云计算 拓展信息系统发展空间

王阅晓

硬件配置飞速飚高的背后，是数据爆炸性的增长——这简直在挑战人类想象的极限，大多数计算机根本无法承受如此海量的数据计算，为此，云计算给出了另一种可能。云计算并非现有PC技术和互联网技术的简单集中，而是一个由量变到质变的飞跃。历史告诉我们，技术的进步从来都伴随着产业、应用和相应上层建筑的广泛改变，那么正在到来的云计算，会给高速发展的信息化建设带来何种变革呢？

经过近20年的迅猛发展，上海市人力资源和社会保障信息化建设取得了巨大成就。随着人力资源和社会保障事业发展“十二五”规划纲要的贯彻实施，如何延续快速发展的步伐，突破发展瓶颈实现再飞跃，成为业界关注的一大话题。

有鉴于此，大力发展云计算、云存储应该是必由之路——基于云计算技术构建出统一、高效、安全的信息系统应用支撑平台，实现对各项业务、各种服务对象、各层面管理服务机构、异地信息系统、各种终端应用的全覆盖；发展云存储以一站式公共服务的模式，形成布局合理、设施完善、功能齐全、管理规范、流程科学的一体化服务体系，为市民提供更规范、更便捷、更高效的公共服务；完善“政府云”为各政府部门提供整体透明的信息服务，力争为决策部门提供全方位、零延时的数据分析决策支持。

发展空间亟需拓展

当前的上海市劳动和社会保障管理信息系统是在21世纪初按照“全面规划、逐步实施”的组织原则，以“实用、可靠、先进、安全、开放、可扩充”为指导思想，运用现代管理科学、计算机技术和实际业务相结合，以实现业务为目标，开发建成的一个集统一、综合、先进、高效、实用为一体的集中计算式的信息集成系统。系统实现了计算机系统之间功能、业务、技术、人机接口、软件、硬件、网络接口等的一体化。系统数据具有集中存储、统一管理和联机交易的基本特性，实现了上海市劳动和社会保障信息的共享，为上海市劳动和社会保障部门为市民和社会服务提供了强有力的技术支持。

信息系统与业务管理就如同工具与专家，其间有着相辅相成的关系。专家需要好的工具才能发挥专长，好的工具亦能进一步拓展专家的技能。信息化为业务提供高效工作平台的同时，也推升了业务的快速扩展。上海市劳动和社会保障管理信息系统运作至今已逾10年，随着政策法规不断完善，业务规模不断扩大，管理对象日益增多，服务形式日趋多样，系统建设脚步不断加快。当前，系统已囊括了20多个子系统，系统设备规模庞大，应用错综复杂，网络通信频繁交织。

业务多变性、服务多样化、信息关联广泛化、逻辑关系错综化、响应高速化的应用趋势，致使信息系统的数据量加剧扩大、信息处理量和时限要求不断提高、数据冗余因业务的推陈出新而不断加重，从而对软硬件技术的不断升级改造带来了政策性强、时效性高、技术处理复杂等各项挑战。在发展趋势的驱动下，当前的信息系统只有再突破才能迎合业务、技术齐头并进的要求，主要表现在以下三个方面：

首先，集中计算模式的发展瓶颈需要消除。

数据库存储量的不断增加将制约性能的提高。目前，该系统已存储了20年的劳动和社会保障数据。仅以劳动和社会保障服务的一般个人对象为例，30年以上的劳动经历和50年以上的参保经历都需进入数据库，且随着服务对象的不断扩大、业务的不断增加，系统今后的数据量将庞大到当前系统的n倍。历史数据的加速沉淀也将成为系统的拖累。量变会引发质变，集中存储的数据库，其容量及性能瓶颈迟早会显现。面对存储量的不断增大，增加硬件是现在唯一的应对办法。然而硬件系统增加一倍，系统容量与性能的提升不可能达到一倍。由于主机处理负载、系统冗余处理及网络通信负载等计算处理必定要消耗一定的计算资源，因此在集中处理模式下，硬件增加的幅度与系统容量与性能的提升幅度呈抛物线递减。

集中处理的全局性与业务推出的先后性、多变性的矛盾，导致数据冗余、处理冗余日显突出。集中处理模式的最大优势是便于一体化管理，但该优势的发挥要基于业务全局化统筹的基础上。如今上海市人力资源和社会保障事业正处于发展扩大阶段，业务变动较多、新业务不断推出，10年前统筹考虑建成的集中处理系统在不断扩充完善中，已造成了一定的数据冗余和处理冗余，且冗余还将继续增多，而祛冗余再整合对于一个庞大的集中式系统来说，面临的工作量和风险都是相当巨大的。

集中处理的模式制约了系统的扩展性。当前系统采用了客户端、应用服务器、数据服务器三层体系结构，三层间的通信以及异构平台之间的数据交换通过交易中间件和消息中间件实现。三层架构确实在一定程度上实现了系统模块的复用性，并具有一定的扩展性，但集中化的软件系统在扩展到一定程度后就会逐步丧失其优势，反而会因集中化而使变动举步维艰，很容易因考虑不周而出现意想不到的漏洞。集中处理模式使得增加或变动一个业务和处理，可能会引发多个相关处理的变动，甚至埋下关联隐患，更对系统的优化和测试提出了挑战。

其次，独立的系统已不能满足业务外延式发展的需要。

21世纪初劳动局与社保局合并时，随之诞生了合并劳动、社保两方面技术系统的劳动和社会保障管理信息系统，系统的集成实现了劳动和社保的资源、信息、数据的共享，大大促进了业务的发展。如今，劳动和社会保障局已与人事局、医保局合并为人力资源和社会保障局，更综合更密切的业务联系，若能有与之配套的综合服务平台将现有的多个信息系统整合为一体，显然更利于业务发展。与10年前一样再次合并系统，开发新的集原三局信息系统于一体的更大的集中计算系统？即便合并生成了涵盖所有人力资源和社会保障业务的信息系统，那该系统与众多其他业务关联日趋密切的外系统又将如何融合？显然，业务规模的扩大、数据量的剧增、集中式计算的有限性等都不支持刻舟求剑。分久必合、合久必分的古语早已支招给后人：“物理集中”只有过度到“化学融合”，才能无限制地庞大和集中。

当前，人力资源和社会保障事业与工商、人事、公安、医疗、税务、公积金管理、银行等多个部门有着密切联系。随着社会公众服务事业的日趋扩大和完善，各部门间的数据交流日益增多。当前各技术系统自成体系，“孤岛”间非实时的数据交流方式不仅增加了处理冗余，增加了逆向处理，且使处理复杂化、步骤多、易差错，制约了服务质量的提高。仅以养老人员终止业务为例：当养老人员因死亡、移民等原因要终止社保时，当前系统不能从公安等系统实时取得信息，而必须等单位来区县社保中心申报之后，才能启动养老金停止发放、丧葬费发放、账户余额支付等后续业务。若单位不来或延迟申报，就会造成月养老金继续错误发放，直至一定时间后与公安库数据比对时，才能发现问题，造成养老金退款等逆向操作，无法退款的状况发生时即造成了社保资金的错误流失。因而当前多个独立处理系统之间急需一个消息实时传递的连接纽带。

此外，已经实施的上海市社会保障卡工程，也正驱动着信息系统“孤岛”们集中到统一平台，以实现资源共享和业务协同办理。

人力资源和社会保障与公安、民政、卫生、技术监督、医保、公积金管理等共同融入了上海市社会保障卡工程。市政府启动社会保障卡工程的初衷，是在部门信息化初见成效的基础上，实现劳动保障、公安、民政、医保、公积金管理等与市民个人信息相关应用系统的连接和跨部门信息的共享，将部门分散资源集约成政府和社会共享的信息资源，解决信息化发展过程中存在的瓶颈问题，建成沟通全国、联通城乡、安全可靠的信息网络，建设统一的跨地区信息交换和结算平台，支持各级各类业务协同办理，进而提升信息化服务水平。社会保障卡扩容工程亦在实施中，目标是实现社会保障卡的全面普及和推广，提升社会保障卡的业务内容和服务手段，从而在全市全面实现社会保障卡“一卡通”。 当前，多个公众服务信息系统都发展到了相当成熟的规模，拓展空间，提升服务，突破孤岛，携手并进已是大势所趋，而实现资源共享和协同处理，首先需要一个统一的平台。

云计算成必由之路

云计算是网格计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。云计算专家刘鹏给出的定义是：“云计算将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。”

云存储则是云计算概念的延伸和发展，是指通过集群应用、网格技术及分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。

云计算、云存储所提供的云服务体现了“网络就是计算机”的思想，将大量计算资源、存储资源与软件资源连接在一起，形成巨大规模的共享虚拟IT资源池，为远程计算机用户提供“召之即来，挥之即去”的IT服务。

因而，云技术能够为突破劳动和社会保障信息系统的发展瓶颈、整合政府多部门系统资源、实现资源共享和信息实时传递、构建一个业务协同处理的统一计算平台提供一种可行的技术解决途径，具体如下：

应用云计算技术优化整合现有系统并提升系统效能。云计算的重要特征就是资源整合。若将人力资源和社会保障现有的多个信息系统、甚至更多的关联密切的公众服务信息系统，整合为一个云计算系统，将使我们在整合现有资源的同时，有效提高资源的利用率，实现高速度、低成本、高收益的系统集成。

云计算平台的虚拟化基础架构，可以有效进行资源切割、资源调配和资源整合，按照应用需求来合理分配计算、存储资源，最优化效能比例。因而可以应用云计算技术理顺当前多个相关公众服务信息系统的运营机制，全局统筹优化资源配置，精简数据，减少冗余，多方位提升系统处理效能。

云存储是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网、客户端程序等多个部分组成的复杂系统，更是个应用存储池。它不仅具有数据存储功能，还具有应用软件功能，可以看作存储设备和服务器的集合体。云存储灵活的数据访问控制与隔离的模块化设计方式，包含了把“力量”联合起来，给其中的每一个成员使用的思想。所以可以应用云存储，实现多个相关信息系统的数据共享、处理共享，实现相关业务的消息实时传递、业务互访及业务并发处理，进而精简业务处理步骤，减少办事环节，实现一体化服务。同时可充分应用存储技术的发展，减少云存储中服务器的数量，降低系统整体运营成本，减少系统中由服务器造成的单点故障，减少数据传输环节，从而提高系统的稳定性、高效性、安全性、可扩展性。所以发展云存储，可在资源、数据、软件、传输共同精简的基础上，进一步深化精细管理，充分提高系统的服务性能。

应用云计算技术拓展系统服务空间。云存储的虚拟化、网络化管理技术，将避免系统“割裂”，消除信息“孤岛”，实现业务、服务人群、信息系统功能、管理服务机构网络应用的“全覆盖”。云计算实时的网络获取，将大量减少“孤岛”间运“货” （传输复制数据）再囤“货”（重复数据存储、计算处理）的现象，从而减少数据及处理冗余实现个体及系统整体的精简。云计算随时按需索取服务、或者实时触发并发性服务，将使整体的运作更流畅便捷，消除重复处理、逆处理，从而实现处理精简。云计算平台低耦合、高内聚的特性，可使个体的变动透明于整体，增加或祛除个体变得灵活又安全，使整体伸缩自如，从而为扩充业务、增加新服务腾出空间。

仅以当前管理信息系统普遍存放的占字节相当大的“个人联系方式”数据为例，若将其从各系统中分离出来，成为云存储中的一个单独颗粒后为所有系统服务，各系统都将卸下一个大包袱。因为独立而唯一后，市民会更重视、更及时、更方便地更新信息，从而提高数据的正确性。数据的正确性、唯一性能带来统计的便利，进而衍生出新的服务：如为阶梯电价提供人户分离数据服务等等，诸如此类的“能量释放”一定会有许多，“化学融合”引发“核”变不无可能。

应用云存储多层次保障数据安全。云存储的安全控制可从基础软硬件安全设计、云计算中心操作系统架构、策略、认证、加密等多方面进行综合防控。云计算数据虚拟集中存放、实际分散存放的特性，降低了数据整体遗失、泄露的风险，增加了非法篡改数据的难度。云存储的数据多层面存放不仅可从多层面保障数据安全，并将使容灾备份更为便利。

应用云服务让多种终端更实时便捷地获取系统服务。IT精英们如何看待云计算？比尔·盖茨在一次演讲中称，个人用户的内存只需640K足矣。李开复将云计算比作可以随时随地获取数据服务的ATM机，或如同从电力公司购买电一样地从“数据云”购买数据服务。所以云计算可以为我们的劳动和社会保障等多个公众服务系统、进而为市民服务带来一种变革——一种基于因特网的超级计算模式，在远程的数据中心里，毋庸知晓的众多资源组成资源池，各种不同层次不同要求的用户通过电脑、笔记本、手机、视频、电话等方式接入数据中心，按自己的需求索要数据或服务后进行自己的运算，或用一个点击轻松发出多个服务指令……如此一来，足不出户的网上办事即可取代窗口服务成为主流服务方式。

通过云整合计算资源使统计分析、决策处理更具整体性和透明性。云计算统一管理和高效的资源流转可以有效降低区域信息化的总体成本，进而支撑更大规模的应用，处理更大规模的数据统计，并且能够对数据进行更深度的挖掘，从而为统计分析、政府决策、公众服务提供更整体、更透明、更实时的平台。

吹响“化云为雨”的号角

“政府云”的初具雏形为云计算的大力发展打下了坚实基础。上海市市民服务信息系统经过先后共三期的工程建设，已建成了一个市级信息交换平台，与11个政府职能部门业务系统和17个区县政务信息系统实现了互联互通，形成了全天候的业务咨询及遍及全市的业务受理的应用环境。市民服务信息系统不仅支撑了社会保障相关业务系统的需要，还拓展到了政府其他为民服务领域，促进了政府部门的公共管理水平，同时为提供第三方服务打下了坚实基础，已成为一朵冉冉升起的“政府云”。

光纤入户为实现信息即服务（Information as a Service，IaaS）提供了高效的数据传输保障。据上海商务情况通报会透露，截至2011年年底，上海市已基本建成第三代移动通信（3G）网络，网络覆盖中心城区、郊区新城镇和全市交通干线。相关领导表示，未来三年全市要基本建成宽带城市和无线城市，实现百兆接入能力全覆盖。

通过开发相关接口和应用标准，能够有效实现计算资源共享，实现平台即服务（Plateform as a Service，PaaS）的应用功能。云计算的本质是为用户提供各种类型和可变粒度的虚拟化服务，而实现一个开放云计算平台的关键性技术基础，则是服务间的互联、互通和互操作。目前，各种局域网和广域网协议让计算设备互通，传输控制协议/网间协议（TCP/IP）实现了网际互联，超文本传输协议（HTTP）和超文本链接标记语言（HTML）等实现了终端与Web网站间的互操作，Web服务与面向服务的体系结构（SOA）开启了服务计算的大门。

2007年，武汉大学主持制定的ISO/IEC 19763-3本体注册元模型由ISO公开发布，成为正式的国际标准，标志着我国在ISO数据交换与管理领域主持制定国际标准的“零”突破。随着云计算标准的不断完善，一系列配套信息技术标准和应用规范的制定，将有效保障系统效能的发挥和应用服务的持续发展。

此外，国内、国际也都在快速发展软件即服务（Software as a Service，SaaS）。如今，SaaS正在云计算平台上快速应用与发展。Windows server 2008 R2云操作系统、CDN内容分发、P2P技术以及各种数据压缩技术、重复数据删除技术、数据加密技术、存储虚拟化技术、存储网络化管理技术、现代传感技术和多媒体技术等众多软件系统，可以在云计算环境中很方便地实现SaaS功能，有效减少投入成本并便于管理维护。

2012年5月，以“发挥示范引领作用，推动云计算创新实践”为主题的第四届中国云计算大会的召开，进一步吹响了“化云为雨”的号角，对中国云计算的进一步实践起到积极的推动作用。时代推升发展，当前全世界的信息技术都已步入了云时代，云计算技术有着无可估量的发展前景，更有着层层推进、层出不穷的应用潜力。上海市劳动和社会保障管理信息系统只有融入“政府云”，才能生生不息地滋润市民大地。在人力资源和社会保障事业发展“十二五”规划纲要的指引下，大力发展云计算、云存储，尽快触摸云计算在实际应用的真实脉搏，上海市社会保障卡工程定能取得圆满成功。