基于云计算IaaS技术的高校财务管理系统建设模式研究

贾巧盼 佟鑫

[摘 要]随着现代信息技术的不断完善与进步，高校财务管理模式和系统需求，也随着发生了巨大变化，传统的高校财务管理工作已经越来越不能适应新的信息化需求。本文通过分析目前高校财务管理系统的运行现状和技术特点，结合现代信息化和云计算技术，提出了一种基于云计算平台的高校财务管理系统改造研究，旨在为高校财务系统平台的搭建、使用、维护、管理提供一种新的、更加便捷的方式。

[关键词]云计算；IaaS；高校；财务管理

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.18.025

[中图分类号]G475；TP393.092 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2018）18-00-03

1 研究背景

现阶段，我国高等学校已基本实现了不同类型、不同规模、不同管理模式下的高校会计核算、财务管理和决策支持的电子化、信息化的建设改造，但还是以传统的扁平孤立系统为主。目前，各高校财务管理系统建设目的和核心功能主要存在以下几方面的特点和不足：①主要以会计核算为基础，注重实现财务流程业务功能，信息化程度不高；②在财务系统内部，分模块实现高校财务核算工作中的主要业务，如账务核算、银行对账、出纳管理、往来管理、项目账管理和报表管理等，系统的集成化程度不高；③在会计管理功能性、安全性、通用性等方面能对接其他相关应用软件，但存在较高的对接成本或二次改造费用；④在高校信息化建设方面，存在财务信息化建设与学校的其他信息化建设，如“数字化”校园、“智慧”校园等存在资源冗余及重复建设问题，并不能全面发挥各软硬件资料的最大使用效益；⑤以关系数据库为基础的数据存储无法适应现代分布式数据存储、处理的需要；⑥随着数据库规模日益庞大，数据处理速度趋于缓慢的问题将更加突出。

为了解决上述问题，本文拟利用云计算IaaS（Infrastructure as a Service）技术，对高校财务管理系统的系统结构、组建模式进行深入研究，从实际问题出发，力图将云计算技术应用到当前高校财务管理系统构建、运营、安全管理、服务提供等方面，力图加深高校财务管理系统与“数字化校园”平台的联合，为建立真正意义上的“校园云”平台奠定基础。

2 IaaS技术在财务管理系统中的应用模式

根据云计算的层次结构，云计算服务也对应形成了基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）、软件即服务（SaaS）3个层次，而IaaS技术是云计算服务中最为基础与核心的部分。IaaS技术通过将各类软硬件基础设备，如IT系统、数據库等集成起来，像旅馆一样，分隔成不同的房间供系统用户租用，从而实现了服务器、存储等基础硬件设施的虚拟化，通过各种计算资源及存储资源使应用和服务驻留在各自的虚拟机上，形成有效的隔离，一个应用的崩溃不至于影响到其他应用和服务的正常运行。

现阶段，一般意义上的高校财务管理系统结构由4大部分组成，第1级是核心服务器，是整个系统的基础应用平台和核心数据平台，位于系统核心位置，第2级是由众多高校财务管理子应用服务器组成的子应用平台，第3级是连接整个财务管理系统服务平台的通讯设备、网络设备、通讯线缆，第4级是校园内其他部门的数字校园信息平台。基于云计算的高校财务管理系统虚拟化过程中的工作主要包括4个方面的内容，一是实现旧有财务系统内部核心服务器平台的虚拟化，二是实现旧有校园内部核心存储平台的虚拟化，三是实现旧有应用服务器平台的虚拟化，四是实现校园内部其他信息服务部门信息平台的虚拟化。本文所构想的高校财务管理系统平台虚拟化结构如图1所示。

3 高校财务管理云系统建设模式构想

云计算高校财务管理系统服务中心平台系统，是基于校内网络及硬件资源基础上的私有云，其预期需要满足和实现的功能需求主要有以下几个方面。①实现学校的信息服务中心能方便地统一管理各个层面的服务应用，学校内其他信息服务平台不再具有相应的基础硬件设施，数字校园信息平台各种应用运行于统一的服务中心平台之上。②学校内其他信息服务平台通过校内高速光通道网络递交Web申请，基于云计算的校园财务管理系统平台自动地分配申请者所需的硬件资源（例如CPU、内存、存储等资源），同时在虚拟机资源上安装各种类型的系统软件，如各类操作系统，Apache HTTP Server、MySQL数据库等能便捷地运行和管理他们所需要的应用。虚拟机使用到期后由中心平台管理员统一管理回收。③中心平台管理的所有应用服务数据进行自动备份、恢复、监控、安全防护和管理。管理员通过查询平台中各个硬件资源的使用情况，运行于平台中各种应用的运行情况，从而能让系统管理员或者用户资源池调度器知道需要为应用增加或减少相应软硬件资源。当系统宕机、软件故障、资源紧缺时，系统平台会提醒管理人员，从而降低服务中心工作人员的运维压力，提高工作效率。④在资源整合上将学校中已经存在的一些高性能的小型机（IBM System）、一些高端存储（EMC和IBM存储）、部分台式电脑（学生实验性质）纳入服务中心的硬件体系中，从而不会浪费这些设备，造成重复的投资。基于以上分析，本文提出的高校财务管理系统平台核心架构如下。

3.1 采用系统存储层拓扑

在整个架构中包括主机服务器、SAN交换设备和存储设备系统3种类型的设备。主机服务器是用于部署VMware vSphere 4.1的应用服务器，即用于运行所有高校财务管理系统业务请求的虚拟机，针对每个分布在不同地域范围内的服务器，在VMware环境中一一对应地配置成一个Cluster，每个Cluster中的所有机器会共享一定的存储空间。图2中的存储设备为这些应用服务器提供虚拟化所需的存储空间，SAN交换机用来实现服务器和存储设备之间的连接。为了实现SAN网络上的高可用性，所有的服务器和存储设备同时连接两台SAN Switch。

在硬件设备方面，本系统采用的是IBM EMC VNX5100，数据协议采用络FC SAN（Fibre Channel Storage Area Network），SAN交换机采用Cisco公司的MDS9134交换机进行组网。本系统的网络拓扑构想中将各种类型的服务器和存储设备汇聚在Fabric边缘，FC交换机集中在Fabric的中心处，互连构成了Fabric的骨干部分。财务管理系统各类服务器连接在数据专网上（以太网），作为客户端和存储区域网络通信的代理，完成相应的任务和处理。FC交换机是存储区域网络的核心设备，管理路由通信，进行数据交换。

3.2 服务中心服务器虚拟化架构

虚拟化数据存储和数据处理中心，是对高校财务管理云系统平台的核心服务器资源以及应用服务器平台进行IaaS服务虚拟化。数据存储和数据处理中心负责存储和处理高校财务管理云系统与各个管理应用子系统的后台数据，为用户、校园各个数字化校园平台提供SaaS云服务。所有的认证终端通过校园网数据网络进行数据传输。数据存储和数据处理中心利用VMWare建立统一的Hbase Database。

服务中心服务器的虚拟化主要分为以下几个部分。①资源申请者通过网络（通常为WEB界面）提交所需的CPU数目、内存大小、本地磁盘容量和虚拟化存储管理系统大小等硬件资源。②平台管理者可通过平台提供的服务管理软件，查看平台中硬件资源的使用情况（如云计算平台中硬件资源的利用情况），在建立申请审核管理流程后，当高校财务管理系统申请人租赁申请满足预定阀值，即能满足申请者的要求时，则通过申请建立相应的系统环境。③平台管理者通过平台服务管理软件与VMWare通讯，建立相应的虚拟机，包括相应的硬件資源和操作系统；负责与存储虚拟化管理组件建立通讯，申请所需的共享存储（包括虚拟磁盘、文件系统、裸设备等），并把它们注入校园手机财务管理系统VMware系统的虚拟机系统中。④平台管理者通过平台服务管理软件，在虚拟机中安装申请者所需要的一系列软件（如Apache、MySQL、Tomcat和WAS）；然后采用电子邮件和短信等方式告知资源申请者和使用者，所需资源已经准备完毕可供使用，同时提供相应的使用手册。⑤资源使用者在获得平台管理软件发出的通知后，即可通过网络使用所需要的资源，包括硬件资源、操作系统、一些应用软件等。⑥平台管理者通过服务管理软件提供的监控界面查看服务中心的硬件资源使用情况，并进行相应的备份和维护操作。

银行端服务器及前置机接口，主要负责安全传输高校财务管理云系统发起的银行转账、银行卡余额查询、学费缴纳业务、返回银行端服务应答信息和每日对账信息等，进行对接的方式主要通过Web Service接口和应用程序接口等形式。各个管理和应用子系统为学校管理机构提供定制的管理平台，应用子系统主要为各个商户提供应用系统平台、服务终端、相应系统前置机和应用系统子服务器。对接的方式主要通过Web Service接口和应用程序接口（.dll和.Java Package）等形式。

4 结 语

本文研究了基于云计算IaaS技术的高校财务系统，结合基础设施即服务和软件即服务相关技术，重新实现了高校财务管理系统的云存储、云服务应用构架模型的构想，旨在提高现有硬件资源的使用效率，可以让系统维护和应用部署更加高效，并为未来有效扩展系统应用子服务提供了一种新思路。

主要参考文献

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