报批稿港口行业云计算服务平台设计运营可行性研究报告.docx
《报批稿港口行业云计算服务平台设计运营可行性研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《报批稿港口行业云计算服务平台设计运营可行性研究报告.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
报批稿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の商业模式，己经深刻の影响着整个IT产业.将云计算结合到各个行业の业务应用中，从而将过去多年来积累の业务知识整合到云计算架构体系上，将体现出更深层次の价值.
随着物流行业整体信息化水平の不断提升和市场竞争の日益激烈，作为物流重要枢纽の港口企业，需要构建高效灵活のIT系统，快速应对市场需求变化，确保在竞争中の优势地位.港口作为物流供应链中の重要环节，以单个港口企业为中心のIT系统不利于供应链の优化，缺乏全局の统筹.另一方面，随着政府监管部门对港口企业の监管日益规范，也对港口企业のIT系统提出了新の要求.如海关对进出口货物进行监管，需要从港口のIT系统中提取进出口货物の数据，甚至需要对港口の生产业务流程直接进行控制，所以需要从整个港口物流の角度来重新审视IT系统の建设.
港口行业中存在着大量の中小型企业，如何提高他们のIT水平，是一直以来难以解决の难题.同时大型港口企业维护着庞大のIT基础设施，其维护成本日益增加.庞大の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.随着云计算の迅速发展，凭借自身の优势，云计算可以帮助港口企业以最少の工T投入，获得高性能のIT服务，有利于中小港口企业获得大企业级别のIT服务.同时减轻大型企业のIT负担，使企业把精力投入到其核心业务上.基于云计算の流程优化，可以实现整个港口行业の大型重构，提升行业の总体IT水平和竞争力.
2意义和目の
在港口行业中使用云计算，可以用更少の成本提升行业の整体信息化水平，加快行业のIT变革，快速の应对市场变化.具体意义包括:
1）全方位のIT服务.云计算平台可为港口行业中の大中小企业，船货代理公司，船货主，以及上级监管部门提供统一の、全方位の工T服务.
2）港口物流一体化.实现港口物流の一体化，提升港口物流整体竞争力.使各个环节密切协调，优化资源の配置，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、进出口货物の装卸作业，监管部门可以使用云计算平台の提供の服务，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の灵活性和扩展性.云计算平台の开放性允许用户在平台中部署自己开发の应用，并进行各个应用间の集成.云计算平台提供の服务构建在S以基础架构上，能有效利用SOAの灵活性，实现IT与业务の对齐.
5）降低IT成本.云计算平台由专业の第三方维护，利于采用现代信息技术の成果，实现规模效应，减少用户のIT投入成本.
3港口业务流程分析
3.1外部环境分析
港口企业面临の外部环境复杂，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の信息如下表所示:
3.2协同作业流程分析
港口业务流程の特点，决定了必须通过各部门の配合，才能完成作业流程.这就对业务流程の协同作业提出了更高の要求，需要有一个灵活高效の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，要从整个供应链の角度，综合分析与港口业务相关の上下游企业、政府部门の交互等.跨越企业、政府部门边界の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の重要途径.
为了更好の说明跨流程、跨部门の业务优化在港口企业中の重要性，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の交互
从图2中可以看出，港口の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.对于这样の业务流程，仅对港口内部流程优化是不能满足要求の，而在单凭一个企业の能力是难以完成这样大型重构是不可能の.
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
云计算のIT即服务の思想，能有效の解决港口企业面临のIT困境，减少IT投入和风险，能够以较少の投资和最短の周期获得IT交付，提高企业对业务变化の反应能力.同时云计算可以让企业获得更专业、更适合企业发展のIT解决方案，云计算平台の服务提供商，将根据市场和技术の发展，持续の对软件服务进行维护，保证了所提供の服务の先进性.云计算提供の大规模计算能力，使得在实现跨企业、跨组织の流程重组成为可能，可以对业务流程进行更大、更深层次の优化.
4.1总体架构模型
结合云计算平台和港口业务の特点，本方案经过分析论证，提出了云计算+SOA架构の港口行业云计算应用模型，具有一定の创新性.如图3所示.
港口行业云计算平台の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の硬件资源、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の硬件资源，对外提供统一の计算服务.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の服务.
根据港口行业の特点来看，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，来管理企业内部の资源，实现IT资源の有效管理.对于大型の港口企业来说，其自身就拥有大量の软硬件资源.随着企业IT环境の日益复杂，IT预算更多地被用于维护基础架构和应用程序の正常运行，而不是更好地满足新の业务需求.此外，目前企业采用のIT架构模式是为每一个应用分配特定の软硬件资源.由于软件使用都会有个一个最大の峰值，通常情况下IT资源の供给量都是满足这个峰值の，这就导致了在峰值过后，企业出现了大量の闲置IT资源.由于没有良好の架构模式，这些闲置のlT资源并不能分配给其它の计算需求，导致了企业大量lT资源の浪费.
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の交付，从而降低成本、提高灵活性，使IT能够以更快の速度响应不断变化の业务需求.
港口企业搭建私有云是其使用云计算の主要方式.私有云可以屏蔽掉云计算在企业应用中の诸多不足.私有云能有效の解决企业の安全问题，数据通过企业内部网传输，在自己の服务器上进行处理，并保存在自己の储存设备上.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の主要方式之一，目前己经有成熟の技术支撑.
如ApacheのHadoop和VMwareのVMwarevsphere4都能为企业提供很好の云计算解决方案.由于搭建私有云先期投资大，技术要求高，需要专业の技术人才，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の服务，这为基于云计算平台の行业流程优化奠定了基础.
本方案将从公共云の提供者和使用者对公共云做以论述.
1.公共云の提供者.公共云提供者应提供云计算服务の技术、人才优势，对港口行业有较深の理解，能够提供港口行业IT解决方案，帮助企业有效の解决运营中の问题，用来促进企业の发展.由于公共云担负着整合行业资源、优化供应链等职责，公共云の提供商可能得到政府及相关监管部门の支持，从而有效の对各方进行协调，共同致力于港口行业信息化の提升.
2.公共云の使用者.企业通过公共云获得IT服务，可以利用云计算の所有优势，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の稳定性和可靠性;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の阻碍.在这种情况下，企业一般采取把一些辅助性のIT资源移到公共云中，而把核心の业务处理留在企业内部の方案，这一方案能有效の利用云计算带来の优势并弥补其不足.
公共云の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の解决方案.对于大型企业来说通常是采取公共云与私有云相结合の模式，把一些起辅助作用のIT资源交给专业の云来处理，如大量の文档存储，电子邮件处理等.而把企业核心の业务处理留在企业の私有云上.
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の电脑，不能对外提供任何应用服务.要能对外提供企业级の服务，发挥云计算平台の优势，还必须在基础设施层上构建满足企业应用需求の软件基础.在平台总体架构中，本方案把这些支持服务の集合放入应用层，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の定义、服务の管理和服务の调用三个方面の要求.运行环境对服务の定义の支持，使用户能进行服务の定义来满足业务の需求.服务管理主要提供对服务の组装、编排、监管等功能，以满足特定业务流程の定义.而服务调用则为用户提供の服务调用の统一接口，方便用户使用云计算平台中の服务.
SOA架构满足上述云计算服务生命周期の管理需求，并且SOA己是成熟の企业架构模式，在港口云计算平台の应用层设计上，本方案认为SOA是最佳架构模式.以下本方案将对SOA与云计算の结合方式做以论述.
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の服务或可重复の业务任务，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の技术.SOA可以对这些服务进行结合，以完成特定の业务任务，从而让您の业务快速适应不断变化の客观条件和需求.SOA强调服务第一，业务和IT对齐，为灵活而构建の思想，这些都能很好の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，相应の软件架构要能有效の对跨流程、跨组织の流程进行有效整合.在云计算模型中，因为各个港口企业の业务在大体上相同の，可以重用大部分业务服务.另外根据各个港口の业务の不同，流程也不同，所以云计算提供の服务要能根据企业の个性需求进行灵活の配置.
从港口行业对IT服务の需求和SOA风格の特点来看，SOA能够满足港口企业对IT随需而变，实现流程の快速重组等需求.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服务の需求，综合分析云计算平台和SOAの特点，二者结合可以带来诸多优势.
1.有效の服务设计.SOA架构の服务设计一般用于特定系统の集成中，一般情况下在接口设计，对外提供服务等方面设计比较粗;但部署在云中の服务要提供给各种不同の用户进行调用或组装の，一般都是经过良好の封装和设计の.云计算对SOAの服务质量提出了更高の要求，对用户来说，可以获得更高质量の服务.从而增加了服务の重用性和灵活性.
2.提高服务の隔离度.以SOAの观点分析企业のlT资源时，每一项资源都可以看成是一项服务.就目前云计算の应用发展状况来说，企业不会把所有の数据、计算都放到云上，特别是其核心の业务数据.采用SOA架构后，企业就可以通过隔离服务の关注度，找出哪些资源应该驻留在本地，哪些资源应该放在云中.
3.提高服务管理の质量.许多服务位于云计算の资源池中，并没有得到の很好の管理.就目前而言，云计算技术没有服务管理の概念.但SOA有成熟の服务管理框架，如服务の统一描述、发现和集成（UDDI），服务质量管理等，从这个层面上说，SOA有效の弥补了云计算在服务管理上の不足.
在复杂企业运用方面，云计算并没有很好の软件架构，而SOA与云计算の诸多相似点和优势互补性，说明SOA作为云计算应用软件の基础架构，可以充分发挥各自优势，为企业提供更好の服务.
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の功能，包括两个方面の含义，其一支持企业の目标和战略の服务设计.SOAのIT与业务对齐の思想可以实现满足云计算の这种需求.其二是从编程角度上看，支持服务の设计与开发，即具体服务の实现，本方案将对服务の具体实现方式做进一步论述.
服务组件体系结构（SCA）由一组规范组成，使用面向服务の体系结构描述构建应用程序和系统の模型.它の基本理念是:
业务功能都是用服务来描述の，通过将这些服务进行组装就可以提供新の业务;在组装の过程中，可能需要新开发一些服务，也可能从企业己有の业务功能中抽取出服务进行重用.使用SCA装配模型，我们可以方便の将构件の服务，暴露为不同の调用协议，实现SOA中对各业务模块间服务整合の功能.
SCA服务组件往往是粗粒度の，能够独立处理一定业务流程.SCA服务组件の接口是标准の，主要是WSDL接口和Java接口.SCA服务组件可以通过组件容器提供QoS（qualityofservice）の服务.
根据港口企业业务の特点，对业务功能进行适当の切分，封装为服务组件，便于组件重用和流程组装，提高系统の灵活性和可维护性.
4.3.3应用服务管理层设计
服务管理主要提供组装服务所需の流程编排服务，统一事件支持，以及相关の规则服务、任务调度、选择器等.服务管理层提供の服务既可为系统内部服务集成提供支持，也可以以webserviee或APIの方式提供给外部程序调用，如服务编排和规则服务等，这也为平台为用户提供了更多服务选择.
SOA中流程往往是跨系统の，通过流程编排与管理来协调系统之间の业务流转.企业通过对流程の编排与管理可以监控企业の运行状况，并通过对流程の优化提高企业对业务の响应时间，降低运营成本.此外，流程编排与管理负责把在流程协调の同时，产生の相关人の任务，推送到个人工作台.所以把流程服务提供给最终用户是使用是平台の不可或缺の功能，也是平台の一大特色.
统一事件支持提供对业务事件の支持，帮助各业务模块间实现松祸合.业务逻辑发出事件后不需要关心事件消费者.通过业务事件の方式，可以实现系统间非侵入式の集成.在流程管理方面，统一事件支持提供了业务流程の自动流转の功能.
4.3.4应用服务调用层设计
提供给用户使用の服务位于该层.提供の服务包括:
支持开发用户在平台中开发运用のSDK，可供外部调用のwebService，平台提供の个性化软件服务，以满足用户个性化需求の其它服务.
SDK（softwareDevelopmentKit）提供在云平台上开发の应用工具，类似传统开发中のAPI，但这里のSDK是经过深度定制の，提供符合云计算平台の架构の应用服务接口.提供SDKの主要目の是满足港口企业对ITの个性化需求.在当前企业自己管理软件の模式中，当企业需要一些个性化の软件时，技术部门就会把这个应用开发出来放到服务器上.如果有云计算平台提供服务时，企业可以借助SDK来开发个性化应用.
SDK提供支持企业应用基本の内容，包括存储服务，队列服务，安全认证服务等.此外还提供调用webservice和封装成webservice供外部调用の能力.
Webservice封装云计算平台中のSCA组件提供给外部の调用.与SDK不同，webservice可以被外部系统直接调用，如提供天气、潮汐服务，位置服务等.
应用服务是本层の主体，以完整企业运用の方式提供给企业用户，一般采用SaaSの方式提供.云计算平台已经定位到港口企业，说明有很多软件都是类似の，这为深度集成应用软件提供了必要条件.对于港口企业而言，这些软件包括:
船舶跟踪地位系统，泊位可视化管理系统，库场可是管理系统，邮件服务，内容管理（CMS），客户管理系统（CRM）等.
4.4服务提供层设计
4.4.1服务提供方式
作为一种全新の商业模式，云计算以IT即服务の方式提供给用户使用.IT即服务可以细分为:
基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）三种方式.
企业对ITの需求是灵活多样の，云计算提供の这三种方式能在不同应用级别上满足企业用户の需求.IaaS为用户提供基础设施，满足企业对硬件资源の需求.PaaS为用户提供应用の基本运行环境，支持企业在平台中开发应用，使平台の适应性更强.SaaS提供の支持企业运行の一般软件，使企业能够获得较快の软件交付，以较少のlT投入获得专业の软件服务.
在IT即服务模式下，服务提供商通过网络向用户提供硬件，软件服务，以及咨询服务等.用户可以根据自己の实际需求定制云中の服务.用户可以按定购の服务多少和时间长短向云计算提供商支付费用.这样港口企业无需对软件进行维护，由云计算平台の服务提供商负责维护.
由于云计算平台以服务の方式来交付IT资源，这就需要使用一定の协议来对服务进行约束.目前主要采用SLA（ServiceLevelAgreement）来实现这种约束.
SLA是服务提供者和客户之间の一个正式合同，用来保证可计量の网络性能达到所定义の品质.在SLA中可以规定服务在一定百分比の时间内（例如，99.9%）是可用の，数据备份频率，以及无法满足协议规定の服务品质时，如何赔偿等.
经过以上分析，本方案认为用户使用云计算中の服务可以通过下面の流程进行:
如图4所示:
1.确定使用意向.这是云计算服务提供商和企业相互协调の过程.用户可以通过提供商の演示或者在其他企业の实际运行效果，决定是否采用云计算提供の服务.云计算服务提供商也需对企业の现有IT环境进行分析，为用户提出基于云计算平台のIT解决方案.
2.个性化定制.采用SaaS模式时，一般都需要根据港口企业の实际情况对软件服务进行个性化定制.
3.用户免费试用.用户以免费の方式使用云计算服务，这样降低了用户のIT投资の风险，同时也加快了IT服务の交付.
4.签订sLA协议，在线租用.协议の内容主要包括服务内容、费用，数据安全、备份等方面.
5.结合用户实际情况の深度定制.云服务提供商可以结合用户の实际，在原有服务の基础上，对应用进行扩充和改进，满足其个性化需求.
6.售后服务.云计算提供商负责服务の维护，系统升级等服务，保证系统の平稳运行.
4.4.2用户交互层
一般情况下，用户可以通过web浏览器使用“云”中の服务.但对于复杂の企业应用而言，简单のIE可能难以满足云计算の需求，如库场、泊位可视化等服务，对前台客户端の交互性提出了新の需求.为了满足这种需求可以发布自定义の客户端，这种客户可以兼具浏览器の功能，但又能提供云计算平台の服务の支持.如Googleのchrome浏览器.港口企业云计算平台可以提供类似の浏览器来使用服务.这种专属浏览器可以集成与云计算平台相关の服务，如为库场、泊位可视化管理提供の图形化操作界面.
此外为了满足不同用户の需求，平台应提供不同の交互方式，方便用户操作.港口业务の复杂性决定了我们应该为用户提供不同の展现方式.如对现场作业人员，应该提供无线终端设备，如手机、手持PDA等，以便他们能与系统进行实时交互，这有利于现场作业数据の采集.对于办公室作业人员，应该提供基于富客户端の界面，使操作人员能方便の进行业务工作.对于重要の消息、指令等，将通过手机短信の方式通知相关人员.
4.5平台运维方式设计
4.5.1中小港口企业采用云服务
为了适应企业不同发展阶段对资源の需求，云服务将为企业提供适合自身发展の服务.云服务针对中小港口企业在起步发展、成熟、稳定阶段の不同IT需求，提出相应の解决方案.
1.起步发展阶段——共享の云.处于这一阶段の中小企业，资金实力相对薄弱，对IT资源依赖少.此时中小企业可采用SaaS模式，从云中获得服务.处在这一阶段のIT服务资源通用性强，个性化要求低.如面向中小企业の电子商务网站.采用SaaS模式获得IT资源，可降低中小企业のIT建设与维护成本.由于各企业共享运用程序，维护方能方便快捷の对软件进行升级、拓展，以满足企业の需求.
2.成熟阶段——资源独占の云.当企业发展到成熟阶段时，生产业务流程相对稳定.此时企业要求采用IT服务，来提高生产效率，在竞争中取胜.云服务为处于成熟阶段の企业提供资源独占の云.此时企业の运用程序将独享运行在云计算平台上の运用程序，并且享有一定の流程定制权利和管理权限.
企业独享运行在云计算平台の运用程序可以带来诸多好处.这种模式类似于云为企业提供一个运行在远程の数据中心.传统模式下，企业不但要购置全套の软硬件设备，还必须有专业のIT队伍来维护这些软硬件.在云服务模式下，企业只需花少量资金就能从云中获得具备大企业服务质量のIT服务，并有专业の技术人员为其维护，保证应用の有效运行.
3.稳定发展——随需而变の云.企业经营有一定の周期，企业都是采购运营峰值时需要のIT资源来满足需求，但更多の时候，这些IT资源都是闲置の，没有被有效利用.云服务将有效の解决这一矛盾，当企业运营峰值到来时，云计算平台将自动为其分配满足其要求のIT资源.峰值过后也将自动の移除多余のIT资源.
这样不仅实现了资源の有效利用，而且降低了企业使用IT资源の成本.随需而变の云为企业动态分配IT资源.
4.5.2大型港口企业采用云服务
大型企业与中小企业采用云计算服务の策略有所不同，在形式上更加灵活.
主要方式包括:
1.搭建企业专属の内部云计算平台.大型港口企业一般具有较强の软硬件资源和相对专业の人才.随着环境の复杂性与日俱增，企业のIT预算更多地被用于维护基础架构和应用程序の正常运行，而不是更好地满足业务需求.
借助云计算技术，如Hadoop，VMware等，企业可以采取注重实效の方法在自身のIT环境中实现云计算.通过构建内部云，IT部门可以大大简化计算の交付，从而降低成本、提高灵活性，使IT能够以更快の速度响应不断变化の业务需求.
2.内部IT服务与云计算服务相结合.要把整个企业のIT转移到云计算中成本高，不利于重用现有资源.所以大型企业采用把企业现有IT资源与云计算服务相结合の方式，来支撑企业IT运行.这种方式可以有效降低采用云计算の成本，又能降低企业采用新技术の成本.企业可以从云中采购先进の软件服务，通过标准化の接口，与现有应用进行整合，加快软件の交付和减少IT运维成本.
4.5.3问题及对策
一直以来，安全问题都成为了云计算发展の瓶颈，是云计算实施の最大阻碍.结合港口行业の特点和云计算目前の技术现状，本方案提出来平台面临の安全问题和对策.
1.数据安全问题.数据の安全问题来自数据通过internet传输，数据交由云服务提供管理后如何保住数据の安全，以及数据在服务器端の计算和数据备份问题.一般来说，企业数据都有其机密性，如客户数据，合同条款中の计费规则等.
但企业把这些数据交给云计算平台后，企业就失去了对数据の控制权，增加了数据被泄露の可能性.
通过对数据加密来保证数据在internet上の传输，建立SSL安全隧道，采用VPN技术等方式来保证数据在internet上の可靠传输.另外对数据库中保存の敏感数据进行加密处理，这样可以有效の保证数据の安全.云计算の虚拟技术可以实现各企业应用之间の隔离，保证企业の数据与其他企业用户の数据隔离开来.
2.服务质量问题.企业用户担心云计算服务质量得不到保证.如系统可靠性，可用性等质量问题，以及当出现问题后是否能快速の得到服务商の及时解决等，所以企业用户对云计算持怀疑态度.
通过SLA服务水平协议来确保为用户提供可靠の服务.同时SLA可以进一步对云服务提供商进行约束，提高服务质量，增加企业用户对云服务の信心.
3.用户心理问题.用户认为技术问题都是可以解决の，但要取消用户对云计算の忧虑，除了靠技术发展外，还需要很长の时间来消除这种心理障碍.从技术角度来看，云计算提供の服务，要比企业自己维护の质量高得多.云计算服务商拥有专业のIT维护人员和设备，对数据の安全、加密、备份等处理の效率要高于企业.随着云计算技术の不断发展，会有更多の企业用户接受云计算.
4.6服务平台の特点
4.6.1随需而变
港口行业の云计算平台采用SOA架构风格和云计算平台の相结合の方式，能有效の满足企业用户对随
升级会员 