电子政务云平台建设探讨

李慧 徐慧 刘仁山

（呼伦贝尔学院计算机学院 内蒙古 海拉尔 021008）

1.概述

电子政务自产生以来，不同的组织对其有不同的定义。世界银行组织认为电子政务是指“政府机构应用信息技术来创新与公众、企业、社会以及其他政府部门的关系”；中国互联网实验室则将电子政务定义为“政府机构应用现代信息技术，实现高效、透明、规范的电子化内部办公、协同办公和对外服务的过程”。今天，随着世界范围内互联网技术的广泛使用以及信息技术的飞速发展，电子政务成为最重要的信息化领域之一[1]。

当前，我国电子政务总体框架包括如下方面。

1.1 服务与应用系统。位于框架最顶层，涉及服务体系、优先支持业务、以及应用系统；

1.2 信息资源。涉及信息采录和更新资源、信息公开和共享资源以及基础信息资源；

1.3 基础设施。位于框架最底层，涉及国家电子政务网络、政府信息资源索引互换体系、以及信息安全基本结构；

1.4 法律法规与标准化体系。涉及基础设施、信息资源、服务与应用系统等各个层面的技术标准、法律法规；

1.5 管理体制。对电子政务系统运营和管理。

实际建设中，我国政府习惯将电子政务系统按网络平台划分为三类，即内部办公业务网（政务内网）、电子政务专用网（政务专网）和外部信息服务网（政务外网）。

2.电子政务云平台的构建思路

根据国家电子政务云平台相关设计指南，借鉴其他城市成功的构建经验，结合本市电子政务系统现状，本文提出呼伦贝尔市电子政务云平台构建的思路和原则。

2.1总体思路

结合呼伦贝尔市实际，根据“十三五”电子政务规划，研究认为，呼伦贝尔市电子政务云平台构建应以部门信息化应用需求为导向，集约化发展。云平台将承载建设运维 80%以上政府部门电子政务项目，以缩减电子政务建设成本，提升系统建设运维专业化水平。

电子政务云平台技术上以虚拟化技术为基础，采用IaaS +PaaS+SaaS模式构建，物理上以现有的市政府信息中心和市行政服务中心数据中心为基础，主要搭建公共云、支撑云和业务云三个平台。重点在IaaS上，借助VMware单位开发的VMware vSphere等云计算解决方案系列软件，运用动态虚拟实时迁移等技术，构建出服务器端和使用终端虚拟化的一体化云平台。构建过程中，部门原有电子政务项目分批迁移到云平台统一运维，新增电子政务项目一律纳入云平台统一规划建设[2]。

根据呼伦贝尔市电子政务系统现状，将公共云细分为网站云和检索云两个子平台，支撑云细分为基础云、数据云和安全云三个子平台。如图1所示。

图1 电子政务云平台总体架构

2.2实施步骤

从技术角度看，构建呼伦贝尔市电子政务云平台可以分虚拟化、平台搭建以及服务提供三个阶段。其基础是虚拟化阶段，需对服务器、存储器、应用程序进行虚拟化。虚拟化完成后，进入云平台搭建阶段，主要是搭建公共云、业务云以及支撑云三个平台，整合各类资源，实现对信息资源以及相应的虚拟化资源的调度和管理。服务提供阶段是最后一个阶段，此阶段是把有关信息资源转化为服务的阶段，主要通过SaaS、PaaS和IaaS实现对不同层次资源在服务上的整合。三阶段的具体过程如图2所示[3]。

图2 电子政务云平台构建示意图

2.2.1虚拟化阶段

此阶段的主要目标是统一整合服务器、存储器等设备，管理和动态分配现有计算存储等资源，关键是要提高计算存储资源的合理利用能力。在构建时，运用虚拟化软件VMware，对呼伦贝尔市政府信息中心和呼伦贝尔市行政服务中心数据中心已有的和新添的服务器、存储器，以及应用程序等统一进行虚拟化，协调组合成一体的资源池，动态地将资源按需分配给每个应用系统，促成应用的动态迁移。具体包括服务器虚拟化、存储虚拟化、应用程序虚拟化以及用户接口虚拟化。呼伦贝尔市电子政务云平台虚拟化架构如图3所示。

此外，虚拟化阶段还需要解决信息资源使用权限的控制问题，要根据不一的基础设施、应用程式等资源用户的角色，准确地赋予其相应的访问权限和使用权限，保证在虚拟化后能合理而有序地使用相关信息资源。

图3 电子政务云平台虚拟化架构示意图

2.2.2平台搭建阶段

第二个阶段是搭建平台，是在基础设备虚拟化的基础上，对相应的信息和数据资源等进行整合。此阶段主要目标是搭建公共云、业务云和支撑云三个平台。公共云是既可供各个电子政务系统使用又可供外部用户使用的云平台，数据公开且在互联网上传输；各个政府部门可以将可供公共使用的数据和信息以及其他相应的资源放在该平台上[4]。支撑云则总体管理和操作在虚拟化的基础上构建云平台所需的各类资源，提供资源与技术层面的支持，进行用户认证和权限管理等，同时提供给公共云用户相应的接口。业务云旨在互联互通政府内部各个业务部门。

支撑云成功搭建与否关系到公共云和业务云的搭建和运行。如图 4所示，它是公共云和业务云联接的“中间件”，主要整合三个逻辑层的各类资源。最上层是应用接口层，通过借助 API接口以及WebServices等技术，协调重新组合、共享有关资源和技术，实现包括网络接入、用户认证、权限管理等在内的众多云平台功能。最下层是计算存储层，构成是现有的各种服务器、存储器、网络设施等，在虚拟化阶段同步管理和分配基础设施等资源[5]。处于中间的基础管理层，由资源管理、任务管理以及安全管理等工作事务组成，主要通过集群系统、网格计算等技术，核心实现云平台各类资源的整合，管理、维护相关数据和信息资源以及云平台信息资源网络的构建，调度各类应用任务，高效、安全地使用各类资源[6]。

图4 电子政务云平台支撑云逻辑架构示意图

2.2.3服务提供阶段

图5 电子政务云平台服务模式架构示意图

此阶段是呼伦贝尔市电子政务云平台构建的最后的高级阶段。如图 5所示，呼伦贝尔市电子政务云平台作为服务提供方，提供丰富的云端服务给平台内需求各别的电子政务项目。主要是在虚拟化整合的基础上，根据呼伦贝尔市电子政务用户的需求，通过一定的服务模式自动、动态地调用和管理底层资源和功能。

基础设施即服务IaaS是从基础资源服务的角度出发，将网络存储和服务器等基础设施资源作为一种服务提供给用户，用户能快速经济地经由互联网自呼伦贝尔市电子政务云平台处获得所需的基础设施资源。在此，呼伦贝尔市电子政务云平台将构建公共的服务器池、存储池等，以便政府部门间可以相互共享利用各类基础设施资源。

平台即服务PaaS属于云平台中的一种服务理念，主要是为呼伦贝尔市政务用户提供系统运行所需的软件平台，服务于不同电子政务项目的开发者，提供编程接口、开源代码、数据库和相关的中间件，帮助他们经济便捷地在平台上部署基于互联网络、具备宽泛并行扩展能力的软件系统，或搭建共同的基础服务平台拓展自身的服务，保证自身服务的稳定性。

软件即服务SaaS是指呼伦贝尔市电子政务云平台为政务用户提供应用软件服务，用户可通过互联网络从呼伦贝尔市电子政务云平台那里获得相应的应用软件服务，且无需理会软件的升级和维护。云平台的SaaS服务封装相应的软件作为一种服务直接被政府部门间的电子政务项目共享，避免反复开发同类软件问题，从而有效缩减电子政务项目成本。

通过 IaaS、PaaS、SaaS三种服务模式下基础资源层、平台资源层、应用资源层三个层面的构建，呼伦贝尔市电子政务所有相关资源将得到比较充分的整合，资源经由有关接口全部转换成服务，直接面向相关用户，最大限度地提升了资源的使用效率，提升了电子政务的整体服务水平。

3.电子政务云平台的实施

电子政务云(E-government cloud)属于政府云，结合了云计算技术的特点，对政府管理和服务职能进行精简、优化、整合，并通过信息化手段在政务上实现各种业务流程办理和职能服务，为政府各级部门提供可靠的基础IT服务平台。

3.1电子政务云平台业务架构

电子政务云平台在网络上实现政府组织结构的优化和工作业务流程的再造，跨越时空与部门相隔局限，提供优质、高效、规范的管理和服务。其基本架构大致包括资源层、云计算中心和服务应用3个层次，如图6所示。

3.2电子政务云平台技术架构

电子政务云平台技术架构如图7所示。

硬件层：构建服务器池、网络池和存储池等资源池。基于多用户及各安全级别的业务分隔考量，需构建多个物理上或逻辑上的资源池。

图6 电子政务云平台基本架构

图7 电子政务云平台下的IaaS和PaaS系统架构

IaaS层：主要包括虚拟化层及云服务层。通过虚拟化技术，实现资源与物理硬件的结合，满足事务系统的疾速布局与迁移。通过云服务层实现资源的自助申请，组织管理各用户的业务流审批，自动化编排并交付用户申请的资源[7]。

PaaS层：提供跨平台开发、运行和部署应用，以及共享政务数据的条件，实现认证授权与数据服务的统一，保证将来政务应用后台数据一致于架构。

业务层：提供与非云环境匹配的虚拟机，保证对已有政务应用系统的良好匹配[8]。在已有软件布局条件不变的前提下，往电子政务云平台迁移更多的部门事务。

4.结论

通过对呼伦贝尔市电子政务云平台构建的研究，借助云计算虚拟化核心技术，提出了呼伦贝尔市电子政务云平台的构建思路、原则和解决方案，将较好地解决呼伦贝尔市各地、各部门电子政务系统中的信息孤岛、业务协同差、反复建设、投资浪费和设备资源利用率低等问题，实现对现有电子政务系统的云平台整合，提高各业务系统的协同和信息数据共享，推进呼伦贝尔市电子政务的建设模式向集约化整体化转变，进一步转变政府职能，促成跨部门、跨区域的协同互动和资源共享，不断提高公众的满意度。

[1]http://www.cloudguide.com.cn/industry/lists/id/57.htm l.

[2]王世超.基于iLferay的电子政务私有云平台设计与实现[D].硕士毕业论文.2014.05.

[3]赵小肖.PaaS模式下私有云政务架构设计与实现[D].济南：山东师范大学，2013.

[4]王良明.云计算通俗讲义[M]. 北京：电子工业出版社.2015.

[5]黎德生,金连文,李磊,李小宁.基于运行信息机制的Open Stack云平台容错改进方案[J].华中科技大学学报(自然科学版), 2012, 40(12)： 38-42.

[6]李鹤鹏.沈阳市政务云建设管理案例研究[D].大连：大连理工大学.2014.

[7]张艳.美国政府云计算研究与应用对我们的启示[J].电子政务，2011,（Z1）：111-115.

[8]吴兴和.湛江市电子政务云平台构建研究[D].长沙：中南大学，2014.