嚴(yán)宇平，孫迎新

（1.廣東電網(wǎng)公司信息中心，廣東 廣州 510000；2.中國電子軟件研究院云計算實驗室，北京 100081）

在傳統(tǒng)的信息化建設(shè)向云計算過渡時，如何對當(dāng)前的電網(wǎng)信息化建設(shè)進(jìn)行評估，分析電網(wǎng)信息化建設(shè)在云計算模式中的成熟度，成為電網(wǎng)企業(yè)信息化工作亟待解決的課題。

1 云計算成熟度模型研究及其現(xiàn)狀

1.1 云計算研究及現(xiàn)狀

云計算的思想最早是由MCCARTHY J于20世紀(jì)60年代提出來的[1]，云計算通過互聯(lián)網(wǎng)為載體進(jìn)行應(yīng)用訪問，任何一個用戶通過合適的互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備以及一個標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器就能夠訪問一個云計算應(yīng)用程序。HEWITT C[2]在2008年的論文中提出云計算模式是將所有的信息都保存在云端，用戶通過客戶端方式進(jìn)行訪問的思路[3]。Wang Lizhe在論文中提出，云計算模式包括軟件即服務(wù)、硬件即服務(wù)、數(shù)據(jù)即服務(wù)和平臺即服務(wù)的想法[4]。ARMBRUST M等人在2009年發(fā)表了云計算經(jīng)典之作[5]，指出云計算是云端數(shù)據(jù)的軟硬件的集合，分為公有云和私有云，其中公有云是指企業(yè)通過自己的平臺硬件資源直接向外部用戶提供服務(wù)，外部用戶通過互聯(lián)網(wǎng)訪問服務(wù)。目前的Amazon彈性云平臺是比較成熟的云平臺，用戶可以通過客戶端訪問應(yīng)用或者服務(wù)，使用服務(wù)實例時需要進(jìn)行付費[6]。

1.2 云計算成熟度模型研究與現(xiàn)狀

云計算成熟度是衡量一個企業(yè)原系統(tǒng)遷移至云模式時，其系統(tǒng)真實水平的尺度，以及指導(dǎo)企業(yè)云計算系統(tǒng)演化升級的標(biāo)桿。成熟度是一個綜合指標(biāo)，能夠?qū)⒅T多衡量云計算能力的指標(biāo)納入一個相對完整的框架和體系之內(nèi)。對這一指標(biāo)進(jìn)行測量能夠整體上了解和把握一個企業(yè)云計算體系發(fā)展的程度[7]。

信息技術(shù)領(lǐng)域的成熟度模型較多，有軟件工程的集成成熟度模型CMMI、SOA成熟度模型[8]以及Nolan模型[9]等。其中，BRUNZEL T在論文[10]中提到了云計算對傳統(tǒng)IT外包軟件工程的改變，并構(gòu)建了一個云計算評估模型。參考文獻(xiàn)[7]提出了將CMM/CMMI模型與云計算相結(jié)合，構(gòu)建了一個基于CMM/CMMI的云計算能力評價指標(biāo)體系，該指標(biāo)體系將云計算能力細(xì)分為云基礎(chǔ)能力、云技術(shù)能力、云安全能力和云環(huán)境能力。并提出了一個云計算能力成熟度模型，該模型以CMM/CMMI為基礎(chǔ)，將云計算能力分為初始級、成長級、定型級、規(guī)范級和優(yōu)化級。孫璐等人在2007年提出醫(yī)藥企業(yè)信息化成熟度評價指標(biāo)體系，一級指標(biāo)包括信息化基礎(chǔ)、信息化技術(shù)、信息化管理、信息化組織和信息化環(huán)境[11]。

本文旨在結(jié)合國內(nèi)電網(wǎng)企業(yè)的信息化現(xiàn)狀，對電網(wǎng)企業(yè)信息化的云計算成熟度進(jìn)行評估，并提出適合電網(wǎng)企業(yè)信息化的云計算成熟度模型MEC2-PGEI（Maturity Evaluation of Cloud Computing based on Power Grid Enterprise Informationization）為企業(yè)云計算建設(shè)提供參考，加速信息化工作向云計算模式的轉(zhuǎn)型。。

2 國內(nèi)電網(wǎng)企業(yè)信息化云計算成熟度模型

2.1 成熟度評估模型

云計算環(huán)境中，軟件功能更多地是以能夠獲取的服務(wù)形式出現(xiàn)，而這種服務(wù)往往并非為一位客戶所獨占，是可以被同時租賃給其他擁有相似需求的若干客戶[12]。美國國家標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)研究院的云計算規(guī)范受到了業(yè)界的高度認(rèn)可，其提出了云計算的基本特性有：按需自助式服務(wù)、廣泛網(wǎng)絡(luò)接入、資源池化、快速彈性、服務(wù)可測量，并提出了基本的三種服務(wù)模式：軟件即服務(wù)、平臺即服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。

本文根據(jù)參考文獻(xiàn)[12]提出的云計算的基本特性和服務(wù)模式，結(jié)合國內(nèi)電網(wǎng)企業(yè)信息化的實際情況，圍繞電網(wǎng)企業(yè)信息化所能提供的IT服務(wù)，從業(yè)務(wù)支撐、安全防護(hù)和基礎(chǔ)平臺支撐等方面對電網(wǎng)企業(yè)的云計算成熟度進(jìn)行了分析，形成了一套符合電網(wǎng)企業(yè)的云計算成熟度模型。本文整理出電網(wǎng)云計算涉及的技術(shù)和管理指標(biāo)，這些指標(biāo)構(gòu)成了一個指標(biāo)體系，通過對每一個指標(biāo)進(jìn)行測量，能夠整體上了解和把握企業(yè)云計算發(fā)展的程度。并在此基礎(chǔ)上，制定了一個企業(yè)云計算能力評估模型，利用這個模型，可以從企業(yè)所具備的業(yè)務(wù)支撐能力、IT服務(wù)能力、安全防護(hù)能力以及基礎(chǔ)平臺支撐能力等方面對云計算成熟度進(jìn)行全面的分析和評估。

該模型根據(jù)如圖1所示的業(yè)務(wù)支撐能力CBS（Capability of Business Support）、IT 服務(wù)能力 CITS（Capability of IT Service）、基礎(chǔ)平臺支撐能力 CP（Capability of Platform）和安全防護(hù)能力 CS（Capability of Security）4個維度，通過制定客觀的度量指標(biāo)，分別對每個維度的能力進(jìn)行打分，最后綜合計算出企業(yè)在云計算成熟度方面的總分MEC2-PGEI。

圖1 電網(wǎng)企業(yè)信息化云計算成熟度評估模型評估維度

具體的 MEC2-PGEI算法如式 （1）， 其中 ηt∈[0，1]，Capabilityi∈[0，5]：然后基于得分情況，劃分出如圖2所示的幾個等級。

圖2 電網(wǎng)企業(yè)信息化云計算成熟度評估模型

（1）CBS：是指電網(wǎng)企業(yè)信息部門在對外提供 IT服務(wù)時，管理和維護(hù)這些IT服務(wù)的能力。確保用戶能夠得到適當(dāng)?shù)姆?wù)，支撐電網(wǎng)的業(yè)務(wù)功能，確保IT服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。主要包括服務(wù)提供和服務(wù)支持兩大層面。目前電網(wǎng)企業(yè)的業(yè)務(wù)支撐能力主要通過IT服務(wù)管理系統(tǒng)實現(xiàn)。

（2）CITS：是指電網(wǎng)企業(yè)信息部門對外提供 IT服務(wù)的能力。目前電網(wǎng)信息部門提供的主要IT服務(wù)是對業(yè)務(wù)部門的信息化支撐。IT服務(wù)能力是云計算成熟度評估模型中的“中心點”，涵蓋基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、平臺服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)三個層面。

（3）CP：是指為滿足 IT服務(wù)而建立的各種軟硬件平臺及利用這些軟硬件平臺滿足業(yè)務(wù)需求的能力。除了服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲及安全設(shè)備，虛擬化和基礎(chǔ)設(shè)施管理也屬于基礎(chǔ)平臺。另外，對數(shù)據(jù)庫、中間件的管理，業(yè)務(wù)的構(gòu)件化等，都屬于基礎(chǔ)平臺支撐能力的部分。

（4）CS：是指在提供服務(wù)時，能否滿足安全需要。主要包括安全和隱私。安全通常包括：認(rèn)證和授權(quán)、可用性、保密性、身份管理、完整性、安全監(jiān)控和違規(guī)事件監(jiān)控、安全策略管理等。隱私主要包括個人信息和個人識別信息的處理。

2.2 成熟度模型指標(biāo)體系

業(yè)務(wù)支撐能力主要包含服務(wù)提供能力SSC1（Service Supply Capability）和服務(wù)支持能力 SSC2（Service Support Capability）。服務(wù)提供的主要目的是將企業(yè)數(shù)據(jù)中心的IT服務(wù)提供給客戶，服務(wù)支持的目的主要是圍繞支持企業(yè)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)運(yùn)營。具體指標(biāo)值如表1所示。

IT服務(wù)能力CITS包括基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、平臺服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)。CITS包括基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)能力ASC（Architecture Service Capability）、 平 臺 服 務(wù) 提 供 能 力 PSC（Platform Supply Capability）和應(yīng)用服務(wù)能力AC（Application Capability）。具體指標(biāo)指如表2所示。

基礎(chǔ)平臺支撐能力CP分為基礎(chǔ)設(shè)施、中間件和業(yè)務(wù)系統(tǒng)三大部分。CP包括業(yè)務(wù)系統(tǒng)支撐能力BASC（Business Application Support Capability）、中間件支撐能力 MSC（Middleware Support Capability）和基礎(chǔ)架構(gòu)支撐能力 ISC（Infrastructure Support Capability）。 具體指標(biāo)指如表3所示。

表1 業(yè)務(wù)支撐能力CBS指標(biāo)體系

表2 IT服務(wù)支撐能力CITS指標(biāo)體系

表3 基礎(chǔ)平臺支撐能力CP指標(biāo)體系

安全防護(hù)能力CS則是根據(jù)電網(wǎng)企業(yè)信息安全規(guī)范而建立的安全防護(hù)體系。CS只有一個核心指標(biāo)，即安全指標(biāo) SI（Security Index）。具體指標(biāo)如表 4所示。

表4 安全防護(hù)能力CP指標(biāo)體系

根據(jù)表 1～表 4 的指標(biāo)體系，則有公式（2）～（5）（其中，ρi∈[0，1]、σi∈[0，1]、τi∈[0，1]、υ∈[0，1]為 4 個加權(quán)值）：

3 國內(nèi)電網(wǎng)企業(yè)信息化云計算成熟度評估實證

為了驗證云計算成熟度模型的合理性，本文對國內(nèi)某省級電網(wǎng)企業(yè)的云計算成熟度進(jìn)行了評估分析。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前該省級電網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)建立了比較完善的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，基本覆蓋了公司的正常業(yè)務(wù)。根據(jù)調(diào)研獲得的數(shù)據(jù)，對電網(wǎng)整體信息化所具備的云計算業(yè)務(wù)支撐能力、IT服務(wù)能力、安全防護(hù)能力以及基礎(chǔ)平臺支撐能力等進(jìn)行全面的評估分析。表5是針對電網(wǎng)的實際情況按照指標(biāo)進(jìn)行的評估結(jié)果。

表5 電網(wǎng)云計算能力評估得分明細(xì)

通過對每個維度的指標(biāo)項進(jìn)行算術(shù)平均計算，得出該升級電網(wǎng)云計算成熟度得分為2分。從整合評分可知，目前電網(wǎng)信息化在云計算模式轉(zhuǎn)變的能力支撐上，還處于剛剛起步階段。

本文根據(jù)云計算的基本特性和服務(wù)模式，研究了云計算成熟度模型（云計算能力評估模型）的研究現(xiàn)狀，結(jié)合國內(nèi)電網(wǎng)企業(yè)的實際情況，首次提出了經(jīng)過量化的面向國內(nèi)電網(wǎng)企業(yè)的云計算能力成熟度模型，并建立了相應(yīng)的指標(biāo)體系。該模型將云計算能力劃分為IT服務(wù)能力、業(yè)務(wù)支撐能力、安全防護(hù)能力和基礎(chǔ)平臺支撐能力4個維度。通過對實際IT環(huán)境的評估分析，得出的評估結(jié)果也符合電網(wǎng)的信息化現(xiàn)狀，為電網(wǎng)進(jìn)行云計算建設(shè)提供了指導(dǎo)意見。

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