云计算环境下信息系统规划与设计研究

朱娜

（哈尔滨市执纪审查服务中心 黑龙江省哈尔滨市 150001）

1 云计算与研究背景综述

1.1 云计算及其特点

早期的云计算主要指的是分布式计算，通过将一个大程序拆解成为多个或数个计算分程序，分开计算后再将各个计算结果进行整合，最后返回给用户。随着互联网技术的发展，云计算已经发展成为包括分布计算、效能计算、并串行计算等计算方式的网格计算技术。“云”本质上是一种网络资源，用户可以浏览和下载，按云流量使用量付费，表现为网络技术、软件技术、信息技术等学科的综合交叉。云计算作为整合网络资源的一种手段，起到管理者的作用，使用户能快捷便利地获取所需求的资源，迅速地查找信息，充分发挥网络资源的拓展性和便捷性。

云计算是数据处理层面的概念，以互联网云服务提供商为代表。高度成熟的云计算能力有助于优化基层设备结构，降低设备投入和维护成本。近年来，云计算逐渐成为发展互联网业务的必需品，云计算技术得到了前所未有的应用，规模正在不断扩大中。云计算作为针对基础层面的更新方式，相比于5G 等互联网络的更新换代，无需大面积铺设基站，具有投入少回报快的特点。

随着5G 建设的推行，云计算、通信网等词汇频繁出现，由此而带来的“云网融合”也引起了人们的瞩目。随着全球网络技术的转型，网络数据传输速度达到了一个空前的高度，促使互联网技术不再局限于“传输速度快，数据延迟小”，而开始关注和发展云计算业务。随着我国把5G 建设作为基础设施进行部署，云计算技术越发炙手可热，使用云计算技术部署通信和信息系统成为大势所趋。

云计算具有可靠性高和服务性强的特点。云计算的可靠性体现在数据存储方面，与传统计算机硬盘存储方式相比，云计算还可以实现云端存储，增加安可靠性的同时保障了数据安全性。云计算的服务性体现在服务群体方面，随着技术的发展和成熟，云计算已经完成了从高端型服务方式到大众型服务方式的转变，受众群体数量大大增加，一方面降低了服务成本，另外一方面，市场供应需求也刺激了服务效率与服务质量的提升。

1.2 相关理论与研究背景

云计算技术的核心是虚拟化，虚拟化针对真实运行环境而言，使得互联网络、存储系统、软件系统等在虚拟的基础上运行。虚拟化技术可以提高资源的利用效率，整合资源以提高共享性，随着5G 技术的发展，云计算的虚拟性得到了极大的应用，其中与通行网结合而产生的云网融合最具代表性，产生了诸如SD‐WAN、DCI等现下炙手可热的互联网技术。随着产品的完善，云网融合服务已经发展成为包括业务开通、业务质量追踪、质量维护等方面的综合服务。随着“云+网+业务”模式的不断形成，云网融合迈向更新、更成熟的阶段，在此模式下，互联网应用和基础服务得到了更好融合，一方面，云网融合应更具有针对性和竞争性，另外一方面，以ICT 服务为代表的基础服务与信息类产品的融合更加默契。“云+网+业务”模式的不断成熟，云网融合产品的市场竞争力有了显著提升，相关产品的针对性更强，同时具有完善的功能模块，更强的产品效能。

1.3 当下信息系统设计的现状

（1）由于我国计算机技术起步发展比较晚，对高新技术的利用程度不高，仍然停留在传统的人工信息管理阶段。虽然目前云计算智能技术飞速发展，发展前景较好，但开发云计算相关技术的投入资金不足，致使云计算技术发展相对缓慢。领导者对高新技术的顾虑，也导致云计算软件建设和维护人员较少，人员专业能力不足，因此，云计算类软件在实际应用中发挥出的效果不佳。

（2）由于信息技术环境落后，运用领域单一，对于信息技术缺乏足够了解，云计算信息化技术难以发挥作用。此外，由于云计算技术仍处在发展阶段，尚不明确的投入产出比也使得改革缺乏动力。因此，建设现代化云计算信息技术，需要政府牵头鼓励，营造一个良性的市场环境，以市场带动改革，引导领导者和员工培养相关的应用理念和习惯，以此提升管理质量和水平。

2 云计算下信息系统的架构

2.1 理论与方法

基于文献研究法、比较分析法、案例分析法等方法，可以从现有信息系统架构设置入手，建立智能云计算型信息系统。软件部署功能、中间件通信功能以及基础硬件实施按需出租功能是云计算型信息系统主要的三个功能，在设计时，从这三个功能出发，结合不同的分析法，设计满足需求的信息管理系统。应用软件部署功能主要针对系统软件的安装与使用，使用者可以根据使用需求对软件后台进行访问，并进行相应的设置更改，此外，还可以使用部署功能进行存储器容量设置操作。中间件通信功能主要针对于计算机的硬件通信问题，基于虚拟化技术，硬件资源将以虚拟资源的形式存在，因此必须借助中间件进行通信，中间件主要通过访问计算机的各接口，实现资源调度、负载运行管理、安全防护等计算机通信操作。基础硬件实施按需出租功能主要针对硬件资源配置，按需分配、专项配置，能有效减少冗杂程序对硬件系统的占用，从而大幅度提高系统运行速度。

2.2 信息系统架构的需求分析

云计算信息系统的架构设计主要包括C/S 架构和B/S 架构。C/S 架构作为云计算程序中最常用的系统架构方式，其一共包含两层结构，分别是服务器层和客户端层。客户端程序主要针对人机交互系统，通过客户端，使用者可以对计算程序进行设置和使用，并对系统后台进行监控和访问。此外，客户端还可通过传输介质等方式与服务器进行数据传输操作。服务器是计算操作的主要承担者，可以同时进行逻辑操作处理和数据计算处理，当使用者在客户端发出相应指令后，服务器会根据指令进行响应，完成一系列的功能，最后输出反馈结果。

与C/S 架构的双层结构不同的是，B/S 架构设计包含三层结构，分别包括表示层和功能处理层，其中功能处理层又包括业务处理和数据处理。这使得云计算系统既保留了分布式计算系统所具有的处理速度快的优点，又提高了系统的交互性能。与C/S 架构的客户端相对应的是B/S 架构的表示层，主要起人机交互的作用，与C/S 架构不同的是，表示层可以没有具体的软件系统，用户可直接根据ip地址进行访问，在网页端用户可以进行更改设置、发出指令等操作，同时，还可以直接在网页端将计算结果反馈给使用者。

B/S 架构的主要构成部分是业务功能处理层，与C/S 架构的服务器相对应的是B/S 架构的网页服务器，网页服务器具有多种数据接口，能识别多种计算机语言，在服务器内，计算系统可进行任务接收与处理、数据解析与处理、结果反馈等操作。数据功能处理层主要承担计算机数据的处理工作，数据经过识别与解析之后，转化为系统的操作语言，触发系统计算和功能性操作。B/S 架构三层之间互为相对独立结构，处理对应层的业务，同时也可以进行层间通信。

3 云计算与信息系统设计与实现问题

3.1 智能信息系统运维模式

智能系统的运维主要包括组织部署、制度管理、安全管理、自动化设计以及故障排除等方面。智能系统的组织结构包括职能部、运维部和技术部，分别负责信息系统的运营管理、软硬件安装调试以及产品研发。信息系统的制度架构的主要出发点是为使用者提供最便捷操作体验，如今，运维流程正朝着用户自助方向发展。安全管理是保障信息系统安全的屏障，管理员在安全系统中具有最高的操作权限，管理员可以对系统的任意工作区进行查看和更改，通过对系统软件、系统文件、网站信息等内容进行监测操作，保障系统的安全性。智能化意味着自动化，与人工运营方式相比，自动化运维方式具有更快的处理效率，节省人力的同时，有效规避人工误差，提高系统运行准确性。云计算型系统的故障管理操作可以跨平台进行，同时兼智能修复和安全防护功能。

3.2 系统设计与实现

首先，在系统设计之前，需要对系统进行负载分析。基于管理需求，在负载分析结果的基础上，选择最适合的云计算方案，不同类型的公司选择不同的设计方向，目前的云计算设计主要包括云迁徙方向和云转型方向，此外，对于不适合云计算的负载，也应加以区别。负载分析还可以帮助设计者进行云类型决策，主要针对于公有和私有的选择，例如，对于信息管理系统中的内部财务信息、营运数据、员工信息等内容，应当选择私有云布置方式。

在进行负载分析之后，就可以制定系统虚拟化设计了，主要包括系统服务器虚化、网络虚化、硬件虚化等。对系统进行虚化操作是一个系统资源重新整合的过程，信息系统的所有数据需要经过虚拟化，重新设计业务模型，完成数据的迁徙操作。

在设计阶段，系统设计主要考虑系统应用针对性、系统功能以及智能化等几个方面。首先，针对不同的信息系统，云计算环境下的应用设计应具备个性化服务功能，对于不同的需求，应当跳出模版的圈定，设计精准定位、专项服务的云计算系统。其次，系统功能的设计应本着集中处理、数据共享的原则，使系统具有更强的可操作性，最好能设计共享系统，提升应用层的信息共享能力。此外，云计算是互联网技术发展的成果，因此，云计算型信息系统也正在朝着智能化方向发展，随着越来越多智能化系统的开发以及越来越多智能化云计算应用的实际应用，智能化正在成为云计算型系统的代名词。

4 总结与展望

信息技术和计算机技术不断创新发展，虚拟化技术的日渐成熟，使现代互联网资源的配置更加合理，在市场需求的刺激下，云计算技术不断发展不断成熟。社会经济迅速发展、市场环境不断变化，经济发展需要更先进的管理信息技术，云计算的产生使信息资源更加完善和丰富。利用云计算技术分析可以提高效率、集中整合资源，助力更好地管理和决策。通过云计算获取更多相关信息，可以更快捷的处理各种业务，合理利用各种资源，有利于提高管理水平、降低运营成本、减少IT 技术成本。云计算的产生更促进现代信息化技术的建成，使人们在大数据时代更加方便快捷的查询资源，获得良好的用户体验。云计算的到来，加速了社会的发展和资源的整合利用效率，人们获取更多类型资源的同时也能高效率的利用资源，减少资源的消耗和浪费。因此，要想实现发展，就必须利用好云计算技术，对各项资源科学合理的运用，不断改革信息系统，加快现代化信息建设。