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基于云计算技术的政府信息资源共享研究

2014-03-28李慧艳

长沙民政职业技术学院学报 2014年2期
关键词:资源共享政府资源

李慧艳

(武汉大学政治与公共管理学院,湖北武汉430072)

近年来,智慧城市、智慧政务、电子商务、社交网络等新一代互联网发展迅速,在这些新兴领域崛起的背后,以网络为载体的云计算浪潮扮演了重要角色。云时代的到来也宣告了以“设备为中心”的传统计算时代结束,取而代之的是以“互联网远程分配计算任务”为中心的云计算模式,它代表着IT领域向集约化、规模化与专业化道路发展的趋势。云计算模式不仅给IT行业增加了迅猛发展的筹码,也使得企业、社会、政府等领域进行了一场深刻的革命。目前,在政府信息开放与共享这个大背景下,“一切尽在云中”的趋势越来越明显。在云计算领域,除了商业用户之外,人们还会接触到3G手机、在线音乐视频等生活化应用技术,普通老百姓已经走进了“云生活”时代,越来越多的人们也享受到了“云交通”。云能力不仅提高了政府信息资源共享效率、降低政府信息资源管理成本,还对消除政府信息孤岛、重构绿色政府环境产生了重大的影响,但与此同时,也存在着信息安全隐患、缺乏统一标准、云计算环境约束等一系列问题。政府是社会领域的神经中枢,建立云安全平台是政府信息资源共享的保障;建立云共享平台是政府信息资源共享的基础;建立云交换平台是政府信息资源共享的前提条件;构建云政府是政府信息资源共享的核心。

1 、概念及现状综述

众所周知,美国是云计算的主要发源地。云计算话题出现后,以美国为领跑者的整个世界迎来了一次技术盛宴和创新前言 [1]。中国云计算的发展可追溯到2008年,当时,IBM公司在无锡市设立了第一个云计算中心,预示着中国开始关注云计算这个领域。随着云计算产业链的推广和政府的高度关注,我国随后在5个重点城市北京、上海、深圳、杭州和无锡进行云计算产业发展的试点工作,并根据自身特色,推出各自的云计算发展战略,这预示着以政府为主导的云服务建设拉开了帷幕。

云计算这一概念是由Google首次提出的,Google和Amazon等公司于2006年一起提出了“云计算”的构想[2]”。有学者认为,狭义的云计算是从资源的视角出发,是指计算设施的交付和应用模式,以网络为载体,以按需、易扩展为方式获得所需的资源;广义云计算是从服务的视角出发,认为是服务的交付和应用模式,以网络为载体,以按需、易扩展为方式获得所需的服务[3]。美国国家标准与技术研究院认为,云计算是一种计算模式,这种计算模式可以通过网络来共享数据池[4]。总之,云计算是一种通过互联网远程分配计算任务的新兴计算模式,是以网络为载体,以虚拟化为基础,以解放终端为思想,以计算机资源服务化为形式,进行互联网服务本身的发展和革新的过程。云计算的核心理念在于不断提高“云能力”,减轻“云端负担”,最终使得用户只需进行简单的输入输出即可享受“云服务”[5]。

随着我国网络化趋势的不断递进,各种无形服务层出不穷,甚至像智慧政务、智慧交通、智慧城市这些大型项目都是服务行业的一大进步,但是我们必须明白一个事实——在这些服务的背后,是云计算承担着强大的处理能力。“所以未来云计算要承担前所未有的海量数据处理的艰巨任务[6]”。云计算技术的大力推进无疑对解决上述问题提供了契机,同时也弥补了我国互联网技术走向成熟的重要短板,给我国IT核心技术的发展提供了一个不可或缺的机会。

2.云计算技术在政府信息资源共享中的优势分析

云计算因其网络互联互通、资源池共享、动态配置、泛在化接入等特点,在各个领域迅速崛起。对于企业用户来说可降低成本;对个人用户来说,云存储可减轻自身存储的局限性[7];对政府来说,云计算具有以下优势:

2.1 提升信息资源共享效率

政府是社会领域的神经中枢。政府信息资源共享是通过政府信息发布平台、政务信息交换平台等方式来实现信息资源的优化配置和高效利用。而这个目标的背后,最强大的支撑力就是云计算。从传统意义上而言,以设备为中心的资源共享模式具有诸多局限性,如文件传送、公共数据中心等无法实现高效率低成本的信息共享目标。而且在网络环境下,政府的信息是以数字代码的形式广泛存在于逻辑空间,其复杂性和多样性使得这些传统方法的约束性逐渐显露。

云时代的到来,使得政府信息共享路径实现了深度的优化,它代表着共享的灵活性、价值和选择。云计算所拥有的资源调度技术可有效整合政府信息中心的各类信息资源,进行软硬件资源灵活高效的分配;云终端的服务不仅快捷高效,而且数据存储和处理的完整性和动态性也不会遗失;云服务的泛在化可使政府部门通过互联网接入各种终端设备来获取所需资源,使用户真正地用上“云资源”,及时消除彼此的业务障碍,加速业务步伐;强大的云资源池如数据库服务器池、存储池、备份池等潜藏着海量数据,用户可以随时随地接入云来分享所需的资源。

2.2 减少信息资源管理成本

政府资金来源的有限性使其缺乏核心的IT技术,因此无法充分利用最新的技术来提升业务效率。而云时代的来临为解决这些问题提供了最佳机遇。在云计算模式下,政府无需购置相关软件和硬件资源,而只需要按获取的服务付费给云计算提供商,然后通过互联网接入云端来获取所需的资源。过去数万台电脑需要逐一维护,这不仅浪费时间,增加成本,而且可行性很难保证,而目前只要云计算服务中心升级,所有的云终端都将同步升级,可维护性、安全性的提高是不言而喻的。在海量数据分析处理上,云计算所拥有的PC集群分布式处理方式,可以有效降低建设成本;云计算具有商业化性质,服务可计费,因此政府可以在云中租赁资源,减少使用成本。目前,在云计算模式的驱动下,社会各界包括政府的服务正从高成本向低成本的服务配置转变,云计算产业的推进不仅能够减少用户数据中心建设费用、软硬件资源、人力资源的购置费用,还可以大大提高政府信息资源的利用效率,促进信息资源的高度共享。

2.3 消除政府信息孤岛

信息孤岛是我国政府信息化建设初期出现的一个较突出的问题。相关信息系统是在缺少总体规划的前提下分散开发、孤立设计的,这些独立、异构、封闭的系统缺少统一的信息化服务规范和技术标准,从而形成了部门之间、行业之间以及区域之间的宏观信息孤岛;其次,不同的软件开发商造成了数据库格式的不统一,导致“千岛湖”现象。

云计算技术的出现,使得数据的集成向着云端数据与内部数据进行融合,信息的无缝隙流动和联通整合得以实现,信息资源的“粘连性”不断加大,这使得海量信息资源汇集在统一的平台上,而过去那种部门化、碎片化、条块化的信息流也将会汇聚到这个信息集成平台上。云计算还拥有一个强大的数据存储技术,即“云资源池”,这是多种信息集成分布的系统池,在这个池中,每个终端所拥有的资源和虚拟服务都是通过云能力来整合分析过的,这对用户来说只需通过网络来接入,就可以享受到自己所需的资源。总之,云计算时代的到来,可打破多年以来很难解决的信息孤岛现象,真正实现数据之间的流动互动。

2.4 重构绿色政府环境

保护环境,建设节能政府,这是未来政府发展的重要方向。在政府领域,原始的IT架构耗能严重,资源利用效率不高。因此,IT核心技术亟待升级,以适应绿色政府的发展趋势。据统计,IT行业每年的二氧化碳排放量达到3500吨,每年网络带来的能耗,大约占据了人类总能耗的5%左右。而云计算时代的到来改变了这一现状,其重要影响正体现在节能减排上。从环保的视角出发,云计算技术还可以提高CPU的利用效率,减少二氧化碳的排放量,正好符合绿色环保、节能减排、低碳生活这一社会主流。

目前,通信行业、城市建设行业都开始利用云计算这一主流技术进行节能减排,如在“今年通信行业的数据中心与大数据峰会上,工信部通信发展司标准处处长谢雨琦表示,工信部将推动并鼓励政府机关使用云计算服务,以促进数据产业的节能减排[8]”。武汉市今年也建立了城市节能云计算服务中心,利用节能云平台以精确的数据采集和分步式数据接收方式,对节能完善过程以及后续操作中存在的问题及时反馈,并迅速无误地传递给政府管理者,为政府的政策制定和有效决策提供重要支撑。

3.云计算技术在政府信息资源共享中的问题分析

虽然云计算具有可观的市场前景,也给政府信息资源共享带了诸多便利,其存在的问题也不能忽视。

3.1 信息安全隐患

云计算强大的计算能力是以网络为背景的,它需要一个动态的虚拟环境为支撑。因此,它对网络的纯粹依赖性使其面对云端海量威胁压力时措手不及,一旦云端或云资源池的资源被网络攻击者所利用,云与客户端的数据传输也将会受到威胁。如果“云”出现问题,后果将会很严重。在政府信息资源共享的过程中,所有信息都要集成在虚无飘渺的云端,相比于传统以服务器为载体的数据存储,这会给人带来一种不安全感。

可供政府信息资源共享的云服务器主要来源于云供应商,如果供应商系统遭到恶意软件攻击,将会导致敏感数据外泄,或者特定服务中的不同客户之间的数据溢出,信息的安全可靠性就无法保障。在访问权限上,云服务提供商在提供服务的同时,数据中心可访问用户文件,这种权限漏洞是一个很大的安全隐患。付费模式上,云服务的购买不同于传统购买硬件方式,无需一次付费,它是按购买的时间长短来提供服务的,如果停止缴费,云服务器将会关闭服务,我们在云服务中的各种信息资源将会面临丢失的危险。总之,即使云计算能给政府信息资源共享带来诸多方便,但这种运营模式意味着在数据的保护上具有薄弱性,这一点在目前是无法改变的。

3.2 缺乏统一标准

在云计算领域,标准的不统一是云产业进步的瓶颈,这可能会导致云计算只能成为一种可望而不可及的工具。目前各个领域对云计算的研究还处于初级阶段,尚未出现国家层面的战略性规划,缺乏统一的行业标准和信用体系。在政府信息资源共享中,首先,云计算的需求正在增长,但由于环境还没有成型,缺乏规范和标准,各自为政,各项业务之间无法协同工作,信息交互障碍重重,信息资源无法全面共享;其次,没有一致的信用体系。一方面,用户对云平台的实用性还存在疑虑;另一方面,政府和第三方云服务提供商之间没有建立相应的信用机制;再次,作为一种新兴技术,用户对云平台的使用尚未摆脱传统模式的束缚,对其缺乏一致的心理定位标准。最后,政府内部适合于云计算的法律法规尚未确立,这严重制约了云计算应用范畴拓展。

3.3 云计算环境约束

正如健全的市场竞争体系需要健全的市场环境为支撑一样,云计算在政府信息资源共享中也需要一个健全的环境来推进自身的发展。首先,在技术环境方面。随着众多厂商的参与竞争,各项技术加速进步,对政府工作人员的技术素养要求越来越高,工作人员必须掌握各项云计算业务,但目前的政府还缺乏可行性。其次,在网络环境方面。云计算需要以互联网为载体运作,网络质量的好坏直接决定着用户的使用情况,无线网络的嵌入也决定着云服务可否真正做到全国畅通。目前我国网速一直欠佳,网络宽带太小,网速不稳定,网络问题是直接影响云服务可否奏效的主要问题。最后,在经济环境方面。政府资金来源的有限性使得其购买高质量的云服务器存在一定的困难,因此,基于使用情况会购买一些小型系统,而政府事务的复杂性导致这些小型系统越聚越多,可兼容性越来越小,阻碍了信息共享。再者,云服务器的更新预示着现有的硬件资源将会失去使用价值,而且云系统升级需要的费用更大,这是目前政府面临的一个最棘手的问题。

4.云计算技术在政府信息资源共享中的优化措施分析

4.1 建立云安全平台,为政府信息资源共享提供保障

云计算在各界蓬勃兴起的同时,由于数据保护的薄弱性导致安全系数太低。在政府信息资源共享的背景下,为了解决这一安全隐患,急需建立云安全平台,保护政府和用户信息的完整性、保密性和可信性。

首先,控制用户访问权限。阻止非法用户对政府云资源池的访问,适当控制合法用户的访问权限。如云服务器可通过多因子身份认证、层次化的身份认证等方式对用户进行有效的身份验证[9]。其次,构建政府云信任管理机制和问责机制,对违法数据操作行为进行追踪和问责,塑造可信的云计算安全环境,增强政府云端信息资源存储的可信性。再次,建立云安全技术架构。为确保云端信息的安全性和完整性,政府可将可信计算环境、秘密同态计算、虚拟机安全等技术融入政府云环境中,并将其作为支撑政府云安全目标的技术体系架构。最后,构建云安全标准和测评体系。利用云安全标准合理测量政府信息安全程度和云服务安全能力的匹配度,为政府选择云服务提供商提供依据;利用科学的测评方法可对出现的信息安全事故进行快捷责任追认,避免推诿扯皮。总之,建立云安全管理平台,为政府的保密信息进行安全管理,可消除“海量威胁”压力,避免机密文件的外漏,保证政府信息安全。

4.2 统一标准,构建云共享平台,为政府信息资源共享打好基础

互联网时代后,资源的共享依然作为云计算中最理想的趋势而存在。要想在云计算时代占据主动地位,迫切需要统一云计算技术标准,部署政府战略规划,构建第三方数据集成平台,即云联盟共享平台,此平台可以在资源两端的开发者和使用者之间形成一个纽带,建构可供二者交互共用的资源集成桥梁。

首先,政府需作出云计算战略规划,统一标准,建立政府和云服务提供商的信用机制,破除彼此疑虑。其次,构建政府云服务联盟,扩大云共享平台的覆盖面。如建立所有政府公共云、各部门私有云、政府、部门、层级之间的混合云。再次,通过进行资源汇聚整合来增加异种云共享平台之间的兼容能力。政府是一个大系统,由于其事务的复杂性需要建立多种云共享平台,因此,这些平台之间还需通过一定的技术来整合异类、异构数据,最终向使用者提供统一端口的云服务界面,构成跨数据库、跨平台、跨内容的集成共享系统。最后,构建政府云共享信息社区。在合理充分汇集同类异类信息的基础上,观察信息的使用频率并对其进行记录,将使用最频繁的信息存储在云端,方便用户快速检索,并可同时使用同种资源[10]。总之,建立云共享平台是政府信息资源共享的基础,基于此平台可有效实现弹性云上的资源集成,改变了传统共享平台基于服务接口的模式,变为基于泛在化接入云端的共享模式,可丰富政府资源的使用模式,提高政府的业务效率。

4.3 优化环境,建立云交换平台,为政府信息资源共享创造条件

健康的环境是政府信息资源共享的前提条件。云时代的到来,开启了大数据时代的数据共享交换之门,各领域之间对数据存储、数据挖掘、高性能数据的共享诉求不断增长。因此,为了适应这种需要,我们需要优化政府云环境,建立可供各种资源共享的海量数据交换平台,即从数据的集成化、云化趋势出发,建立云交换平台[11]。首先,优化政府技术环境、经济环境、网络环境,为政府信息资源共享创造条件。其次,通过建立云交换平台来实现信息资源的动态交换,以及大数据之间的大交换,对不同数据之间的异构数据进行深度分析,实现自定义数据的同步服务;其次,通过建立云交换平台实现海量数据的弹性配置、快速筛选,延长时间窗口[12];建立云交换平台,对政府共享的整个管理链条进行信息化支撑,必要时建立部门的私有云,或者相应的灾备系统来确保云安全,力图推动部门之间、地区之间、行业之间的数据的集成和共享。

4.4 构建云政府,为政府信息资源共享发挥核心作用

云时代的到来,使政府管理与服务方式发生了深刻的变化,而这种变化源正好来自于政府信息资源共享的强烈需求。基于这种需求,我们应该构建云政府,使政府运用云计算的强大能力来实现计算服务化、资源虚拟化、服务无缝隙化、管理智能化的新运作模式。

“云政府是政府机构融合云计算模型及业务体系所衍生的一种新概念、新理念,是广义云在技术上和概念上的专业化延伸,是所有服务的集合体[13]”。云政府模式不仅提供了可供公众参与的网络平台,还可保证对公众的诉求有良好的回应。通过政府云,公民可自助满足对政府服务的各种需要,这些服务以开放公用的方式集中在云端,公众通过接入一个点端就可以享受到云端的各种服务。因此,云端和点端之间的沟通将会更快捷有效。因此,云政府的构建不仅是目前云时代的大势所趋,也是政府通过云计算这个大平台来改善自身运作能力和运作效率的最佳方式。展望未来,“云政府将会是政府架构的主要理念,也是政府行政技术及产品创新的重要依据[14]”。

[1]宋向东.美国云计算服务广泛应用[J].IT支撑引擎,2013,(1).

[2]罗军舟,金嘉晖等.云计算:体系架构与关键技术[J].通信学报,2011,(7).

[3]吴吉义,沈千里等.云计算:从云安全到可信云[J].计算机研究和发展,2011,(1).

[4]冯登国,张敏.云计算安全研究[J].软件学报,2011,(1).

[5]沈东.美国云计算产业已领先一步[J].人民邮电,2010,(2).

[6]倪光南.中国云计算将打造自主产业链[J].信息安全与通信保密,2012,(1).

[7]俞能海,郝卓.云安全研究进展综述[J].电子学报,2013,(2).

[8]李群.工信部将鼓励政府机关使用云计算:促进节能减排[EB/OL].比特网,2013-07-19.

[9]俞能海,郝卓等.云安全研究进展综述[J].电子学报,2013,(2).

[10]毛丹.云服务环境下的图书馆数字资源共享平台建设研究[J].新技术应用,2012,(6).

[11]卜娜.华为“云引擎”为数据中心输送云交换动力[J].中国计算机报,2012,(6).

[12]赵群,杜磊等.基于云计算的亚欧大陆桥物流数据交换平台[J].技术与方法,2012,(10).

[13][14]李和中,陈芳.基于云计算架构的云政府服务[J].中国行政管理,2012,(3).

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