0、引言

    我国电子政务在十几年的发展中，经历了从分散到整合的过程。从“三金工程”、“政府上网工程”到“一站、两网、四库、十二金”，政府信息化建设进入一个全新的整体规划、整体发展和快速发展的阶段。但是电子政务发展至今，不管是以金字工程为代表的纵向电子政务建设，还是区域横向电子政务建设中，基础设施、应用及数据资源整合与共享仍然面临很多问题。如何有效实现电子政务资源共享，建设一体化、标准化、协同化的电子政务体系，全面提升政府社会管理和公共服务能力，提高政府工作效率、降低行政成本，成为电子政务领域当前最重要课题之一。虽然机制问题一直被认为是导致电子政务资源不能共享的最主要原因，但缺乏有力的IT技术解决共享模式下存在的IT运维、安全、可用性、扩展性等具体问题也是不容忽视的原因。而云计算技术提供了将基础设施、平台和应用软件封装成服务的解决方案，这与电子政务资源整合与共享的要求非常契合，必将把电子政务资源整合推向新的高度。

    基于以上原因，本文提出了基于云计算的电子政务资源共享框架。将云计算的IaaS、PaaS、SaaS三种服务模式分别应用于基础设施、信息资源及应用的共享。并从服务和技术两个视角对框架进行了深入分析。在此基础上，提出了电子政务资源共享云实施路径，将电子政务资源共享云的实现分为三个阶段，分别是整合与标准化阶段、虚拟化阶段和云计算阶段。

    1、电子政务资源共享的内涵

    从概念上来讲，电子政务资源共享指的是以数据资源整合为核心、硬件资源整合为基础、应用服务资源整合为重点，充分利用现有各项资源，建设一体化、标准化、协同化的电子政务体系，全面提升政府社会管理和公共服务能力，提高政府工作效率、降低行政成本。

    我国电子政务在十几年的发展中，经历了从分散到整合的过程。1993年底，中国正式启动了国民经济信息化的起步工程—“三金工程”，即金桥工程、金关工程和金卡工程。三金工程是我国中央政府主导的以政府信息化为特征的系统工程，是我国政府信息化的雏形。1999年1月，40多个部委的信息主管部门共同倡议发起了“政府上网工程”，其目标是在1999年实现60％以上的部委和各级政府部门上网，“政府上网工程”带动了一系列行业用户上网工程，比如“企业上网工程”、“家庭上网工程”等，为后来实现各行各业、千家万户联入网络起到了良好示范作用，为政府网站、电子商务等网络应用的快速发展奠定了基础。2002年是政府信息化逐渐由“由概念变成现实，由争论转入实施，由含混转为清晰”的一年，开始明确从“割据”向“统一”发展。在2002年中办发布的十七号文件《关于我国电子政务建设的指导意见》中，明确了“十五”期间我国电子政务的目标以及发展战略框架，提出了建设“一站、两网、四库、十二金”的战略任务，将政府信息化建设纳入一个全新的整体规划、整体发展和快速发展的阶段。

    当前，电子政务总体呈现纵横两个方向的分散建设局面，资源整合与共享问题日益凸显，成为电子政务领域当前最重要课题之一。电子政务的分散建设体现在纵、横两个方面。纵向指的是各部委分管的信息化建设，以金字工程为代表。在金字工程建设过程中，从中央部委、到区县局、办，大范围的开展了从机房、网络、服务器、PC到网站、业务系统的信息化建设，整个电子政务水平明显提高，但是体系内部重复建设、标准不一、整合困难的问题随之而来。横向指的是区域信息化建设。从国家到省、市、区县信息化建设过程中，政府部门之间仍广泛存在电子政务资源不能共享与协同的问题。虽然机制问题一直被认为是导致电子政务资源不能共享的最主要原因，但缺乏有力的IT技术解决共享模式下存在的IT运维、安全、可用性、扩展性等具体问题也是不容忽视的原因。而云计算技术提供了将基础设施、平台和应用软件封装成服务的解决方案，这与电子政务资源整合与共享的要求非常契合，必将把电子政务资源整合推向新的高度。

    2、云计算技术及其特点

    （1）云计算定义

    继个人计算机变革、互联网变革之后，云计算被看作第三次IT浪潮。云计算是一种IT资源的交付和使用模式，指通过网络（包括互联网Internet和企业内部网Intranet）以按需、易扩展的方式获得所需的硬件、平台、软件及服务等资源。提供资源的网络被称为“云”，其计算能力通常是由分布式的大规模集群和服务器虚拟化软件搭建。“云”中的资源在用户端看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。云计算具有以下特征：

    •为用户提供按需服务

    •共享资源、软件、数据

    •采取灵活的计价和收费模式

    •提供强大的运算能力

    •整合低成本资源、提高资源利用率、降低空置浪费

    云计算的定义中有4个关键要素。

    （1）硬件、平台、软件和服务都属于资源，通过互联网以服务的方式提供给用户，在云计算中，资源已经不限定在诸如处理器、网络带宽等物理范畴，而是扩展到了软件平台、Web服务和应用程序的软件范畴。

    （2）资源可以根据需要进行动态扩展和配置。云计算可以根据访问用户的多少，增减相应的IT资源（包括CPU、存储、带宽和中间件应用等），使得IT资源的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模变化的需要。

    （3）资源在物理上以分布式的共享方式存在，但最终在逻辑上以整体的形式呈现。对于这种分布式的理解包括两个方面：一方面，计算密集型应用需要并行计算来实现，此类的分布式系统往往是在同一个数据中心中实现，并且有较大的规模，但是地域相对集中。另一方面，就是地域上的分布式。

    （4）用户按需使用云中的资源，按实际使用量付费，而不需要管理它们。即付即用的方式已广泛应用于存储和网络带宽中，虚拟程度的不同导致了计算能力的差异。

    （2）云计算服务模式分类

    按照服务模式，可以将云计算分为基础设施即服务、平台即服务、软件即服务三种类型：

    （1）基础设施即服务：是网络上提供虚拟存储和计算设备的一种服务方式，可以根据实际存储容量和计算能力来支付费用。IaaS把多台服务器组成的“云端”基础设施进行封装，作为可计量服务提供给客户。它将内存、I/O设备、存储和计算能力整合成一个虚拟的资源池为客户提供所需要的存储资源和虚拟化服务器等服务。

    IaaS的优点是用户只需低成本硬件，按需租用相应计算能力和存储能力，大大降低了用户在硬件上的开销。

    （2）平台即服务：把开发环境作为一种服务来提供。这是一种分布式平台服务，云服务提供方提供开发环境、服务器平台、硬件资源等服务给用户，用户在其平台基础上定制开发自己的应用程序并通过其服务器和互联网传递给其他用户。PaaS能够给企业或个人提供研发的中间件平台。

    （3）软件即服务：SaaS服务提供者将应用软件统一部署在自己的服务器上，用户根据需求通过互联网向厂商订购应用软件服务，服务提供商根据用户所定软件的数量、时间的长短等因素收费，并且通过浏览器向客户提供软件的模式。这种服务模式的优势是，由服务提供者维护和管理软件、提供软件运行的硬件设施，用户只需拥有能够接入所在SaaS网络的终端，即可随时随地使用软件。

    3、基于云计算技术的电子政务资源共享框架

    （1）电子政务资源共享服务框架

    电子政务资源共享分为基础设施、信息资源和应用三个层次的共享，资源共享的核心问题是共享资源的管理与对外服务，而云计算三种模式正好解决用于电子政务资源三个层次的管理与服务问题。在云计算模式下，电子政务资源被归口到专门的机构进行管理，运行于统一的云计算数据中心，形成一个统一的服务平台，用户从平台上按需取用服务。电子政务资源共享服务框架分三个层次，如下图所示：

    其中，

    •SaaS层服务，主要作用是向用户提供共享软件服务。SaaS用户可以基于行政审批平台、OA平台、网站群管理平台等云计算平台软件定制自有流程与要素，运行个性化业务。同时，共享的平台软件可以实现对共享信息的集中管理与关联。在这种模式下，电子政务协同办公能力和信息共享能力将得到显著提高，并且共享软件的应用减少了大量的重复投资现象。

    •PaaS层服务，利用SOA技术，通过服务总线，将独立电子政务软件自身功能和应用支撑平台功能服务化并对外提供。基于由平台的用户权限控制和服务检索功能，共享信息可以通过查询服务的形式对外提供，协同办公功能也可以通过服务的形式提供给客户软件调用。在这种模式下，特定功能的提供方及信息的管理方应明确定义，应用功能的重复建设和信息的多头管理问题将得到有效解决。

    •IaaS层服务，整合了电子基础设施资源，将主机、存储等集中于云计算数据中心进行管理，并以按需取用，灵活计费的方式对外提供。为实现面向全行业或整个区域提供高可用性、高扩展性服务提供了基础。在这种模式下，资源将得到更高效的利用，资金不足的部门将有机会更快速的部署电子政务应用，基础设施得到了更专业的维护与管理。

    （2）电子政务资源共享技术框架

    电子政务资源共享服务框架分为三个层次，每层应用了不同的技术，但都基于可灵活扩展、具备强调计算与存储能力的云计算基础设施。电子政务资源共享服务框架从技术上亦可分为三个层次，如下图所示：

    其中，

    •SaaS层技术：利用各种软件复用技术，提供共享软件。通过身份识别、权限认证等各种安全技术，保障共享软件的用户间不会出现越权信息共享问题；通过虚拟化隔离技术不同用户的信息与个性化功能互不干搅；通过计算技术实现按软件价值计费。

    •PaaS层技术： 利用一系列平台软件，提供平台化的API服务。可分为业务API服务或技术API服务。业务API服务主要通过SOA相关技术，将独立电子政务软件的功能封闭成SOA服务，并通过服务总线对外提供。而技术API则是业务无关的底层技术调用接口，通过此类API可以简化对底层技术的调用方式，比如编程模式和系统安全方面的API。PaaS服务的提供同样受到计费管理软件的控制。

    •IaaS层技术： 基础设施在集中管理的前提下，应用虚拟管理软件进行虚拟化，实现按需分配资源；利用集群技术和负载均衡软件实现计算与存储单元的灾备与压力的动态分摊。通过容量调配管理、网络监控、资源供给管理、服务目录自动化、操作界面管理、安全预警及计算管理功能实现基础设施服务的管理。

    4、政务云实施路径

    从云计算的整体架构来看，电子政务资源共享云不可能一步到位，而应该是个循序渐进的过程。

    第一步，数据中心的整合集中、标准化和优化。已建的数据中心存在分散、设备异构问题，不同的应用配备不同的服务器和存储，服务器和存储分散在各级、各部门中，需要将这些基础设施和数据集中，为进一步实现共享打下基础。

    第二步是通过虚拟化技术，做到整个数据中心资源的按需分配。

    第三步是实施云计算服务管理技术，建立面向服务的弹性、动态的IT基础架构，实现按需分配服务、服务可控、可计费。

    电子政务资源共享云构建的三步曲图3所示：

 

    （1）整合与标准化阶段

    这一过程将政府分散的数据资源、IT资源进行物理集中，形成规模化的数据中心基础设施。尤其对部委或地方委、办、局，通过规划、管理以标准化等措施，把分散数据中心进行迁移、集合和集中，在合理的层级建立基于云计算的数据中心。在数据集中过程中，不断实施数据和业务的整合，使得业务的扩展和新业务的部署易于规划、控制。

    在这一阶段中，也可以同时规划建立容灾中心。很多企业在数据集中后期开始容灾中心建设，特别是在经历雪灾和大地震之后，企业的容灾中心建设普遍受到重视。以金融为首的行业几乎开展了全行业容灾建设的热潮，并且金融行业的大部分容灾建设级别都非常高，面向应用级容灾（数据零丢失为目标）。

    总而言之，第一阶段的建设主要解决政府IT分散管理和容灾的问题。

    （2）实施虚拟化阶段

    完成标准化环境建设后，可通过虚拟化，建立以应用为核心的数据中心，从而支持全方位的电子政务应用服务。

    在数据集中与容灾实现之后，随着电子政务应用的快速发展，数据中心IT基础设施扩张很快，但是系统建设成本高、周期长，即使是标准化的业务模块建设（哪怕是系统的复制性建设），软硬件采购成本、调试运行成本与业务实现周期并没有显著下降。标准化并没有给系统带来灵活性，集中的大规模IT基础设施出现了大量系统利用率不足的问题，不同的系统运行在独占的硬件资源中，效率低下而数据中心的能耗、空间问题逐步突显出来。因此，以降低成本、提升IT运行灵活性、提升资源利用率为目的的虚拟化技术开始在数据中心进行部署和实施。

    虚拟化屏蔽了不同物理设备之间的异构性，将基于标准化接口的物理资源虚拟化成逻辑上完全标准化和一致化的逻辑计算资源（虚拟机）和逻辑存储空间。虚拟化可以将多台物理服务器整合成单台，每台服务器上运行多种应用的虚拟机，实现物理服务器资源利用率的提升，由于虚拟化环境可以实现计算与存储资源的逻辑化变更，特别是虚拟机的克隆，使得数据中心IT实施的灵活性大幅度提升，业务部署周期可从数月缩小到一天以内。虚拟化后，应用以VM为单元部署运行，数据中心服务器数量可大为减少且计算能效提升，使得数据中心的能耗与空间问题得到控制。

    总的来说，第二阶段提升了政府IT架构的灵活性，数据中心资源利用率得到有效提高，运行成本降低。

    （3）实施云计算阶段

    这一阶段是动态基础设施到最后的转型阶段，利用所支持的动态分配的虚拟系统资源，获得可随时随地工作的标准流程。此时的基础设施环境在安全方面将会实现自我保护。当前IT的成熟度以及IT发展趋势为政府建立云计算提供了技术保障，政府可以选择不同的计算模式来提高自身的服务能力。

    云计算是对政府IT生态系统的优化，实现云计算转型的五部曲如下：

    1) 组件工作负载及其优化：支持云部署的技术组件（硬件、软件、服务）及解决方案。

    2) 统一服务管理：云计算服务的可视性、安全性、控制和自动化管理。

    3) 基础设置与平台服务：在工作负载上基于云的企业级服务，重点在应用软件开发、网络与协作。

    4) 分析型解决方案：为分析密集型工作服务的基于云计算的组件与服务。

    5) 业务软件服务化：针对关键业务流程、软件和信息即服务。

    这三个阶段中，数据集中与容灾是面向数据中心物理组件和业务模块，虚拟化是面向数据中心的计算与存储资源，云计算最终面向IT服务。这样一个演进过程，表现出IT运营模式的逐步改变，而云计算则最终从根本上改变了传统IT的服务结构，它剥离了IT系统中与核心业务无关的因素（如IT基础设施），将IT与核心业务完全融合，使企业IT服务能力与自身业务的变化相适应。

    5、结束语

    电子政务资源共享的要求不但需要在体制机制上进行保障，在技术支撑上也需要更加完善的方案。云计算技术是一种综合了分布式运算、网格计算、虚拟化等多种IT资源整合技术于一体的综合性技术体系，更是一种服务的交付和使用模式。云计算的这种服务的本质与电子政务资源共享的要求是不谋而合的，随着云计算技术（特别是安全技术）的不断完善，电子政务资源共享云将广泛部署。

    参考文献

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