论云架构时代企业信息化建设.docx
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论云架构时代企业信息化建设
论云技术时代的企业信息化建设
李万鸿
云技术是当前最先进的计算机技术，此技术可以大大节省成本，提供即租即用、按需付费的服务，可以让千万企业不用花昂贵的信息化资金，轻松快速地建立起企业的信息系统，提高竞争力。
云计算（cloudcomputing），分布式计算技术的一种，其最基本的概念，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。
透过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。
云存储的概念与云计算类似，它是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的系统。
在信息和数据爆炸式增长的今天，云技术特适合存储和处理海量数据，物联网、互联网、数字家庭、智慧社区、智慧城市、智慧农村等需求的蓬勃发展，为云技术的使用提供了广阔的舞台，可以预见，很快云技术将得到广泛地使用，为人类的信息化进程提供强劲的动力和支撑。
实际上，云技术并不是那样高深莫测，目前成熟实用的云技术主要包括以下内容，这些技术都是开源的、免费的，而且安全可靠，具有极大地实用性。
比如要建立一个企业云，可以这样设计：
1.云管理系统
云计算中心采用运行于linux上的Hadoop来管理云计算和云存储。
Hadoop作为是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架，以一种可靠、高效、可伸缩的方式进行处理，可以同时运行上万个主机进行集群计算和存储，负载均衡，效率高、安全可靠，对每个数据冗余存储3份，安全性达到99.999%。
Hadoop是可靠的，因为它假设计算元素和存储会失败，因此它维护多个工作数据副本，确保能够针对失败的节点重新分布处理。
Hadoop是高效的，因为它以并行的方式工作，通过并行处理加快处理速度。
Hadoop还是可伸缩的，能够处理PB级数据。
而且系统易于扩展，可以灵活快速地增加新的服务器，系统不受任何影响，新增服务器立刻可以参加工作，无需做多的配置。
Hadoop是一个能够让用户轻松架构和使用的分布式计算平台。
用户可以轻松地在Hadoop上开发和运行处理海量数据的应用程序。
它主要有以下几个优点：
⒈高可靠性。
Hadoop按位存储和处理数据的能力值得人们信赖。
⒉高扩展性。
Hadoop是在可用的计算机集簇间分配数据并完成计算任务的，这些集簇可以方便地扩展到数以千计的节点中。
⒊高效性。
Hadoop能够在节点之间动态地移动数据，并保证各个节点的动态平衡，因此处理速度非常快。
⒋高容错性。
Hadoop能够自动保存数据的多个副本，并且能够自动将失败的任务重新分配。
Hadoop带有用Java语言编写的框架，因此运行在Linux生产平台上是非常理想的。
Hadoop上的应用程序也可以使用其他语言编写，比如C++。
Hadoop由许多元素构成。
其最底部是HadoopDistributedFileSystem（HDFS），它存储Hadoop集群中所有存储节点上的文件。
HDFS（对于本文）的上一层是MapReduce引擎，该引擎由JobTrackers和TaskTrackers组成。
2.云数据库
生产管理数据库和实时监控数据库的历史数据采用HBase数据库。
HBase是一个分布式的、面向列的数据库，该技术来源于Changetal所撰写的Google论文“Bigtable：
一个结构化数据的分布式存储系统”。
HBase–HadoopDatabase，是一个高可靠性、高性能、面向列、可伸缩的分布式存储系统，利用HBase技术可在廉价PCServer上搭建起大规模结构化存储集群。
HBase类似GoogleBigtable利用GFS作为其文件存储系统，HBase利用HadoopHDFS作为其文件存储系统；Google运行MapReduce来处理Bigtable中的海量数据，HBase同样利用HadoopMapReduce来处理HBase中的海量数据；GoogleBigtable利用Chubby作为协同服务，HBase利用Zookeeper作为对应。
生产管理数据库和实时监控数据库的数据采用Oracle11g数据库。
ORACLE数据库是目前世界上使用最为广泛的数据库管理系统，作为一个通用的数据库系统，它具有完整的数据管理功能；作为一个关系数据库，它是一个完备关系的产品；作为分布式数据库它实现了分布式处理功能，基于ORACLE的RAC技术，可以构建企业云存储。
RAC，全称realapplicationclusters，译为“实时应用集群”，是Oracle新版数据库中采用的一项新技术，是高可用性的一种，也是Oracle数据库支持网格计算环境的核心技术。
OracleRAC主要支持Oracle9i、10g、11g版本，可以支持24x7有效的数据库应用系统，在低成本服务器上构建高可用性数据库系统，并且自由部署应用，无需修改代码。
在OracleRAC环境下，Oracle集成提供了集群软件和存储管理软件，为用户降低了应用成本。
当应用规模需要扩充时，用户可以按需扩展系统，以保证系统的性能。
（1）多节点负载均衡;
（2）提供高可用：
故障容错和无缝切换功能，将硬件和软件错误造成的影响最小化;
（3）通过并行执行技术提高事务响应时间----通常用于数据分析系统;
（4）通过横向扩展提高每秒交易数和连接数----通常对于联机事务系统;
（5）节约硬件成本，可以用多个廉价PC服务器代替昂贵的小型机或大型机，同时节约相应维护成本;
（6）可扩展性好，可以方便添加删除节点，扩展硬件资源。
3.物理实现
比如，云计算中心设置8台刀片服务器，用Hadoop建立一个服务器集群，其中一台作为主控机NameNode，在其余7台服务器每台都安装6台虚拟机，因此共有42台虚拟主机。
其中，用5台作为数据接口，用于把井站和厂区的数据转换进来并存入云数据库中。
用16台采用集群分别运行指挥系统，用6台处理和存储实时监控数据，用7台处理和存储生产管理数据，用8台进行数据的挖掘分析和可视化处理。
其中6台处理和存储实时监控数据和7台处理和存储生产管理数据的服务器运行oracle，其余的各个服务器都运行Hadoop，指挥系统用Hadoop的MapReduce等技术实现并行运算和存储，从而让服务器集群高效可靠地工作。
还可用Hive、Pig等软件对数据库进行有效管理和数据分析。
中心还有存储设备，可以是FC光纤通道存储设备，可以是NAS和iSCSI等IP存储设备，也可以是SCSI或SAS等DAS存储设备。
中心采用磁盘阵列和服务器所带的硬盘存储。
云存储中的存储设备往往数量庞大且分布多不同地域，彼此之间通过广域网、互联网或者FC光纤通道网络连接在一起。
存储设备之上是一个统一存储设备管理系统，可以实现存储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理，以及硬件设备的状态监控和故障维护。
还可在外地部署存储设备进行灾备冗余。
实施步奏：
1
云集群安装
1.在刀片服务器上安装linux和虚拟主机2.配置磁盘阵列；3.在虚拟主机上安装Hadoop，设置节点
2
云数据库HBase安装
1.在虚拟主机上安装HBase
3
安装配置ZooKeeper
1.在虚拟机上配置ZooKeeper
4
安装配置Hive
1.在虚拟主机上安装Hive
5
安装配置Pig
1.在虚拟主机上安装Pig
6
安装配置Chukwa
1.在虚拟主机上安装Chukwa
7
安装配置Avro
1.在虚拟主机上安装Avro
8
安装配置Sqoop
1.在虚拟主机上安装Sqoop
9
安装Oracle11g
1.在虚拟主机上安装Oracle11g，设置节点
10
安装配置Mahout
1.在虚拟主机上安装Mahout
11
开发生产监控据数据的接口
1.实时监控数据接口2.生产管理数据接口
12
设计Hbase数据库
1.设计Hbase的Nosql数据库，包括实时监控数据库和生产管理数据库2.导入数据
13
设计oracle数据库
1.设计oracle关系数据库，包括实时监控数据库和生产管理数据库2.导入数据
14
设计程序分析挖掘数据
1.编程序在hbase数据库上用Hive及MapReduce技术分析历史数据
15
Hadoop集群性能优化
1.Hadoop参数优化2.Hbase参数优化。
云技术是一种计算模式：
把IT资源、数据、应用作为服务通过网络提供给用户，
一种基础架构管理方法论：
把大量的高度虚拟化的资源管理起来，组成一个大的资源池，用来统一提供服务。
以公开的标准和服务为基础，以互联网为中心，提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务。
云技术通过云架构来实现，主要分为三层，分别是Saas、Iaas，Pass：
1.SaaS：
提供给客户的服务是运营商运行在云计算基础设施上的应用程序，用户可以在各种设备上通过客户端界面访问，如浏览器。
消费者不需要管理或控制任何云计算基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储等等；
2.PaaS：
提供给消费者的服务是把客户采用提供的开发语言和工具（例如Java，python,.Net等）开发的
云计算SPI关系图
或收购的应用程序部署到供应商的云计算基础设施上去。
客户不需要管理或控制底层的云基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储等，但客户能控制部署的应用程序，也可能控制运行应用程序的托管环境配置；
3.IaaS:
提供给消费者的服务是对所有设施的利用，包括处理、存储、网络和其它基本的计算资源，用户能够部署和运行任意软件，包括操作系统和应用程序。
消费者不管理或控制任何云计算基础设施，但能控制操作系统的选择、储存空间、部署的应用，也有可能获得有限制的网络组件（例如，防火墙，负载均衡器等）的控制。
1.Saas软件即服务英文是Software-as-a-service的意译。
国外称为SaaS，国内通常叫做软件运营服务模式，简称为软营模式。
软件即服务（Saas）是随着互联网技术的发展和应用软件的成熟，而在21世纪开始兴起的一种完全创新的软件应用模式。
它与“on-demandsoftware”（按需软件），theapplicationserviceprovider（ASP，应用服务提供商），hostedsoftware（托管软件）所具有相似的含义。
它是一种通过Internet提供软件的模式，厂商将应用软件统一部署在自己的服务器上，客户可以根据自己实际需求，通过互联网向厂商定购所需的应用软件服务，按定购的服务多少和时间长短向厂商支付费用，并通过互联网获得厂商提供的服务。
用户不用再购买软件，而改用向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动，且无需对软件进行维护，服务提供商会全权管理和维护软件。
有些软件厂商在向客户提供互联网应用的同时，也提供软件的离线操作和本地数据存储，让用户随时随地都可以使用其定购的软件和服务。
对于许多小型企业来说，SaaS是采用先进技术的最好途径，它消除了企业购买、构建和维护基础设施和应用程序的需要。
在这种模式下，客户不再像传统模式那样花费大量投资用于硬件、软件、人员，而只需要支出一定的租赁服务费用，通过互联网便可以享受到相应的硬件、软件和维护服务，享有软件使用权和不断升级；公司上项目不用再像传统模式一样需要大量的时间用于布置系统，多数经过简单的配置就可以使用。
这是网络应用最具效益的营运模式。
软营SaaS模式与传统的销售软件永久许可证的方式有很大的不同，它是未来管理软件的发展趋势，相比较传统服务方式而言SaaS具有很多独特的特征：
减少投资
SaaS不仅减少了或取消了传统的软件授权费用，而且厂商将应用软件部署在统一的服务器上，免除了最终用户的服务器硬件、网络安全设备和软件升级维护的支出，客户不需要除了个人电脑和互联网连接之外的其它IT投资就可以通过互联网获得所需要软件和服务。
此外，大量的新技术，如WebService，提供了更简单、更灵活、更实用的SaaS。
按需订购
另外，SaaS软件运营商通常是按照客户所租用的软件模块来进行收费的，因此用户可以根据需求按需订购软件应用服务，而且SaaS的供应商会负责系统的部署、升级和维护。
而传统管理软件通常是买家需要一次支付一笔可观的费用才能正式启动。
前景美好
SaaS将会有很大的发展。
Think战略调研机构的最新调查结果显示，有三分之一的人有打算要在2006年使用SaaS。
既然得到了这么多人的接受，SaaS已成为软件产业的一个重要力量。
只要SaaS的品质和可信度能继续得到证实，它的魅力就不会消退。
适用广泛
SaaS不仅适用于中小型企业，所有规模的企业都会从SaaS中获利。
新一代的SaaS能够使用户在小范围的实施中测试应用程序的可靠性和适用性。
2．IaaS[1]（InfrastructureasaService），即基础设施即服务。
消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。
这类服务称为基础设施即服务（InfrastructureasaService，IaaS）。
基于Internet的服务（如存储和数据库）是IaaS的一部分。
Internet上其他类型的服务包括平台即服务（PlatformasaService，PaaS）和软件即服务（SoftwareasaService，SaaS）。
PaaS提供了用户可以访问的完整或部分的应用程序开发，SaaS则提供了完整的可直接使用的应用程序，比如通过Internet管理企业资源。
作为InfrastructureasaService（IaaS）在实际应用中的一个例子，TheNewYorkTimes使用成百上千台AmazonEC2实例在36小时内处理TB级的文档数据。
如果没有EC2，TheNewYorkTimes处理这些数据将要花费数天或者数月的时间。
IaaS分为两种用法：
公共的和私有的。
AmazonEC2在基础设施云中使用公共服务器池。
更加私有化的服务会使用企业内部数据中心的一组公用或私有服务器池。
如果在企业数据中心环境中开发软件，那么这两种类型都能使用，而且使用EC2临时扩展资源的成本也很低—比方说测试。
结合使用两者可以更快地开发应用程序和服务，缩短开发和测试周期。
3.PaaS是Platform-as-a-Service的缩写，意思是平台即服务。
把服务器平台作为一种服务提供的商业模式。
通过网络进行程序提供的服务称之为SaaS（SoftwareasaService），而云计算时代相应的服务器平台或者开发环境作为服务进行提供就成为了PaaS（PlatformasaService）。
所谓PaaS实际上是指将软件研发的平台（计世资讯定义为业务基础平台）作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。
因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。
但是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。
在2007年国内外SaaS厂商先后推出自己的PAAS平台。
PaaS之所以能够推进SaaS的发展，主要在于它能够提供企业进行定制化研发的中间件平台，同时涵盖数据库和应用服务器等。
PaaS可以提高在Web平台上利用的资源数量。
例如，可通过远程Web服务使用数据即服务（Data-as-a-Service：
数据即服务），还可以使用可视化的API，甚至像800app的PaaS平台还允许你混合并匹配适合你应用的其他平台。
用户或者厂商基于PaaS平台可以快速开发自己所需要的应用和产品。
同时，PaaS平台开发的应用能更好地搭建基于SOA架构的企业应用。
特点：
PaaS能将现有各种业务能力进行整合，具体可以归类为应用服务器、业务能力接入、业务引擎、业务开放平台，向下根据业务能力需要测算基础服务能力，通过IaaS提供的API调用硬件资源，向上提供业务调度中心服务，实时监控平台的各种资源，并将这些资源通过API开放给SaaS用户。
PaaS主要具备以下三个特点:
（1）平台即服务：
PaaS所提供的服务与其他的服务最根本的区别是PaaS提供的是一个基础平台，而不是某种应用。
在传统的观念中，平台是向外提供服务的基础。
一般来说，平台作为应用系统部署的基础，是由应用服务提供商搭建和维护的，而PaaS颠覆了这种概念，由专门的平台服务提供商搭建和运营该基础平台，并将该平台以服务的方式提供给应用系统运营商；
（2）平台及服务:
PaaS运营商所需提供的服务，不仅仅是单纯的基础平台，而且包括针对该平台的技术支持服务，甚至针对该平台而进行的应用系统开发、优化等服务。
PaaS的运营商最了解他们所运营的基础平台，所以由PaaS运营商所提出的对应用系统优化和改进的建议也非常重要。
而在新应用系统的开发过程中，PaaS运营商的技术咨询和支持团队的介入，也是保证应用系统在以后的运营中得以长期、稳定运行的重要因素;
（3）平台级服务:
PaaS运营商对外提供的服务不同于其他的服务，这种服务的背后是强大而稳定的基础运营平台，以及专业的技术支持队伍。
这种“平台级”服务能够保证支撑SaaS或其他软件服务提供商各种应用系统长时间、稳定的运行。
PaaS的实质是将互联网的资源服务化为可编程接口，为第三方开发者提供有商业价值的资源和服务平台。
有了PaaS平台的支撑，云计算[2]的开发者就获得了大量的可编程元素，这些可编程元素有具体的业务逻辑，这就为开发带来了极大的方便，不但提高了开发效率，还节约了开发成本。
有了PaaS平台的支持，WEB应用的开发变得更加敏捷，能够快速响应用户需求的开发能力，也为最终用户带来了实实在在的利益。
从上面的分析可以知道，完全没有必要每个企业都花巨大的投资搞信息化，大多数企业都可以采用Saas或Paas或Iaas的方式来构建企业自身的信息化系统，从而可以避免巨大的重复投资和浪费。
关键在于国家要有一盘棋的思想，统一部署和建立庞大的公共云，用充足的资源和服务来为企业提供云服务，从而节约了资源，提高了计算机资源的使用效率，降低了企业信息化的难度，使不同行业的千万企业包括个人都可以以较低的代价快速建立自己的信息化系统，大大提高了国家整体的信息化水平，提高了社会的生产力和竞争力。
目前国内在云技术方面领先的有以下公司：
国内厂商
华胜天成
华胜天成是中国本土IT服务企业，2007年前后，开始从事云计算业务。
公司在云计算业务中可涉及IaaS/PaaS/SaaS等平台建设，其中华胜天成自有研发的IaaS管理平台已经成功推向市场。
并且公司与IBM在云计算领域开展深度合作，双方协同研发的IaaS整体解决方案即“华胜天成蓝云平台”于2011年正式对外发布;[1]
阿里巴巴
2009年9月，阿里巴巴在十周年庆典上宣布成立子公司“阿里云”，该公司将专注于云计算领域的研究和研发。
“阿里云”也成为继阿里巴巴、淘宝、支付宝、阿里软件、中国雅虎之后的阿里巴巴集团第八家子公司。
阿里云的目标是要打造互联网数据分享的第一平台，成为以数据为中心的先进的云计算服务公司。
[2]
世纪互联
世纪互联2008年初开始进行IaaS探索，并推出了现今通用的“云主机”，2009年初推出云主机beta版，2009年底重组为云快线，2010年底推出云主机2.0。
[3]
无锡华云数据技术服务有限公司
无锡华云数据技术服务有限公司成立于2010年，总部位于江苏无锡，在中国北京、上海、厦门等地拥有分公司。
华云产品覆盖云计算平台，云服务器、云存储、云应用、云监控等系列IaaS层基础商业服务，在北京、上海、武汉、成都、美国等地建立了超过100个云计算服务节点。
万网
万网其在云主机领域，开始关注的时间较早，但行动的步伐则较慢。
这与万网对传统IDC业务的熟悉和稳重的企业风格有关。
如果不是投入阿里阵营，其在云主机领域不可能有现今的地位。
因为其在研发上的投入极为谨慎，也没有自有的BGP带宽。
很可能处于比西部数码略好的境地。
XX和腾讯、360等。
总之，国家应该集中一批有实力的优势It企业集中打造中国的云架构和云服务，构建服务面广、性能优异、价格低廉、设计合理、安全可靠的云技术系统，全面为中国各个行业的企事业单位和个人提供全面的信息化服务，利用后发优势，一步到位，采用最先进科学的计算机技术，低成本、高效益地整体提升全国的信息化水平，大大提高社会的生产力和服务水平，为人民提供更好地服务。
2013-09-01
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