韩玉会

(西北大学现代学院 工程技术系，西安 710130)

近年来，随着互联网技术的不断推进和迅速发展，大数据及云计算技术应运而起，越来越多的企业将目光投向了云服务.目前,国外主流的云服务平台有亚马逊的AWS(Amazon Web Services，亚马逊网络服务)，面向广大企业及个人用户提供的服务主要包括弹性计算云、亚马逊存储、亚马逊数据库等多种服务.我国的云技术发展也异常迅猛，国内著名的大型互联网公司有阿里云、腾讯云和华为云等，这些都是大型互联网公司，其产品在网民中的渗透率很高，受众群体庞大，在商业运营经验方面有很好的积累[1].在火灾安防监控系统的设计中，应用云服务器的弹性扩展特性，收集并处理火灾监控模块中的烟雾传感器、温度传感器和手动报警器等设备传输的灾情信息，使整个安防监控系统的响应时间和火灾报警准确率都有所提高，而且在火情监测的过程中，还可以实现较大范围的预警，防止继发性安全事故.

1 云服务器解析

云服务器(简称ECS：Elastic Compute Service)通过网络技术以按需分配的方式向中小企业用户提供可弹性变化的数据处理业务.如硬件资源、软件平台和具体应用软件开发和维护服务等.这些服务器所提供的网络资源被形象地被称为“云”，供所有授权用户下载使用.云资源是统一管理和协调调度的计算资源池，一般由专业机房的大型服务器集群支持，通常包括云计算服务器、存储(缓冲)服务器、带宽资源服务器等.“云”中的资源对用户而言可以随时、随地获取，按需要选择，并且可不断扩展.云技术将大量的计算资源和处理业务集中起来，提供给用户在线使用权，使用户摆脱了繁琐的硬件细节和复杂的软件结构困扰，更加专注于自己的特定业务，同时，还可以降低系统开销和节省人工成本.因此，云服务器是一种新的互联网综合服务模式，和功能单一的服务器相比，它提供的服务具有更大的灵活性和适用性，应用领域非常广泛.

云服务器又称为云计算服务器或云主机，是云计算中心的核心计算资源，它是IaaS(Infrastructure as a Service，硬件即服务)服务提供商基于虚拟技术而得到的可分级客户服务，它具有简单高效、处理能力可以弹性伸缩的特点.云服务器通常采用通用的操作系统(Windows、Linux)、数据库等系统软件，运行用户的业务应用软件[2].它整合了网络中常用的三大核心要素：计算、存储和网络，旨在面向广大企业及个人用户提供基于互联网的按需服务.云服务与传统的数据中心提供的服务相比，具有较高的安全性与可靠性，易于扩展且实现了资源虚拟化，以及低成本等优势.云服务器系统构架如图1所示.

图1 云服务器系统构架

中央数据库集由多台主机组成，它们共同构成云计算资源池，即“云”；数据采集和同步主机用于扩充数据源并实时更新中央数据库内容，与计算资源池保持同步，保证云数据的一致性[3].数据采集器和同步主机是云计算资源池的主要数据入口；网关(Portal)、网络运行中心(NOC)和业务运营支持系统(Boss)主机位于资源池及其入口外围，负责云数据计算的安全规范、业务运营及按需支付等事务.云主机平台的所有集群节点被部署在互联网的某些骨干机房，可独立提供计算、存储、在线备份、事务托管等互联网基础设施服务.云服务器通过防火墙和BGP(边界网关协议)主干网络将两者链接到一起，共同构成云服务器的两大功能模块.第一部分负责数据和业务运营，第二部分负责计算和管理事务.二者有机结合，相互协作.

2 云服务器在火灾安防监控系统设计中的应用

在各类灾害中，火灾是经常发生并且严重威胁公众安全的主要灾害，预警、控制并减少火灾损失是人类科技进步的标志[4].把云服务器技术引入火灾安防监控系统的设计方案中，可以实现较准确的实时预警，为救灾抢险赢得宝贵时间，同时扩大报警范围，预防继发性事故发生.

2.1 火灾安防监控系统的设计

根据云服务器ECS框架，同时结合火灾监控系统的特点，设计火灾安防监控系统的云服务器系统构架如图2所示.ECS弹性计算平台用于处理网络监控端传输的三类监控信息：性能监控、资源监控和网络监控.这是安防监控系统运行和维护的基础.云服务器内部基于互联网的数据采集，资源的存储和调度，各类虚拟管理和安全控制等控制系统设置是云服务器支持配置设备的主要任务，也是EC弹性计算平台的主要数据和管理支对象.图2中虚线框表示基于互联网实现部分，实线部分表示主控机房支持配置设备，主要有订制服务器和交换机等设备.根据云服务器的三个服务层次，基础设施即服务IaaS(Infrastructure as a Service：为用户提供计算机基础设施服务，如硬件设施等)，框架平台服务PaaS(Platform as a Service：为用户提供系统维护或部分应用程序开发服务),软件服务SaaS(Software as a Service：为用户提供完整的可直接使用的应用程序服务)，在安防监控系统实施阶段，可依据选购的服务层次，删减系统构架中的底层组件.

图2 系统构架图

图3 火灾安防监控系统构架图

把云服务器引入传统的火灾安防监控系统后，可以构建如图3所示的火灾安防监控系统构架，把云服务器加载到火灾监控系统中，实时监控火灾监控模块和报警模块这两个重要模块.由于云服务器的弹性扩张特性，火灾发生时，监控系统可以在几分钟内实现监控系统内火情重要参数如烟雾浓度、温度等信息变化的对应峰值计算、模拟实例创建和销毁等事务，根据其计算快速、准确的特点，可以高度自动化监控火情发展过程，同时扩大预警范围.手持端是对电脑监控系统的补充，用于人工检测报警.这三部分之间的关系见图3.

图3中，火灾监控模块和火灾报警模块结构如图4、图5所示.在火灾监控模块中，利用烟雾传感器和温度传感器实现火情监测，而图像采集器则用于实时采集火情图像及救援进展等数字影像，手动报警器用于人工手动报警.在火灾报警模块中，安装在室内的声光报警器为室内(尤其是一些人员主要活动区域和重要设备安置区域)报警，安装在室外的路灯报警器用于周围较大范围内的预警.安全门根据火情的进展情况，同步开启不同强度的灯光响应及开关状态.

图4 火灾监控模块结构图

图5 火灾报警模块结构图

2.2 火灾安防监控系统分析

在火灾安防监控系统中引入云服务器后，其BGP(Border Gateway Protocol：自治系统间的路由协议)多线交换技术保证了网络可达信息足够来检测路由回路，并根据性能优先和预定的策略约束进行路由决策[5]，使火灾安防监控系统的预警和火情控制更加精确迅速，所有数据实现快速动态更新，扩大预警范围，实现智能预警及灾情处理方案优选，从而整体提升安防监控系统性能.

目前，在中国众多的云服务器供应商中，阿里云凭借其BGP多线接入及丰富的ECS实例，在云计算及云服务器领域占据了相当大的市场份额.在火灾安防监控系统中，GBP多线机制可以保证系统的安全性和相对独立性，ECS实例可以根据安防监控业务需要，创建功能完善的管理和运行系统，用户可根据不同的安防等级和现有监控系统的硬软件条件，订购基础设施服务IaaS，框架平台服务PaaS，或软件服务SaaS，灵活进行系统配置[6].当然，其他云服务供应商，如华为云、腾讯云等，也可以提供类似功能，只是服务器侧重不同.

3 结语

随着云技术的深入推广，云服务器、云计算、云数据库和云存储服务等主要的云处理技术将与社会各领域深度融合，面向特定领域的云服务器优化和升级也指日可待.云计算技术的推广是全球新一轮IT革命重要创新标志，已成为引领未来信息产业乃至整个社会创新发展的关键技术和基础性创新平台,然而它对于我们带来的机遇和挑战也是多方面的[7].未来的云计算技术将具有更大影响力，人类也将会从“云”中获取更多的价值和效益.

[1] 薛琳.基于iOS平台的云服务器管理系统研究与实现[D].上海：东华大学,2014.

[2] 赖建华.失陷云服务器安全监控研究[J].软件导刊,2016(11)：181-183.

[3] 周蕾.云服务器高效优化设计探析[J].计算机光盘软件与应用，2013(2)：157-158.

[4] 方朝阳.基于物联网的家庭火灾监控系统设计[D].重庆:重庆大学,2013.

[5] 林闯，苏文博，孟坤，等.云计算安全：架构、机制与模型评价[J].计算机学报,2013(9)：1765-1784.

[6] 李万予.聚焦共有云：颠覆传统商业的交付模式[N].中国计算机报，2013-05-20.

[7] 余江，万劲波，张越.推动中国云计算技术与产业创新发展的战略思考[J].中国科学院院刊,2015(2)：181-186.