董凌峰 李永忠

（福州大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，福建 福州350108）

基于云計(jì)算的政務(wù)數(shù)據(jù)信息共享平臺(tái)構(gòu)建研究——以 “數(shù)字福建” 為例

董凌峰 李永忠

（福州大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，福建 福州350108）

〔摘 要〕為了解決 “數(shù)字福建”建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)異構(gòu)、信息共享困難的問(wèn)題 ，利用云計(jì)算在海量數(shù)據(jù)處理和共享方面的優(yōu)勢(shì) ，本文構(gòu)建了基于云計(jì)算的電子政務(wù)平臺(tái) ，詳細(xì)闡述了該平臺(tái)中SaaS、PaaS、IaaS等3種模式 ，討論了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的虛擬化技術(shù)、數(shù)據(jù)抽取技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，以期為福建省推動(dòng)政務(wù)信息的深度開(kāi)發(fā)和有效利用提供有益的探索。

〔關(guān)鍵詞〕“數(shù)字福建”；云計(jì)算 ；數(shù)據(jù)共享 ；政務(wù)云平臺(tái) ；電子政務(wù)

2000年，在時(shí)任福建省省長(zhǎng)習(xí)近平的提倡和推動(dòng)下 ，“數(shù)字福建”建設(shè)開(kāi)始啟動(dòng)。根據(jù) “數(shù)字福建”中 “十五”、“十一五”、“十二五”規(guī)劃的目標(biāo)任務(wù) ，針對(duì)社會(huì)需求提出并實(shí)施了多項(xiàng)電子政務(wù)建設(shè)項(xiàng)目 ，取得了一定的豐碩成果。近年來(lái) ，福建省政府更加重視 “數(shù)字福建”平臺(tái)建設(shè) ，提出將在2016年基本建設(shè)完成智慧城市感知、支撐、服務(wù)三大基礎(chǔ)平臺(tái)，同時(shí)開(kāi)發(fā)旅游、環(huán)境、安全、交通等核心業(yè)務(wù)的智能化應(yīng)用 ，為福建省發(fā)展自由貿(mào)易區(qū)提供了重要的支撐 ，同時(shí)也為福建省成為信息化強(qiáng)省奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。黨的十八屆三中全會(huì)提出 “加大政府購(gòu)買公共服務(wù)力度”，推動(dòng)政府購(gòu)買政務(wù)云平臺(tái)服務(wù)是支撐各部門業(yè)務(wù)應(yīng)用發(fā)展 ，防止重復(fù)建設(shè)和投資浪費(fèi) ，促進(jìn)互聯(lián)互通和信息共享，增強(qiáng)電子政務(wù)安全保障能力的重要手段。政府手中擁有大量的信息 ，如何高效、準(zhǔn)確地利用新技術(shù)將各部門信息進(jìn)行共享和利用 ，成為電子政務(wù)建設(shè)的核心和關(guān)鍵問(wèn)題?！?006 -2020國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》將政務(wù)數(shù)據(jù)資源整合作為電子政務(wù)建設(shè)的關(guān)鍵戰(zhàn)略 ，加快推進(jìn)電子政務(wù)云平臺(tái)建設(shè)和應(yīng)用 ，是推動(dòng)電子政務(wù)健康有序發(fā)展的重要任務(wù)。

目前國(guó)內(nèi)政務(wù)云平臺(tái)的建設(shè)成果斐然，已經(jīng)先后有深圳、上海、北京和青島等城市設(shè)計(jì)出了政務(wù)云平臺(tái)［1］。云計(jì)算有著良好的發(fā)展前景 ，我國(guó)政府部門出臺(tái)了一系列政策來(lái)促進(jìn)電子政務(wù)云平臺(tái)的建設(shè)與發(fā)展。例如，工信部發(fā)

1　“數(shù)字福建”現(xiàn)狀分析

從 “十一五”“數(shù)字福建”提出之后 ，就一直不斷地強(qiáng)調(diào)政務(wù)數(shù)據(jù)公開(kāi)與共享、實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同辦理。目前省級(jí)部門電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建成 ，市縣級(jí)電子政務(wù)加快推進(jìn)，已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了各級(jí)政府網(wǎng)站一體化、一站式服務(wù)。聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)事務(wù)部把電子政務(wù)建設(shè)分為5個(gè)發(fā)展階段，而我省電子政務(wù)建設(shè)正處于第4個(gè)階段 （如圖1），即提供在線事務(wù)處理功能；保障信息安全；整合基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)并逐步消除部門之間的 “信息孤島”，以實(shí)現(xiàn)政務(wù)數(shù)據(jù)資源共享?！皵?shù)字福建”的建設(shè)與先進(jìn)省市電子政務(wù)比較起來(lái)還有一定的差距 ，并存在著突出的問(wèn)題［2］:

圖1　“數(shù)字福建”政務(wù)平臺(tái)框架示意圖

1.1數(shù)據(jù)縱向與橫向整合度較低，導(dǎo)致“信息孤島”現(xiàn)象較為嚴(yán)重

由于 “數(shù)字福建”建設(shè)之初未能對(duì)各部門進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，導(dǎo)致各部門之間使用的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)不同、使用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)不同，政務(wù)數(shù)據(jù)重復(fù)收集與建設(shè)，信息資源共享度較低，使大量的數(shù)據(jù)信息資源得不到有效開(kāi)發(fā)與利用 ，浪費(fèi)了大量的人力、財(cái)力和物力。

1.2政府?dāng)?shù)據(jù)資源共享的頂層設(shè)計(jì)不夠完善

盡管福建省在2009年的時(shí)候出臺(tái)了 《福建省省級(jí)政務(wù)信息資源目錄管理辦法》、 《福建省政務(wù)信息共享管理辦法》、《福建省省級(jí)政務(wù)信息共享交換實(shí)施辦法》等相關(guān)政策以支持?jǐn)?shù)據(jù)資源的共享，然而這些政策卻不能滿足在大數(shù)據(jù)和云環(huán)境下新形勢(shì)的建設(shè)。

1.3信息安全問(wèn)題

盡管在 “數(shù)字福建”網(wǎng)站中有 “信息安全”專欄 ，然而欄目中主要是對(duì)國(guó)內(nèi)、國(guó)外信息安全的案例介紹，并未提及福建省保障信息安全的舉措、數(shù)據(jù)共享涉及各種法律、各部門的規(guī)章制度等，因此需要完善相關(guān)政策法規(guī)及規(guī)章制度來(lái)統(tǒng)一進(jìn)行信息安全的部署。

為了解決上述問(wèn)題 ，需要把福建省各部門數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合與無(wú)縫對(duì)接，這將有利于實(shí)現(xiàn)省內(nèi)電子政務(wù)資源配置的優(yōu)化與利用［3］。目前 ，工信部已經(jīng)確定將北京市、福建省等18個(gè)地區(qū)作為首批云計(jì)算的電子政務(wù)公共平臺(tái)建設(shè)和試點(diǎn)地區(qū) ，并鼓勵(lì)這些地區(qū)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上建設(shè)集中統(tǒng)一的區(qū)域性電子政務(wù)云平臺(tái) ，這將有利于支撐各部門業(yè)務(wù)應(yīng)用發(fā)展 ，防止重復(fù)建設(shè)和投資浪費(fèi)，促進(jìn)互聯(lián)互通和信息共享 ，增強(qiáng)電子政務(wù)安全保障能力 ，推動(dòng)電子政務(wù)向著集約、高效、安全的方向發(fā)展。

2　基于云計(jì)算的福建政務(wù)平臺(tái)架構(gòu)

結(jié)合 “數(shù)字福建”的發(fā)展現(xiàn)狀，利用云計(jì)算技術(shù)把分散在政府各部門的軟件資源、硬件資源以及數(shù)據(jù)信息資源進(jìn)行處理及整合 ，有利于解決福建省電子政務(wù)發(fā)展過(guò)程中所存在的問(wèn)題。電子政務(wù)云平臺(tái)的終端用戶主要有政府、企業(yè)和公民，他們通過(guò)PC終端瀏覽器、移動(dòng)終端、TV設(shè)備等，通過(guò)多云端接入方式使用電子政務(wù)服務(wù) 。根據(jù)人員的不同主要有以下兩種訪問(wèn)的方式 ：第一種是政府人員通過(guò)專網(wǎng)使用政務(wù)云平臺(tái)服務(wù)；另一種是企業(yè)或者公民通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)（外網(wǎng)）使用政務(wù)云平臺(tái)服務(wù)。政務(wù)云平臺(tái)結(jié)構(gòu)主要有終端用戶層、網(wǎng)絡(luò)層、政務(wù)核心服務(wù)層3個(gè)層次 （如圖2）。

構(gòu)建福建省政務(wù)云平臺(tái)，以IT基礎(chǔ)資源為依托，采用3層架構(gòu)整合數(shù)據(jù)信息資源 ，按照云計(jì)算典型服務(wù)模式 ，分層設(shè)計(jì)了電子政務(wù)管理層，主要包括基礎(chǔ)設(shè)施及服務(wù)（IaaS）、軟件及服務(wù) （SaaS）、平臺(tái)及服務(wù) （PaaS）3種 ，通過(guò)三者之間相互補(bǔ)充、相互協(xié)作，形成了完整的政務(wù)云平臺(tái)系統(tǒng)。

圖2　“數(shù)字福建”政務(wù)云平臺(tái)示意圖

2.1SaaS平臺(tái)

SaaS模式是一種新的軟件開(kāi)發(fā)模式，主要為政府部門提供辦公和公眾發(fā)布信息所需要的軟件服務(wù)。SaaS通過(guò)因特網(wǎng)提供標(biāo)準(zhǔn)工具類、共用應(yīng)用系統(tǒng)和專用業(yè)務(wù)系統(tǒng)等。標(biāo)準(zhǔn)工具類包括系統(tǒng)文字處理、殺毒軟件、視頻處理工具、圖片管理工具等；共用應(yīng)用系統(tǒng)包括辦公、郵件、即時(shí)通訊、會(huì)議管理、人力資源管理、資產(chǎn)管理、報(bào)表管理、數(shù)據(jù)分析等；專用業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括人口基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、工商、稅務(wù)、企業(yè)管理、交通管理等。終端用戶可以通過(guò)因特網(wǎng)瀏覽器或Web Service/Web 2.0進(jìn)行訪問(wèn)和使用云應(yīng)用，首先進(jìn)入應(yīng)用軟件服務(wù)器輸入登陸賬號(hào)和密碼 ，在服務(wù)器收到賬號(hào)信息之后通過(guò)認(rèn)證服務(wù)、目錄服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)等 ，逐級(jí)對(duì)用戶信息進(jìn)行認(rèn)證。若是有新用戶時(shí) ，將用戶的注冊(cè)信息存入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，并對(duì)用戶分配訪問(wèn)權(quán)限，采用訪問(wèn)控制的方式來(lái)決定是否能夠訪問(wèn)應(yīng)用中的數(shù)據(jù) ，以及能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行哪些操作。云應(yīng)用層通過(guò)資源配置和共享，使同一套軟件可以被多個(gè)用戶多次使用。SaaS需要通過(guò)一套標(biāo)準(zhǔn)軟件系統(tǒng)為不同的用戶提供服務(wù) ，為其提供可靠的數(shù)據(jù)和配置隔離能力 ，保證了用戶數(shù)據(jù)的隱私安全及個(gè)性需求。在SaaS層需要建立多級(jí)權(quán)限控制機(jī)制，實(shí)現(xiàn)用戶級(jí)控制、數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)控制和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)級(jí)控制的相互結(jié)合。用戶級(jí)控制能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行合理的權(quán)限分工 ，強(qiáng)化系統(tǒng)管理員對(duì)軟件各個(gè)模塊進(jìn)行統(tǒng)一授權(quán)；數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)控制主要是防止非法人員對(duì)財(cái)務(wù)等相關(guān)重要資料的篡改；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)級(jí)控制主要是防止意外情況下出現(xiàn)的安全事件進(jìn)行審計(jì)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上分層次地采用服務(wù)器雙機(jī)熱備份、RAID鏡像等技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)起到保護(hù)與備份作用，在認(rèn)證與授權(quán)方面對(duì)信息及操作人員設(shè)計(jì)不同的權(quán)限及權(quán)限的組合 ，形成多維的、多層次的、全方位的操作控制，最大程度上保證SaaS模式的可靠性和安全性。

2.2 PaaS平臺(tái)

PaaS層支持整個(gè)平臺(tái)的業(yè)務(wù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)交換、業(yè)務(wù)協(xié)同、安全、監(jiān)控與管理，主要包括支持電子政務(wù)云平臺(tái)的身份認(rèn)證管理、服務(wù)構(gòu)建庫(kù)、中間件、開(kāi)發(fā)測(cè)試平臺(tái)、多租戶技術(shù)、報(bào)表數(shù)據(jù)挖掘等。在政務(wù)云平臺(tái)中，PaaS需要增加一種數(shù)據(jù)及服務(wù) （DaaS）模式，這種模式通過(guò)將大數(shù)據(jù)中潛在的價(jià)值挖掘出來(lái) ，供政府各部門使用。PaaS是計(jì)算數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的核心部分，將SaaS層所搜集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、任務(wù)分解和語(yǔ)義分析等。各政府部門數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)前置交換子系統(tǒng)進(jìn)行清洗、提取，將不同數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成XML統(tǒng)一的文件格式，利用Map任務(wù)將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)進(jìn)行切分，把不同的輸出文件經(jīng)過(guò)排序合并之后，再傳給相應(yīng)的Reduce任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，把處理后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入目的源數(shù)據(jù)庫(kù)中 ，同時(shí)也保存在IaaS中存儲(chǔ)［4］。云平臺(tái)中的數(shù)據(jù)隱私保護(hù)問(wèn)題，涉及到數(shù)據(jù)生命周期的每一個(gè)階段，通過(guò)利用airavat隱私保護(hù)系統(tǒng) ，防止Map、Reduce計(jì)算過(guò)程中非授權(quán)的隱私數(shù)據(jù)泄漏出去，在計(jì)算過(guò)程結(jié)束之后將會(huì)自動(dòng)除密。PaaS支持多租戶方式，通過(guò)使用一種軟件架構(gòu)模式 ，允許多個(gè)不同用戶共同使用同一個(gè)系統(tǒng)或者程序軟件，并保證不同用戶之間的數(shù)據(jù)隔離性。這種多租戶方式對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)的安全性、穩(wěn)定性、可靠性都提出了較高的要求。在云平臺(tái)中將采用軟件協(xié)議棧的隔離技術(shù) ，根據(jù)云計(jì)算過(guò)程中設(shè)計(jì)的策略，分為服務(wù)終端、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等多隔離環(huán)節(jié)，保證了多用戶數(shù)據(jù)的安全性。為了使數(shù)據(jù)在平臺(tái)內(nèi)隔離完好、運(yùn)行安全高效，可以在邏輯結(jié)構(gòu)表中構(gòu)建多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，通過(guò)不同存儲(chǔ)區(qū)的功能設(shè)置，實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)和XML業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

2.3IaaS平臺(tái)

IaaS為終端用戶提供的數(shù)據(jù)同步、虛擬主機(jī)、數(shù)據(jù)備份和存儲(chǔ)等服務(wù)，是通過(guò)用戶所耗費(fèi)的成本計(jì)算收費(fèi)的 ，其主要任務(wù)是重組政務(wù)云平臺(tái)中的硬件資源 ，構(gòu)建虛擬系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)的虛擬化。它將底層的IT資源 （硬件設(shè)備）匯總成一個(gè)大的資源池，通過(guò)虛擬化技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，供上層應(yīng)用進(jìn)行調(diào)用和動(dòng)態(tài)分配，其核心部分就是按照用戶的需求，提供對(duì)應(yīng)的CPU頻率、硬盤空間虛擬機(jī)等電子政務(wù)高性能計(jì)算系統(tǒng)［5］。通過(guò)分布式存儲(chǔ)技術(shù)，將本地存儲(chǔ)資源整合到統(tǒng)一的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中，利用網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)內(nèi)存儲(chǔ)資源的共享。在IaaS中需要將可信計(jì)算技術(shù)融入平臺(tái)環(huán)境中 ，以保證向用戶提供一個(gè)密閉的箱式執(zhí)行環(huán)境，保證了客戶虛擬機(jī)運(yùn)行的機(jī)密性；此外 ，它允許用戶在啟動(dòng)IaaS前檢查是否安全。HDFS（Hadoop distributed file system）是一種具有高容錯(cuò)性的分布式文件系統(tǒng)模型，能夠提供高吞吐量的數(shù)據(jù)訪問(wèn)，適合于大型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。對(duì)于小型數(shù)據(jù) （比64MB小的文件），可以使用序列文件 （SequenceFile）將小文件進(jìn)行合并成大文件，這將會(huì)提高整個(gè)系統(tǒng)的存儲(chǔ)效率和存儲(chǔ)能力。在硬件虛擬化基礎(chǔ)上建設(shè)的電子政務(wù)云平臺(tái) ，分為政府部門數(shù)據(jù)資源共享云平臺(tái)和云接入平臺(tái)兩個(gè)不同部分。各部門的數(shù)據(jù)資源共享云是一個(gè)政務(wù)信息私有云 ，將云平臺(tái)中的私有云建成一個(gè)資源池，資源池中的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)XML的統(tǒng)一處理 ，變成具有統(tǒng)一格式的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù) ，方便了數(shù)據(jù)信息資源的調(diào)用與管理，并在一定時(shí)間內(nèi)可以保持?jǐn)?shù)據(jù)信息同步和備份。接入云平臺(tái)的主要作用是將各部門數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、共享和利用 ，方便公務(wù)人員使用政務(wù)數(shù)據(jù)［6-7］。IaaS從公有云、私有云這兩個(gè)不同的角度上看有著很大差異 ，這是因?yàn)楣性茖?duì)所有物理資源的優(yōu)先級(jí)別都是一樣的 ，而IaaS的私有云根據(jù)用戶的權(quán)限不同提供不同的服務(wù)。為了保證存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性 ，將在IaaS中采取容災(zāi)備份技術(shù) ，通過(guò)冗余備份保證系統(tǒng)的高可用性，降低系統(tǒng)的單點(diǎn)故障問(wèn)題。

3　實(shí)施政務(wù)云平臺(tái)數(shù)據(jù)共享的關(guān)鍵技術(shù)

3.1虛擬化技術(shù)

虛擬化技術(shù)的應(yīng)用主要涉及服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用等多個(gè)方面，不同類型的虛擬化技術(shù)從不同的角度上解決了系統(tǒng)性能的問(wèn)題。

服務(wù)器虛擬化可以快速地劃分和動(dòng)態(tài)部署服務(wù)器資源 ，以降低系統(tǒng)的復(fù)雜度，消除設(shè)備的無(wú)序蔓延 ，達(dá)到了降低運(yùn)營(yíng)成本、提高資產(chǎn)利用率等目的。存儲(chǔ)虛擬化將數(shù)據(jù)資源集中到一個(gè)大容量的資源池進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度 ，實(shí)現(xiàn)了無(wú)須中斷任何程序即可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)遷移 ，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)適應(yīng)能力。網(wǎng)絡(luò)虛擬化通過(guò)將一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)虛擬成多個(gè)節(jié)點(diǎn) ，并將多個(gè)交換機(jī)整合成一臺(tái)虛擬交換機(jī) ，增加了連接數(shù)量、降低了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度、實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的容量?jī)?yōu)化。應(yīng)用虛擬化技術(shù)通過(guò)動(dòng)態(tài)分配資源的方式來(lái)幫助改進(jìn)服務(wù)的交付能力 ，提高了應(yīng)用的性能。

政務(wù)云平臺(tái)基于上述虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了跨越IT架構(gòu)的全系統(tǒng)虛擬化，對(duì)所有的資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理、調(diào)度和監(jiān)控，在無(wú)須擴(kuò)展重要物理資源的前提下，簡(jiǎn)單而有效地將大量分散的、沒(méi)有得到充分利用的物理資源，整合成單一的大型虛擬資源 ，并使其能長(zhǎng)時(shí)間高效的運(yùn)行，提高了能源效率和資源利用率。

3.2政務(wù)數(shù)據(jù)抽取技術(shù)

福建省政府已經(jīng)出臺(tái)了 《福建省省級(jí)政務(wù)信息共享交換實(shí)施辦法》政策，規(guī)定部署在機(jī)關(guān)單位的前置服務(wù)器 ，是實(shí)現(xiàn)機(jī)關(guān)單位業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)與交換系統(tǒng)對(duì)接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。此系統(tǒng)需要將政務(wù)云平臺(tái)和政府各部門的業(yè)務(wù)進(jìn)行邏輯隔離，保障數(shù)據(jù)在前置交換系統(tǒng)傳輸中的安全性與可靠性。為了確保各部門原有系統(tǒng)的運(yùn)行不受資源整合的影響 ，保證部門原系統(tǒng)的安全性，需要在前置機(jī)和各部門分系統(tǒng)的服務(wù)器之間用防火墻進(jìn)行隔離。前置機(jī)將各部門的數(shù)據(jù)信息資源進(jìn)行提取 ，向電子政務(wù)云平臺(tái)提交；同時(shí)也接收電子政務(wù)云平臺(tái)中的數(shù)據(jù)信息資源 ，向政府部門分系統(tǒng)的服務(wù)器進(jìn)行傳輸 （如圖3）。省信息化工作主管部門負(fù)責(zé)組織機(jī)關(guān)單位部署前置服務(wù)器和前置系統(tǒng)，機(jī)關(guān)單位負(fù)責(zé)前置服務(wù)器的正常運(yùn)行與維護(hù)；空間中心負(fù)責(zé)前置系統(tǒng)的日常監(jiān)控與維護(hù)。

圖3　政務(wù)數(shù)據(jù)抽取的前置機(jī)系統(tǒng)示意圖

3.3政務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)

對(duì)于 “數(shù)字福建”建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的 “信息孤島”問(wèn)題，是由于各部門數(shù)據(jù)異構(gòu)所致，無(wú)法直接進(jìn)行數(shù)據(jù)資源的共享，需要通過(guò)一種中間格式進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化?？蓴U(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言 （XML）是一種元標(biāo)記語(yǔ)言 ，可以實(shí)現(xiàn)不同格式數(shù)據(jù)源之間的交互［8］。XML自我描述性可以適用于異構(gòu)數(shù)據(jù)之間的交換，XML文件不僅包含著數(shù)據(jù)信息，而且還包含著其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ，可以清晰地表達(dá)數(shù)據(jù)信息之間的依賴關(guān)系。XML可以解決政府?dāng)?shù)據(jù)的異構(gòu)問(wèn)題，通過(guò)XML將不同部門的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式統(tǒng)一轉(zhuǎn)換并輸出。XML Schema是一個(gè)基于XML文檔的數(shù)據(jù)建模工具，用以描述XML文檔。由于政府?dāng)?shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換時(shí)，數(shù)據(jù)表示的主要形式是與XML的組合應(yīng)用。在完成異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的互操作過(guò)程之前，首先要定義交換信息的Schema標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，然后再把XML數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換映射成標(biāo)準(zhǔn)化模式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一性和標(biāo)準(zhǔn)性。

3.4政務(wù)數(shù)據(jù)處理技術(shù)

MapReduce是一種編程模型，可以并行計(jì)算和高效處理政府部門中海量的數(shù)據(jù)，具有較好的擴(kuò)展性和容錯(cuò)能力。用戶只需要在MapReduce中指定Map（映射）函數(shù)和Reduce（歸約）函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)程序處理［9］。MapReduce在運(yùn)行的時(shí)候需要對(duì)XML數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，但這并非真正將其劃分成獨(dú)立的數(shù)據(jù)塊，每個(gè) “分階任務(wù)”只是XML數(shù)據(jù)信息邏輯上的劃分，還需要對(duì)每一個(gè) “分階任務(wù)”進(jìn)行語(yǔ)義上的解釋。利用MapReduce模式進(jìn)行并行處理 ，首先需要用軟件指定一個(gè)Map函數(shù)，通過(guò)這種方式將一組鍵值對(duì)映射成一組新的鍵值對(duì)，然后指定并發(fā)Reduce函數(shù)將具有相同鍵的鍵值對(duì)進(jìn)行合并，并計(jì)算出最終結(jié)果，把最終合并后的輸出文件導(dǎo)入到目的數(shù)據(jù)源庫(kù)中。最后，通過(guò)目的數(shù)據(jù)源庫(kù)向各個(gè)政府部門發(fā)布轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信息資源。

假設(shè)政府部門1和政府部門2有數(shù)據(jù)信息需要交換 ，具體的流程如下 （圖4）。

（1）根據(jù)政府部門的頂層設(shè)計(jì)采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)格式 ，兩個(gè)部門需要向電子政務(wù)云平臺(tái)分別提交交換格式結(jié)構(gòu)format，也就是該數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)XML Schema。

（2）根據(jù)不同政府部門的XML Schemas，生成轉(zhuǎn)換規(guī)則f1o（x）和 fo1（x），并同時(shí)對(duì)應(yīng)XSLT （Extensible Stylesheet Language Transformations，擴(kuò)展樣式表轉(zhuǎn)換語(yǔ)言），我們將其設(shè)置為 XSLT1o和

（3）將政務(wù)云平臺(tái)中每一個(gè)主機(jī)與服務(wù)器進(jìn)行相互的協(xié)調(diào)與配合 ，并依照具體的要求接受政府部門1向政務(wù)云平臺(tái)中提交XML格式format-1（data），并保證這些數(shù)據(jù)格式具有最大的兼容性。

（4）驗(yàn)證format-1（data）的格式和內(nèi)容是否正確及完整。

（5）調(diào)用 XSLT1o將政府部門1中的format-1（data）轉(zhuǎn)換成所提交的標(biāo)準(zhǔn)格式XML文檔，即：

同時(shí)也需要對(duì)轉(zhuǎn)換過(guò)的XML文件通過(guò)MapReduce模式進(jìn)行任務(wù)的分解和語(yǔ)義解釋，并將中間的結(jié)果進(jìn)行合并［11］。

（6）調(diào)用 XSLTo2，并采用電子政務(wù)云平臺(tái)中的format（data）文檔格式轉(zhuǎn)換成政府部門2能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)信息格式：

若是數(shù)據(jù)交換的目的是將政府部門的數(shù)據(jù)保存在電子政務(wù)云平臺(tái)中，XML處理器則根據(jù)具體的要求將XML數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需要的數(shù)據(jù)格式，然后按照交換的目的把政府部門的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)。

（7）通過(guò)XML文檔轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)格式format-2（data）發(fā)送到政府部門2。

圖4　政務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理子系統(tǒng)示意圖

4　結(jié) 語(yǔ)

福建省數(shù)字辦已經(jīng)開(kāi)始負(fù)責(zé)統(tǒng)籌和規(guī)劃政務(wù)云平臺(tái)的建設(shè)，在此基礎(chǔ)上推進(jìn)數(shù)字福建項(xiàng)目在政務(wù)云平臺(tái)上的部署。目前 “數(shù)字福建”的工作重心已經(jīng)從信息技術(shù)應(yīng)用于政務(wù)活動(dòng)階段 ，轉(zhuǎn)移到了政務(wù)數(shù)據(jù)和信息資源深度開(kāi)發(fā)的階段。政務(wù)云平臺(tái)與數(shù)據(jù)抽取技術(shù)、轉(zhuǎn)換技術(shù)和處理技術(shù)的集成與運(yùn)用 ，能夠很好地解決政府部門數(shù)據(jù)信息的共享與挖掘的問(wèn)題。

云計(jì)算技術(shù)為政務(wù)數(shù)據(jù)和信息的共享提供了新的、更為有效的技術(shù)路徑。就福建省而言，基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)的構(gòu)建和運(yùn)行，會(huì)對(duì)省內(nèi)的公共服務(wù)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和有力的保障 ，也會(huì)對(duì)福建省電子政務(wù)的建設(shè)與發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)

［1］馮登國(guó) ，張敏 ，張妍 ，等 .云計(jì)算安全研究［J］.軟件學(xué)報(bào) ，2011，22（1）：71-83.

［2］楊冬菊 ，王菁 ，蔣貴凰 .eGovCloud：一種基于云服務(wù)的電子政務(wù)框架［J］.計(jì)算機(jī)工程與科學(xué) ，2014，36 （11）：2067-2073.

［3］魯俊杰 ，侯衛(wèi)真 .面向信息資源整合的電子政務(wù)云平臺(tái)構(gòu)建研究 ［J］.圖書(shū)館學(xué)研究 ，2012，33（13）：36-40.

［4］Hyebong Choi，Kyong-Ha Lee，Yoon-Joon Lee et al.Parallel labeling of massive XML data with MapReduce［J］.Journal of supercomputing，2014，67（2）：408-437.

［5］Bogdan Nicolae，F(xiàn)ranck Cappello.BlobCR：Virtual disk based checkpoint-restart for HPC applications on IaaS clouds ［J］.Journal of Parallel and Distributed Computing，2013，73（5）：698-711.

［6］Praveena D，Rangarajan P.Analysis of trend，service and deployment models in clouding computing with focus on hybrid cloud and its implementation ［J］.Research Journal of Applied Science，2014，9 （4）：181-186.

［7］Van Gorp，P.，Comuzzi，M..Lifelong Personal Health Data and Application Software via Virtual Machines in the Cloud［J］.IEEE journal of biomedical and health informatics，2014，18 （1）：36-45.

［8］Binh Viet Phan，Eric Pardede.Active XML （AXML）research：Survey on the representation，system architecture，data exchange mechanism and query evaluation ［J］.Journal of network and computer applications，2014，37（1）：348-364.

［9］Marozzo，F(xiàn).，Talia，D.，Trunfio，P.et al.P2P-MapReduce：Parallel data processing in dynamic Cloud environments ［J］.Journal of Computer and System Sciences，2012，78（5）：1382-1402.

［10］Sven Groppe，Jinghua Groppe，Niklas Klein et al.Transforming XSLT stylesheets into XQuery expressions and vice versa ［J］.Computer languages，systems&；structures，2011，37（2）：76-111.

［11］趙偉 ，卓偉 ，李占波 ，等 .基于云計(jì)算的一種新的數(shù)據(jù)交換架構(gòu) ［J］.計(jì)算機(jī)工程與科學(xué) ，2013，35（8）：15-19.

（本文責(zé)任編輯：孫國(guó)雷）

?信息咨詢與服務(wù)?

Study of Construction of Government Affairs'Data and Information Sharing Platform of Cloud Computing-based——A Case of Digital Fujian

Dong Lingfeng Li Yongzhong
（College of Economics and Management School，F(xiàn)uzhou University，F(xiàn)uzhou 350108，China）

〔Abstract〕In order to solve the problem like heterogeneous data and difficult information sharing that appeared in the construction process of“digital Fujian”，this paper exploited the advantages of cloud-computing in data processing and sharing to build e-government platform，it described three modes（SaaS，PaaS，IaaS）of platform in detail，and it discussed the key technology of data sharing，such as virtualization technology，data extraction，data conversion and data processing.it would promote the government information to develop deeply and utilize effectively in Fujian province.

〔Key words〕digital Fujian；cloud computing；information sharing；government clouds platform；e-government

作者簡(jiǎn)介 ：董凌峰 （1991-），男 ，碩士研究生 ，研究方向 ：電子政務(wù)、電子商務(wù)、信息管理與信息系統(tǒng)。book=77,ebook=79布了 《國(guó)家電子政務(wù) “十二五”規(guī)劃》和 《基于云計(jì)算的電子政務(wù)公共平臺(tái)頂層設(shè)計(jì)指南》，從頂層設(shè)計(jì)上為我國(guó)政務(wù)云平臺(tái)的建設(shè)提供政策支持。為深入貫徹中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化領(lǐng)導(dǎo)小組關(guān)于加快推動(dòng)信息化發(fā)展的重大戰(zhàn)略部署，電子政務(wù)云平臺(tái)建設(shè)應(yīng)用工作組秘書(shū)處組織編制了《電子政務(wù)云平臺(tái)服務(wù)費(fèi)用計(jì)算參考指南》和 《電子政務(wù)云平臺(tái)服務(wù)考核評(píng)估方法》。隨著云技術(shù)的逐步成熟 ，福建省智慧城市數(shù)據(jù)中心建設(shè)加入了云計(jì)算的概念 ，通過(guò)數(shù)據(jù)中心的云化建設(shè)，更大化地提升了其海量數(shù)據(jù)的支撐能力。福建省也從頂層設(shè)計(jì)的高度相應(yīng)出臺(tái)了 《福建省政府印發(fā)2014年 “數(shù)字福建”工作要點(diǎn)的通知》和 《福建省政府關(guān)于 “數(shù)字福建”智慧城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》等一系列的相關(guān)舉措，為福建省開(kāi)展云平臺(tái)建設(shè)提供政策支持。

基金項(xiàng)目：“十三五”數(shù)字福建專題規(guī)劃前提重點(diǎn)研究項(xiàng)目 “政務(wù)與行業(yè)數(shù)據(jù) （信息）資源共享機(jī)制研究”（項(xiàng)目編號(hào)：822924）。

收稿日期：2015-04-11

〔中圖分類號(hào)〕G203

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A

〔文章編號(hào)〕1008-0821（2015）10-0076-06

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2015.10.014