云计算与网格计算在电子政务中的应用比较

王景

摘 要:云计算是以相对集中化的资源集合,运行广泛分散的数据资源,而大量广泛分散的应用,在若干集中的大资源中心执行;网格计算则是聚合化分散的资源,用以支持大的集中式应用,也就是大的应用被分到多处资源执行。文中在云计算和网格计算的概念、特点以及在电子政务应用的内容方面,分层次、多方位对两者进行比较分析,进一步明确云计算与网格计算在电子政务应用中的作用和地位。

关键词:云计算网格计算电子政务

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-0026-01

电子政务是政府运用信息与通信技术,打破传统行政机关的组织界限,改进政府组织和重组公共管理,实现政府业务流程电子化,为企业和公众提供全面、高效和个性化应用服务。电子政务应用主要体现在两方面:一方面是政府内部的决策和管理,即各级政府之间、部门之间以及机关工作人员之间的应用;另一方面是政府对外服务和监管,即政府与企业、公众之间的应用。电子政务建设是一个长期化、复杂化、动态化的过程,其实质是通过电子政务的建设,落实向服务型政府职能转化的要求,解决政府在市场经济条件下定位问题,达到实现转变政府工作职能,创新工作方式,再造业务流程的目的。云计算与网格计算在政府信息化建设多个方面具有广阔应用前景,例如政府数字门户、政务数据中心、电子政务应用系统等。

云计算是指能够提供动态化、池化资源、通过虚拟化技术实现高可用性能的下一代计算模式。举例来讲,如果把一台服务器作为单一计算的资源,那么当很多这样的计算资源汇聚在一起的时候,它就形成了计算的“云”。使用者既不需要关心计算资源是怎么产生的,也不需要关心计算资源位于哪台物理的服务器上。使用者关心的是需要何种级别的计算能力,需要何时拥有这些计算能力,使用者的这种计算服务,通过云计算管理平台来实现。云计算具有分散化、虚拟化、动态化、高扩展性和高灵活性的特点。云计算管理平台使用的各个物理节点是分散的,每一个应用所部署的环境和具体物理平台是没有关系的。具体管理通过虚拟化平台进行,实现对应用的扩展、迁移以及备份。它的种种应用扩展通过动态化、虚拟化层次来完成。通过技术手段把各种可用资源虚拟化,统一放在云计算管理平台中管理。

云计算的出现,是针对现有的以及今后可能出现的大数据量密集化工作负载需求,通过动态地分配资源,来调整工作负载。与传统的以台式机为中心的计算不同,云计算把大应用所需的各种资源分散在大量的分布式计算机上,这使得计算和存储都具有很强的可扩展性,方便用户通过多种方式接入,例如,将平板电脑、智能手机等接入网络中,来获得所需的应用和服务。云计算在电子政务中的应用需求非常广泛,具体列举以下四方面:一是随着政府门户网站建设的不断深入,政府门户网站用户数量不断增长,网站的多媒体内容需求大量增加,如提供在线视频会议,网上视频访谈等,需要云计算平台支撑处理大量的数据。二是随着政务信息资源开发利用的不断深入,数据大集中以及信息交换都需要更高的计算能力。三是利用云计算模式来提高政府数据中心的运行效率,减低政府数据中心的建设成本,可以有效解决传统政府数据中心建设和运行的成本不断上升的问题。四是由于移动终端的普及和大容量移动通信技术的应用,越来越多的移动设备进入电子政务应用系统,这就要求电子政务应用系统大数据的处理能力,并要承受比以前更多的负载,同样需要云计算管理平台来缩短应用系统的响应时间。

云计算环境也支持网格计算,通过提供运行网格应用的物理和虚拟服务器来实现,网格计算是将一个大的应用分解为多个小应用,以分散、并行化方式运行在位置不同的多个服务器上,有时需要数千台服务器来支持。而云计算不仅支持网格计算环境,还支持非网格计算环境,例如标准的三层体系架构。从某种意义上说,云计算是网格计算模型的进一步发展。

网格是基于网格开放标准,以服务为导向的架构。这种架构可以在互联网或专网内快速融合各种异构系统,并支持分布式计算。网格的含义具体包括两方面,一是效用计算或者说随需计算,从这一点来看,网格计算跟云计算是非常相似的,都是通过资源池或者分布式的计算资源来提供在线的计算或者存储等服务;二是网格计算以松耦合的方式将大量的计算资源连接在一起,形成超级虚拟计算机,提供超级计算能力。网格基本形态是跨地区的,有时甚至跨国家的。各计算资源独立管理,并不是进行统一管理。而且网格这些资源都是异构化的,不要求统一的管理。另外,网格的使用通常是让分散的用户构成虚拟群,在统一的网格基础平台上用虚拟群形态从不同的自治区域来访问各自资源。此外,网格一般由国际公共组织、国家、所在地区资助的,支持的数据模型很广,从海量数据到专用数据以及各种大小不一的临时数据集合,这是网格目前的基本形态。

可以看出,网格计算和云计算既有相似之处,即计算资源的并行、合作的特点,也有明显区别。一是网格计算的松耦合方式是与云计算比较而言,最大的区别之处。网格计算的思路是聚合大量分散资源,支持虚拟群,提供高层次的计算服务,可以应用于分布协同式科学研究等;而云计算的资源相对集中,通过多个大集中化的资源中心来支持,主要以数据资源管理中心的形式提供底层资源的使用,并不强调虚拟群的概念。二是异构性方面的区别,两者设计理念上有所不同。网格计算通过中间件来管理异构系统,用户面向同样的使用环境。而云计算通过提供服务的机制来解决异构性的问题,用户可以面向不同的使用环境。三是应用范围的差别,网格计算用聚合资源来支持高难度应用,因为高性能计算的资源不够用,要把分散的资源聚合起来;近年来逐渐被应用于普遍的信息化建设中,在国内网格一般都强调支持信息化的应用;而云计算由于广泛支持企业计算等应用,普遍适应性更强。四是作用周期不同,网格计算以执行作业形式使用,在一定阶段内完成作用并产生数据;而云计算支持持久服务,用户可以利用云计算作为其部分信息化基础设施,实现业务的托管和外包。五是商业模式不同,网格计算更多地面向科研应用,商业模型不明确;而云计算从诞生开始就是针对企业商业应用,商业模型比较明确。

总之,云计算是以相对集中化的资源集合,运行广泛分散的数据资源,而大量广泛分散的应用,在若干集中的大资源中心执行;网格计算则是聚合化分散的资源,用以支持大的集中式应用,也就是大的应用被分到多处资源执行。从电子政务应用的特点来说,两者是一致的,都是为了实现电子政务的应用支持,满足资源应用的异构性、资源共享等需求。