推荐港口行业云计算服务平台设计运营可行性研究报告.docx
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推荐港口行业云计算服务平台设计运营可行性研究报告
港口行业云计算服务平台设计运营可行性研究报告
1需求分析
云计算作为一种全新的商业模式，己经深刻的影响着整个IT产业。
将云计算结合到各个行业的业务应用中，从而将过去多年来积累的业务知识整合到云计算架构体系上，将体现出更深层次的价值。
随着物流行业整体信息化水平的不断提升和市场竞争的日益激烈，作为物流重要枢纽的港口企业，需要构建高效灵活的IT系统，快速应对市场需求变化，确保在竞争中的优势地位。
港口作为物流供应链中的重要环节，以单个港口企业为中心的IT系统不利于供应链的优化，缺乏全局的统筹。
另一方面，随着政府监管部门对港口企业的监管日益规范，也对港口企业的IT系统提出了新的要求。
如海关对进出口货物进行监管，需要从港口的IT系统中提取进出口货物的数据，甚至需要对港口的生产业务流程直接进行控制，所以需要从整个港口物流的角度来重新审视IT系统的建设。
港口行业中存在着大量的中小型企业，如何提高他们的IT水平，是一直以来难以解决的难题。
同时大型港口企业维护着庞大的IT基础设施，其维护成本日益增加。
庞大的IT投入使得大型企业在采用新技术和企业创新等方面受到了限制。
随着云计算的迅速发展，凭借自身的优势，云计算可以帮助港口企业以最少的工T投入，获得高性能的IT服务，有利于中小港口企业获得大企业级别的IT服务。
同时减轻大型企业的IT负担，使企业把精力投入到其核心业务上。
基于云计算的流程优化，可以实现整个港口行业的大型重构，提升行业的总体IT水平和竞争力。
2意义和目的
在港口行业中使用云计算，可以用更少的成本提升行业的整体信息化水平，加快行业的IT变革，快速的应对市场变化。
具体意义包括:
1）全方位的IT服务。
云计算平台可为港口行业中的大中小企业，船货代理公司，船货主，以及上级监管部门提供统一的、全方位的工T服务。
2）港口物流一体化。
实现港口物流的一体化，提升港口物流整体竞争力。
使各个环节密切协调，优化资源的配置，提高生产效率。
3）规范监管。
规范港口作业流程，便于监管部门管理。
港口业务涉及危险品、进出口货物的装卸作业，监管部门可以使用云计算平台的提供的服务，实现统一监管，规范作业流程，提高各部门系统效率。
4）随需而变。
对市场需求快速反应，随需而变，提高企业lT的灵活性和扩展性。
云计算平台的开放性允许用户在平台中部署自己开发的应用，并进行各个应用间的集成。
云计算平台提供的服务构建在S以基础架构上，能有效利用SOA的灵活性，实现IT与业务的对齐。
5）降低IT成本。
云计算平台由专业的第三方维护，利于采用现代信息技术的成果，实现规模效应，减少用户的IT投入成本。
3港口业务流程分析
3.1外部环境分析
港口企业面临的外部环境复杂，需要与多个部门交互才能完成生产。
这些部门主要包括港务局、出入境检验检疫局、海关、海事局、出入境边防检查总站、铁路集团公司、中央气象台、船代、货代、船主、货主以及合资单位等。
交互关系如图1所示:
港口企业与各个外部实体间交换的信息如下表所示:
3.2协同作业流程分析
港口业务流程的特点，决定了必须通过各部门的配合，才能完成作业流程。
这就对业务流程的协同作业提出了更高的要求，需要有一个灵活高效的IT支持。
这种需求使得在考虑业务流程优化时，不能仅局限于一个企业内，要从整个供应链的角度，综合分析与港口业务相关的上下游企业、政府部门的交互等。
跨越企业、政府部门边界的大型业务流程重构是业务流程优化是新亮点，是提高业务流程优化的重要途径。
为了更好的说明跨流程、跨部门的业务优化在港口企业中的重要性，以外贸进口业务流程来说明各部门如何进行协调，完成作业。
图2港口企业业务流程与外部实体的交互
从图2中可以看出，港口的业务系统要与多个外部部门、用户进行交互才能完成一次作业。
对于这样的业务流程，仅对港口内部流程优化是不能满足要求的，而在单凭一个企业的能力是难以完成这样大型重构是不可能的。
3.3港口企业内部生产业务流程分析
（略）
4港口行业云计算服务平台设计
云计算的IT即服务的思想，能有效的解决港口企业面临的IT困境，减少IT投入和风险，能够以较少的投资和最短的周期获得IT交付，提高企业对业务变化的反应能力。
同时云计算可以让企业获得更专业、更适合企业发展的IT解决方案，云计算平台的服务提供商，将根据市场和技术的发展，持续的对软件服务进行维护，保证了所提供的服务的先进性。
云计算提供的大规模计算能力，使得在实现跨企业、跨组织的流程重组成为可能，可以对业务流程进行更大、更深层次的优化。
4.1总体架构模型
结合云计算平台和港口业务的特点，本方案经过分析论证，提出了云计算+SOA架构的港口行业云计算应用模型，具有一定的创新性。
如图3所示。
港口行业云计算平台的基本架构应该包括三个层次:
基础设施层，应用层，服务提供层。
4.2基础设施层设计
基础设施层包括对平台起支撑作的硬件资源、软件资源。
硬件资源包括:
计算机、存储设备、网络设备等。
这些硬件资源由一个分布式计算框架管理着，这个分布式计算框架隐藏了后台分散的硬件资源，对外提供统一的计算服务。
软件资源包括:
供存储服务、队列服务、应用服务、以及其他与企业运用相关的服务。
根据港口行业的特点来看，云计算可分为私有云和公共云两大类。
4.2.1私有云
私有云是指港口企业在自己企业内部搭建云计算平台，来管理企业内部的资源，实现IT资源的有效管理。
对于大型的港口企业来说，其自身就拥有大量的软硬件资源。
随着企业IT环境的日益复杂，IT预算更多地被用于维护基础架构和应用程序的正常运行，而不是更好地满足新的业务需求。
此外，目前企业采用的IT架构模式是为每一个应用分配特定的软硬件资源。
由于软件使用都会有个一个最大的峰值，通常情况下IT资源的供给量都是满足这个峰值的，这就导致了在峰值过后，企业出现了大量的闲置IT资源。
由于没有良好的架构模式，这些闲置的lT资源并不能分配给其它的计算需求，导致了企业大量lT资源的浪费。
企业可以通过在内部采用云计算，建立私有云。
通过构建私有云，IT部门可以大大简化计算的交付，从而降低成本、提高灵活性，使IT能够以更快的速度响应不断变化的业务需求。
港口企业搭建私有云是其使用云计算的主要方式。
私有云可以屏蔽掉云计算在企业应用中的诸多不足。
私有云能有效的解决企业的安全问题，数据通过企业内部网传输，在自己的服务器上进行处理，并保存在自己的储存设备上。
也就是说，企业能对数据进行完全控制。
私有云作为企业使用云计算的主要方式之一，目前己经有成熟的技术支撑。
如Apache的Hadoop和VMware的VMwarevsphere4都能为企业提供很好的云计算解决方案。
由于搭建私有云先期投资大，技术要求高，需要专业的技术人才，所以私有云只适合大型港口企业。
4.2.2公共云
与私有云不同，公共云由第三方提供，并通过互联网对外提供服务。
由于多个企业共享同一个云的服务，这为基于云计算平台的行业流程优化奠定了基础。
本方案将从公共云的提供者和使用者对公共云做以论述。
1.公共云的提供者。
公共云提供者应提供云计算服务的技术、人才优势，对港口行业有较深的理解，能够提供港口行业IT解决方案，帮助企业有效的解决运营中的问题，用来促进企业的发展。
由于公共云担负着整合行业资源、优化供应链等职责，公共云的提供商可能得到政府及相关监管部门的支持，从而有效的对各方进行协调，共同致力于港口行业信息化的提升。
2.公共云的使用者。
企业通过公共云获得IT服务，可以利用云计算的所有优势，如IT投入少、风险小、即买即用等。
不足是基础资源由第三方掌握，企业难以控制云服务的稳定性和可靠性;同时由于企业数据通常具有敏感性，对数据安全程度要求较高。
这成为了企业使用云计算的阻碍。
在这种情况下，企业一般采取把一些辅助性的IT资源移到公共云中，而把核心的业务处理留在企业内部的方案，这一方案能有效的利用云计算带来的优势并弥补其不足。
公共云的使用者主要是中小港口企业，货主、船、货代公司等，它们可以通过公共云获得完整的解决方案。
对于大型企业来说通常是采取公共云与私有云相结合的模式，把一些起辅助作用的IT资源交给专业的云来处理，如大量的文档存储，电子邮件处理等。
而把企业核心的业务处理留在企业的私有云上。
4.3应用层设计
基础设施层类似于一台没有安装任何软件的电脑，不能对外提供任何应用服务。
要能对外提供企业级的服务，发挥云计算平台的优势，还必须在基础设施层上构建满足企业应用需求的软件基础。
在平台总体架构中，本方案把这些支持服务的集合放入应用层，由应用层统一管理。
用户要想在云计算平台中开发、运行服务，要求云计算提供基本运行环境。
运行环境应满足服务的定义、服务的管理和服务的调用三个方面的要求。
运行环境对服务的定义的支持，使用户能进行服务的定义来满足业务的需求。
服务管理主要提供对服务的组装、编排、监管等功能，以满足特定业务流程的定义。
而服务调用则为用户提供的服务调用的统一接口，方便用户使用云计算平台中的服务。
SOA架构满足上述云计算服务生命周期的管理需求，并且SOA己是成熟的企业架构模式，在港口云计算平台的应用层设计上，本方案认为SOA是最佳架构模式。
以下本方案将对SOA与云计算的结合方式做以论述。
4.3.1云计算与SOA
SOA架构风格是将业务转换为一组相互链接的服务或可重复的业务任务，在需要时通过网络访问这些服务和任务。
这个网络可以是本地网络、Intemet，也可以分散于各地且采用不同的技术。
SOA可以对这些服务进行结合，以完成特定的业务任务，从而让您的业务快速适应不断变化的客观条件和需求。
SOA强调服务第一，业务和IT对齐，为灵活而构建的思想，这些都能很好的帮助港口企业快速应对市场需求变化。
港口业务流程涉及多个部门，需要各环节有效协同，相应的软件架构要能有效的对跨流程、跨组织的流程进行有效整合。
在云计算模型中，因为各个港口企业的业务在大体上相同的，可以重用大部分业务服务。
另外根据各个港口的业务的不同，流程也不同，所以云计算提供的服务要能根据企业的个性需求进行灵活的配置。
从港口行业对IT服务的需求和SOA风格的特点来看，SOA能够满足港口企业对IT随需而变，实现流程的快速重组等需求。
本方案认为云计算平台与SOA相结合，能有效满足港口企业对IT服务的需求，综合分析云计算平台和SOA的特点，二者结合可以带来诸多优势。
1.有效的服务设计。
SOA架构的服务设计一般用于特定系统的集成中，一般情况下在接口设计，对外提供服务等方面设计比较粗;但部署在云中的服务要提供给各种不同的用户进行调用或组装的，一般都是经过良好的封装和设计的。
云计算对SOA的服务质量提出了更高的要求，对用户来说，可以获得更高质量的服务。
从而增加了服务的重用性和灵活性。
2.提高服务的隔离度。
以SOA的观点分析企业的lT资源时，每一项资源都可以看成是一项服务。
就目前云计算的应用发展状况来说，企业不会把所有的数据、计算都放到云上，特别是其核心的业务数据。
采用SOA架构后，企业就可以通过隔离服务的关注度，找出哪些资源应该驻留在本地，哪些资源应该放在云中。
3.提高服务管理的质量。
许多服务位于云计算的资源池中，并没有得到的很好的管理。
就目前而言，云计算技术没有服务管理的概念。
但SOA有成熟的服务管理框架，如服务的统一描述、发现和集成（UDDI），服务质量管理等，从这个层面上说，SOA有效的弥补了云计算在服务管理上的不足。
在复杂企业运用方面，云计算并没有很好的软件架构，而SOA与云计算的诸多相似点和优势互补性，说明SOA作为云计算应用软件的基础架构，可以充分发挥各自优势，为企业提供更好的服务。
4.3.2应用服务定义层设计
服务定义主要为用户提供在平台中定义服务的功能，包括两个方面的含义，其一支持企业的目标和战略的服务设计。
SOA的IT与业务对齐的思想可以实现满足云计算的这
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