要分析的数据维度大,采用SPSS统计软件辅助分析数据。反馈功能主要通过学院教学经费、招生计划的调节实现。

利用本文方法开发的北京师范大学研究生质量监控与评估系统,为北京师范大学研究生质量监控和评估提供了基础数据,有利于提高监控和评估工作的质量和效率。

3.本文方法优势分析

本文方法结合了CBSE和PaaS,与传统方法相比,具有如下优势。

首先,本文方法进一步改善了质量。传统的CBSE过程的构件合格性检验要考虑运行时需求、资源使用等因素的影响,而PaaS则使开发者不必考虑这些因素。传统的PaaS模式具有较高的缺陷查找成本,而利用CBSE,随着构件的每一次复用,缺陷被发现并被消除,构件质量也随之改善,使缺陷一般出现在构件的集成中,极大提高了缺陷消除的效率。

其次,本文方法进一步提高了生产率。软件开发过程一般为沟通、策划、建模、构建、部署的迭代过程。CBSE降低了计划、模型、文档、代码和数据的创建工作花费的时间,同时PaaS无需配置复杂的开发和运行环境,使开发团队都可以在线实时协同,提高了开发效率。

最后,本文方法进一步降低了成本。少构建多复用的CBSE肯定是成本合算的。本文开发的平台以PaaS模式大幅降低了构件合格性检验、适应性修改与组装的成本。同时,本文核心方法采用的是开放标准技术,没有商业授权成本,且相对容易学习,能减少开发团队磨合成本。

五、总结

本文研发了一种管理信息系统开发平台,以基于构件的PaaS模式提供管理信息系统开发服务。该服务能改变管理信息系统的开发方式,让开发者在云端即可完成开发工作,把开发者考虑的重点从“编码”转移到“组装”,考虑的焦点从“实现”转移到“集成”。北京师范大学研究生学位系统和研究生质量监控与评估系统的敏捷开发实践表明,本文的开发模式能够很好地契合敏捷软件开发理念,大幅提高系统的开发效率,减轻系统的维护负担,提升系统的构建质量,降低系统整体成本。

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云停车管理平台 篇7

关键词:云计算 架构 资源管理

中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)04(c)-0004-02

随着我国经济的快速增长,中国的信息化有了飞一样的提升,海洋信息化是我国信息化的重要基础,在开发和利用海洋信息资源,促进海洋信息交流与共享,提升海洋的工作效率以及效益方面发挥着重要作用。不过各个系统部门之间都是在独立发展,资源的利用共享率很差,缺乏统一的部署、很难适应当前业务的快速发展,同时系统的维护难度比较大,这些问题严重制约了我国海洋资源信息化的可持续性发展。

经过国家信息化的组织和规划,海洋信息化才初见雏形,系统化的建立了国家海洋信息体系,其中包括海洋信息源、信息技术、信息管理机制、信息传输与服务网络、信息人才、信息标准与政策等等。目前海洋信息的各项技术已经日益成熟,利用好这些就能够建立以海洋信息应用为驱动的海洋信息流通体系和更新体系,使海洋信息的采集、处理、等业务走向一条健康正规的道路,这样可以使国家海洋的信息资源管理更加的科学规范。

1 相关工作

云计算是一个新兴的IT服务模式,主要的目的就是满足客户需求。当前的云平台的研究方向主要集中在Hadoop平台的资源管理以及虚拟机平台的资源。

IaaS层的资源管理主要涵盖各种物理资源和逻辑资源的管理,它主要负责虚拟机的管理。不过对于虚拟机的管理还是有改进的空间。有人提出过一种基于无监督预测模型的资源配置方法,能够把能源的消耗降低不少。Hadoop主要包括HDFS存储和Map educe计算等等,不过还是有许多负载问题存在于Map educe计算中,在云计算过程中,移动云作为一个新的领域,首先提出了一种新的移动云资源管理模型,在移动云中作为新的基础服务建模和社会计算。关于云架构,提出了3层云架构,完美的做到了从传统平台到云平台的迁移这一重大难题。然而关于云架构的研究更多还是在基础设施层架构。所以目前学者主要研究的资源管理仍然还是虚拟机的管理,对3个不同服务层的统一集中资源管理的研究还很少,作为一个SaaS服务的资源管理的研究则更少。对于每一层的服务都存在不同的资源,对于存在不同云服务层的资源如何管理,文中提出了一种新的基于3层架构的海洋信息云服务平台的资源管理体系架构,并且作为一种软件即服务提供给用户[1]。

2 海洋云平台资源管理体系架构

这部分主要分3个方面介绍。首先研究3层云服务平台体系架构,了解服务所包括的所有资源及资源存放形式;另外要看资源的自身情况对其内容进行详细的管理描述,给出管理方案再给整个体系结构的进行优化。

2.1 云服务体系架构

体系架构的定义就是把一组部件和部件之间的联系紧密起来。按照云计算服务方式,海洋云平台的体系架构大体应该划分成3个层次:IaaS平台、PaaS平台、SaaS平台。其中,IaaS主要是为用户按需提供实体或虚拟的计算、存储和网络资源等设施进行基础部署服务,PaaS主要的作用就是云计算应用程序的部署和为管理所提供所需要的服务,SaaS是一种属于云计算的基础平台上开发出的应用程序,在该平台中主要提供的服务有海洋环境信息联机分析处理、数据挖掘服务、海洋乘潮水位计算服务、复合式工作流服务等。

2.2 资源管理分解描述

由云服务架构模型图可知,不同服务包含不同的资源,资源又包括各种数据资源、计算模型资源和虚拟机资源,对这些资源如何管理,以下给出其具体分解描述。所有的资源可以分为数据资源、模型资源和虚拟机资源,数据可以根据其类型的不同用于不同的应用。数据可以在模型上运行,运行结果又可以在另一个模型上运行,如此构成一个服务流,可以用来监控模型的运行状态。

Web端需要展示的功能主要有用户管理,权限管理,资源的上传、注册,资源的分类查看,基于语义的资源查询,资源的删除、下载、预览等操作,实现私有云与公有云的机制。另外还有资源的监控功能,根据不同形式的资源分别定制不同的监控机制,包括资源使用情况监控、计算模型的执行状态监控、虚拟机使用情况的监控、各个数据节点存储情况的监控,以及集群的CPU、磁盘、内存的使用情况监控等各项功能机制,对整个体系结构中分布于不同应用层不同服务的所有资源进行统一管理。

2.3 优化策略

从3个主要层次实现平台优化,提高多用户,大量数据访问平台时的稳定性、安全性。

首先,高安全性。Web端采用Flex进行可视化设计。Flex作为客户端,通过异步通信的方式和服务器进行通信,将获取的信息通过组件展现给用户。Flex应用程序框架主要由Mxml、ActionScript及Flex类库构成,可以通过如HttpService、WebService和emo-teObject与服务器进行通信,完成必要的数据交互。Flex需满足一定的条件才可以访问数据源,否则就会出现跨域不能访问的问题,条件如下:Flex运行时编译SWF文件和需要访问的数据源需要位于同一个域内:如使用代理的话,SWF文件需要放在代理的服务器上;存放数据源的服务器上必须有crossdomain xml在一定程度上保证了数据的高安全性。

另外,它的拓展性极强。提高系统的拓展性主要是需要系统靠estful架构和交互数据库。使用SOAP协议交换信息是传统的Web的主要服务,交换信息之前,不同的系统需要创建不同的契约,契约是对交互过程的抽象。目前应用规模不断的扩大,使用SOAP协议的Web服务的过程中也暴露出很多不足,比如系统臃肿、性能低下等。为了能够找到解决方案,于是提出了EST架构风格的Web服务。通过est传递给云平台来实现前端的用户传递的数据信息,对数据进行一系列的保存,并把交互数据库作为相关数据信息的填入载体,读取数据的服务引擎将用户自己个性化的资源反馈给他们,然后实现用户对资源的自我管理。服务引擎的额外工作压力也被交互数据库彻底的释放,这样引擎就可以专注于处理调度、容错、优化及错误补救等。

3 结语

在该文中通过云计算的技术管理海洋数据并不是随意提出的,而是经过详细的分析了海洋的数据信息化才提出。但是每一个云服务包含的资源有所不同。在对这些资源进行统一管理和协同工作方面,提出了基于不同服务层的云平台资源管理模型并作为SaaS服务。然后对该模型架构进行详细的描述和平台的进一步优化,来统一管理这些资源。而且还能够为其他服务做支撑,进行最后的资源的存储和管理。最后,通过部署系统,测试系统的响应时间和CPU,内存的利用率表明系统具有良好的稳定性。然而对资源的调度问题仍然需要进一步的做出研究。总之,它对海洋数据的管理和云计算中SaaS的资源管理研究具有一定的参考值。

参考文献

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