基于云计算的作战数据服务研究

高峰

摘要：作战数据建设中存在数据标准不规范、数据服务不灵活、数据扩展性不强等现实问题，一定程度上制约了指挥信息系统的建设发展及组织运用。立足于优化基础支撑数据资源，为提高作战数据建设水平，分析了云计算技术优势和特点，研究了未来战场作战数据服务需求，提出基于云计算的作战数据服务整体框架，并对系统设计进行了简要介绍。

关键词：云计算；作战数据；框架

中图分类号：TP393文献标志码：A文章编号：1008-1739（2019）10-66-3

0引言

作战数据是信息化条件下作战指挥的基础支撑，是确保指挥信息系统有效运行的基本资源，作战数据建设与指挥信息系统建设是同步发展、密不可分的。随着基于信息系统的体系作战能力的发展，作战数据服务也将发挥越来越重要的作用。构建一个功能完整、灵活实用、安全可靠、使用方便的作战数据服务平台是云计算时代对作战指挥的迫切要求，也是今后研究的重点。

随着信息技术的进步，作战数据建设经历了从无到有、从无序到有序、从分散到集中的过程。当前，作战数据建设正朝着标准化、一体化、网络化、平台化方向发展，而云计算技术的出现为实现该目标提供了有效的技术支撑。在作战数据建设方面，云计算技术的出现也必将对其建设模式和运用方式等产生重要的影响。

1云计算

1.1定义

云计算通过将各种互联的计算、存储、数据和应用等资源进行有效整合并实现多层次的虚拟化与抽象，有效地将大规模的计算资源以可靠服务的形式提供给用户，从而将用户从复杂的底层硬件逻辑网络协议、软件架构中解放出来[1]。至少包括提供应用服务的云应用、支撑应用服务的云平台和提供IT基础架构的云中心3个层次的内容[2]。

综上所述，云计算是运行于互联网之上，通过整合、管理和调配各种计算机资源，以服务的方式为用户提供各种应用的计算模式。

1.2特点

作为一種新的计算形态，云计算具有以下特点：

（1）计算能力成为一种可以方便获取的商品

云计算以较低的成本提供了高性能的计算能力，而这种高性能的计算能力就如同日常生活中的水、电一样容易获取和使用，只需按实际使用的情况支付一定的费用即可。既节省了本地建设的费用，也避免了资源的浪费，体现了绿色环保的理念。

（2）云计算平台非常灵活，可以按需求进行调节

云计算对用户是完全透明的，这就保证了云计算的内部可以根据实际需求调整其结构和资源配置而不影响用户的使用。云计算通过虚拟化技术，把分布在不同物理位置的计算机聚合在一起，形成一个具有超强计算能力的虚拟操作系统为用户提供服务，并且可以根据需求动态调整自身资源。

（3）云计算提供了更加安全可靠的数据存储服务

在云服务中，数据存储在专门的云数据服务器中，并通过严格的数据管理策略防止数据的非法访问，同时云平台采用强大的数据备份和恢复机制，数据被分成若干部分存储在不同的服务器中，每一份数据又保存若干份拷贝，保证了数据的安全性[3]。

1.3基本层次

云计算可分为4个层次。①基础设施层：主要由分布在不同位置的数据中心组成，这些容量巨大的数据中心构成了云计算的硬件基础；②云计算平台层：云计算操作系统，是云计算的核心层，通过分布式网络系统技术把数以百万计的计算机管理起来，形成一个逻辑上统一的超级计算机；③应用层：主要由满足各行业的应用软件构成；④服务层：各种应用和计算都以服务的方式对外提供，用户根据业务的需要请求不同的服务。

2云计算与作战数据服务

2.1作战数据服务发展现状及不足

近年来，随着基于信息系统体系作战能力的发展，作战中所涉及的数据也随之不断增长，作战数据服务正日益成为制约信息系统建设和组织运用水平提高的“瓶颈”，主要表现在以下几个方面：①作战数据服务缺乏规范化，信息系统对作战数据进行了不同程度的格式化处理，但由于标准不统一，使得作战数据的格式化工作差别较大，难以形成可共享的数据服务机制；②作战数据服务不够灵活，不能针对不同需要进行定制，没有根据用户操作习惯和计算机特点提供多样化的访问操作；③作战数据服务扩展性不强，不能提供数据类别动态管理、数据过滤、统计分析等扩展功能，难以根据用户需求的变化进行扩展；④作战数据服务对网络支持有限，在网络环境下作战数据服务工作不能高效协同、快速反应能力弱，影响作战指挥效能。

2.2云计算的优势

云计算是一种全新的计算模式，通过互联网把数量庞大的计算机组织成一个逻辑上统一的超级计算机，形成一个巨大的资源池，提供超过任何单个计算机的计算能力，它的特点和优势对作战数据服务产生重要的影响，主要体现在以下几个方面：①为作战数据服务的规范化提供了新的思路。作战数据服务工具可作为一种云计算的资源对外提供，各军兵种以相同的方式按权限获取服务，以一致的方式进行与作战数据相关的操作。作战数据服务工具由专门的机构进行维护，对作战数据进行统一的格式化，并根据需要及时更新。②为实现高度灵活、可定制的作战数据服务环境提供了平台。在云计算中，可以构建灵活的作战数据服务环境，并把其功能按需求划分成不同的服务，而其内部组织机制和实现细节对用户而言是透明的，用户只需获得与其业务相关的服务即可，而当系统不满足用户需求时，只需增加相应的服务即可。这不但提高了用户使用体验和关注度，也保证了系统拥有足够的扩展性。③为作战数据的安全存储提供了一种安全可靠的解决方案。在云计算中，数据中心专门用于存储数据，强大的数据容错与恢复机制加之多层加密技术，确保了数据的可靠性和安全性[4]。

3作战数据服务功能设计

基于云计算技术的作战数据服务中，需要考虑的因素较多，比如使用对象、使用方式以及与不同信息系统交互等问题，系统应具备以下几个功能特征。

（1）分层管理，按需使用

整个系统分为2部分进行管理，云端由一个专门机构进行管理，保证系统有效可靠地运行，并对系统进行及时的更新；用户端不需要安装任何应用软件，只需安装浏览器，云端提供了所有需要的软件资源。当用户需要进行作战数据访问时，不需要下载即可开始使用，极大方便了用户的工作。系统充分体现了“以人为本”的理念，用户只需要使用系统的部分功能，而不必获得整个软件，提高了工作效率。

（2）提供灵活多样的软件服务

系统应包括所有与作战数据服务工作相关的软件资源，并且能够不断进行更新和完善。系统应根据云计算动态性的特点为用户提供动态可定制的软件服务，不断满足不同业务的需求。

（3）提供安全可靠的数据存储服务

系统应利用云计算强大的数据存储能力提供安全可靠的数据存储服务，用户不用再担心数据的损坏或丢失，并且数据随取随用，不需要进行复杂的操作[5]。

4作战数据服务结构设计

通过对云计算层次结构的分析并借鉴其他云计算模型，提出了一种基于云计算的作战数据服务的体系结构，主要由基于云计算的作战数据服务客户端、基于3层架构的作战数据服务平台和云计算平台构成，如图1所示。

4.1客户端

系统把用户所需内容通过浏览器呈现给用户，用户通过浏览器与系统进行交互，系统能够为不同的用户提供不同的功能服务和不同的操作界面。

4.2作戰数据服务平台

该平台是系统的支撑，是整个系统正常运行的基础，主要作用是识别用户所需的服务，并通过调用云计算平台的接口为上层提供相应的功能。表示层是系统与用户进行交互的界面，负责与用户的会话处理；业务逻辑层负责处理表示层的应用请求，对其进行业务处理的逻辑判断。对需要调用数据处理的则交由数据处理层进行处理并接收其处理结果，否则，直接调用云计算平台的接口，由云计算平台进行处理。

该平台包括了5个模块：管理模块、数据处理模块、访问模块、存储模块和应用软件模块。管理模块主要进行作战数据的管理；数据处理模块是基础模块，主要为用户提供多种类型的数据转换和分类功能，并可进行一些常见的数据格式转换和处理工作；访问模块是核心模块，为用户提供基本的访问功能，用户根据需要选择不同的作战数据进行访问；存储模块提供虚拟的网络硬盘，可实现用户随时随地使用自己的作战数据，同时，用户可通过网络硬盘实现作战数据的共享；应用软件模块主要包括与作战数据密切相关的一些应用模块，比如数据统计和数据分析等。

4.3云计算平台

云计算平台是系统的核心部分，也是整个系统最底层的基础模块。用户所有的服务请求最终都转化为对云计算平台服务接口的调用。所有的请求由云计算平台处理完毕后再由接口将结果依次传递给用户。云计算平台主要包括数据存储、计算和管理三大模块。存储模块用于存储与作战数据相关的各种数据，比如作战能力数据、战场环境数据和作战行动数据等等；计算模块主要是将来自用户的计算任务拆分，然后再派发到云中具备相应功能的节点进行分布式的并行计算，待处理完成之后再将结果收集，统一整理后逐层返还给用户；管理模块实现数据的管理的优化，以及对云中各节点的组织[6]。

5结束语

基于云计算的作战数据服务架构的最大特点就是平台化，所有的作战数据资源存储在统一的平台上，并由平台提供各种定制化的服务和功能，这是一种透明、动态、可定制的服务模式，能在体系框架稳定的基础上最大程度满足不同军兵种、不同作战规模、不同作战样式下的作战数据服务需求。

当然，随着人们对信息化条件下战争的不断深入认识，对作战数据的需求也会不断发生变化。因此，必须深刻把握作战数据组织与运用的特点规律，以作战需求为牵引，采用先进的信息技术和设计理念，不断提升作战数据服务建设水平，形成作战数据体系保障能力。

参考文献

[1]许晓冯.浅谈云计算及其应用[J].信息化研究，2010，36（11）： 4-7.

[2]黄镇圣.云计算技术与应用分析[J].网络财富，2010（12）： 256-257.

[3]陈涛.云计算理论及技术研究[J].重庆交通大学学报（社会科学版）2009，9（4）：104-106.

[4]肖华明，张龙.基于云计算的军队信息化建设研究[J].科海故事博览·科技探索，2010（11）：25.

[5]王佳隽，吕智慧，吴杰，等.云计算技术发展分析及其应用探讨[J].计算机工程与设计，2010，31（20）：4404-4409.

[6]王鹏.走近云计算[M]，北京：人民邮电出版社，2009.