摘要：隨著國(guó)家科技的日益發(fā)展，云計(jì)算在國(guó)家發(fā)展中起到了較大的推動(dòng)作用，而且在其他行業(yè)的使用也逐步擴(kuò)大化，尤其是對(duì)于海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)方面，更是起到了顯著作用。文章針對(duì)云計(jì)算的概念，詳細(xì)闡述了海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)方面云計(jì)算的使用。

關(guān)鍵詞：海洋環(huán)境監(jiān)測(cè);運(yùn)用;云計(jì)算;IaaS;SaaS

中圖分類(lèi)號(hào)：X834 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）06-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.082

Discussion on application of cloud computing in marine environment monitoring

Huang Yanming

（Guangxi Zhuang Autonomous Region Marine Environment Monitoring Center Station，Beihai Guangxi 536000，China）

Abstract：With the development of national science and technology，cloud computing has played a greater role in national development，and its use in other industries has gradually expanded，especially for marine environmental monitoring.Based on the concept of cloud computing，this article elaborates on the use of cloud computing in marine environment monitoring.

Key words：Marine environmental monitoring;Application;Cloud computing;IaaS;SaaS

1 云計(jì)算的使用模式

1.1 云計(jì)算的概念

云計(jì)算屬于一種把計(jì)算機(jī)分布于許多分布式計(jì)算機(jī)和遠(yuǎn)程服務(wù)器中，根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式把資源切換至所需的應(yīng)用中，且按照要求訪問(wèn)計(jì)算機(jī)與存儲(chǔ)平臺(tái)的在線資源共享方式。該共享模式，“云”即各類(lèi)虛擬化的計(jì)量資源池，其涉及各種用作編制應(yīng)用流程的基礎(chǔ)設(shè)備及其在這些基礎(chǔ)設(shè)備上的實(shí)際云計(jì)算使用[1]。

1.2 云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)

云計(jì)算會(huì)給信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)重大改革，其有虛擬化、規(guī)范化以及智能化三大特征，而這三個(gè)特征能夠?yàn)槿藗儙?lái)許多益處。

虛擬化的優(yōu)點(diǎn)：高拓展性;提升資源使用效率;信息系統(tǒng)資源的高度統(tǒng)一與科學(xué)應(yīng)用，取得了對(duì)IT資源的充分整合及管控;規(guī)?；峁┑某?jí)性能與巨大經(jīng)濟(jì)利益;變固定資產(chǎn)投資為經(jīng)營(yíng)支出。

規(guī)范化的優(yōu)點(diǎn)：極易介入;復(fù)用和共享;極易整合。

智能化的優(yōu)點(diǎn)：迅速響應(yīng)公司對(duì)IT資源的需要;減少I(mǎi)T成本、減少系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用;完善了資源的使用與安全性，減小運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn);客戶體驗(yàn)較好。

2 海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)方面云計(jì)算的具體使用及前景分析

2.1 IaaS運(yùn)用

IaaS屬于其他云結(jié)構(gòu)模式的基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)虛擬化與相關(guān)技術(shù)分布云架構(gòu)及服務(wù)，能夠用在以下幾個(gè)方面：

2.1.1 資源模擬化

IaaS云服務(wù)應(yīng)用，能夠給海洋監(jiān)測(cè)各個(gè)單位的信息系統(tǒng)帶來(lái)許多易用、智能、高度能拓展、節(jié)約成本與低能環(huán)保等服務(wù)。

這一環(huán)境下，客戶能夠線上申請(qǐng)多種資源，比如系統(tǒng)、內(nèi)存、保存以及網(wǎng)絡(luò)等，云端能夠動(dòng)態(tài)建立客戶申請(qǐng)資源，通過(guò)審查后，客戶就能夠應(yīng)用這類(lèi)資源了。

傳統(tǒng)狀態(tài)下，要求政府購(gòu)進(jìn)服務(wù)器，操作平臺(tái)環(huán)境建立、線上資源配置后，客戶才可以應(yīng)用資源，這大約要耗時(shí)1-2個(gè)月，但在IaaS條件下，僅需要幾分鐘即可完成，大大便利了資源應(yīng)用。

智能化具體表現(xiàn)在動(dòng)態(tài)管控方面，云端管理平臺(tái)將按照服務(wù)器資源狀況，管理各個(gè)虛擬機(jī)，甚至要停止服務(wù)器，平均配置各種資源的應(yīng)用等。

因?yàn)镮aaS環(huán)境是基于虛擬化，因此直接優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約成本。具體表現(xiàn)為節(jié)約電能及環(huán)保，進(jìn)而明顯減少資源采購(gòu)費(fèi)用及管理維護(hù)費(fèi)用。

2.1.2 云存儲(chǔ)

若在今后幾年，海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)各個(gè)單位信息中心創(chuàng)建了IaaS方式的云服務(wù)，就能夠使用云環(huán)境，完成云存儲(chǔ)。云存儲(chǔ)的特征是：大量保存、穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移、負(fù)載均勻、災(zāi)難復(fù)原。

采用IaaS形式云，依靠云端Web應(yīng)用，能夠建立較強(qiáng)的云存儲(chǔ)服務(wù)，客戶能夠隨時(shí)隨地使用各種用戶端工具與各種應(yīng)用經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)云端保存信息及資料。海洋環(huán)境信息量很大，各種測(cè)算模型形成的臨時(shí)信息也較大，借助云存儲(chǔ)能夠有效處理這些問(wèn)題，并不會(huì)有瓶頸感覺(jué)。

2.2 SaaS運(yùn)用

SaaS云于海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)方面用途很廣，經(jīng)過(guò)建立SaaS云服務(wù)，能夠?qū)⒋罅亢Ｑ蟓h(huán)境有關(guān)的應(yīng)用分布于云端，提供各種軟件服務(wù)[2]。其優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用軟件分布在集中的服務(wù)器中，去除了最終客戶的服務(wù)器硬件、互聯(lián)網(wǎng)安全設(shè)施與軟件升級(jí)養(yǎng)護(hù)開(kāi)支，用戶僅需個(gè)人計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)銜接就能夠在線獲取所要的軟件及服務(wù)，具體使用前景如下：

2.2.1 云計(jì)算

依靠云較強(qiáng)的計(jì)算功能進(jìn)行各種合理計(jì)算。例如海水動(dòng)力模型、依靠GIS水質(zhì)評(píng)定模型等數(shù)值模型計(jì)量。依靠IaaS條件下的模擬硬件資源既SaaS條件下的軟件，例如分布式計(jì)算結(jié)構(gòu)Hadoop，云計(jì)算能夠在瞬間測(cè)算出結(jié)論，而通常用小型機(jī)測(cè)算最少需要幾十分鐘，多則好幾天，方可測(cè)算出結(jié)果[3]。另外，還能夠采用云端Web，以網(wǎng)絡(luò)方式將結(jié)果展示給各受眾客戶，而以往的服務(wù)器、臺(tái)式機(jī)以及小型機(jī)因?yàn)槭艿絻?nèi)存與IO制約，計(jì)量速度的瓶頸很難處理，而Hadoop分布式?jīng)]有這些現(xiàn)象。

2.2.2 信息共享

采取SaaS形式云，能夠建立較強(qiáng)的云存儲(chǔ)服務(wù)。這相較于以往的存儲(chǔ)具備穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移、負(fù)載均衡、災(zāi)難復(fù)原等性質(zhì)。若創(chuàng)建“海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)”，若這一信息中心較大，全國(guó)各地監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的信息中心能夠利用互聯(lián)網(wǎng)將各種監(jiān)測(cè)信息傳送至總信息中心，最直接與最明顯的好處是能夠節(jié)省各級(jí)機(jī)關(guān)每年的硬件設(shè)施采購(gòu)成本，還能夠提供良好的信息共享提供的其他服務(wù)。

2.2.3 云端軟件運(yùn)用

將海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作、科研和關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有關(guān)的軟件創(chuàng)建為云服務(wù)方式，能夠享受便利的云服務(wù)，而且也能夠降低軟件維護(hù)成本與管理維護(hù)費(fèi)用。

2.3 PaaS運(yùn)用

SaaS的更高一級(jí)運(yùn)用就是PaaS，PaaS基于提供研發(fā)環(huán)境服務(wù)的系統(tǒng)，而不僅僅是使用軟件。

PaaS系統(tǒng)智能化分布、分配各個(gè)應(yīng)用環(huán)境，這類(lèi)環(huán)境涉及操作平臺(tái)、軟件、流程語(yǔ)言條件、中間件、配備等。而以往的方法需要分配相關(guān)服務(wù)器，申請(qǐng)相關(guān)資源，建立應(yīng)用環(huán)境，采購(gòu)中間件，設(shè)置操作平臺(tái)[4]。配備應(yīng)用環(huán)境屬于一件復(fù)雜耗時(shí)的工作，如果環(huán)境建立中核心一步出現(xiàn)失誤，將會(huì)導(dǎo)致重新分布，而在PaaS應(yīng)用下客戶無(wú)法關(guān)注環(huán)境問(wèn)題，這些均由PaaS系統(tǒng)智能建立。

伴隨海洋行業(yè)發(fā)展以及海洋監(jiān)測(cè)工作量的持續(xù)增多，許多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件產(chǎn)生，海洋監(jiān)測(cè)各個(gè)部門(mén)能夠采用PaaS系統(tǒng)智能化分布應(yīng)用，省時(shí)省力，簡(jiǎn)單便捷。能夠采用云端測(cè)試系統(tǒng)，讓各種應(yīng)用軟件在云端監(jiān)測(cè)系統(tǒng)下展開(kāi)部署前的監(jiān)測(cè)，相較于以往的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，云端監(jiān)測(cè)負(fù)荷量較大、迅速，明顯加速應(yīng)用系統(tǒng)的支出速度。

按照業(yè)務(wù)要求創(chuàng)建一個(gè)與中科院Ducking相似的科研合作系統(tǒng)，各科研人員利用終端，能夠隨時(shí)隨地訪問(wèn)信息、共享信息、與他人溝通，隨時(shí)應(yīng)用相關(guān)軟件進(jìn)行科研與計(jì)算，也能夠建立海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)核心實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，科研者隨時(shí)隨地感受到云平臺(tái)提供的便利，僅需一個(gè)終端設(shè)施，幾乎就能夠獲得服務(wù);建立海洋信息開(kāi)發(fā)分析系統(tǒng)，依靠云計(jì)算系統(tǒng)與信息開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用，能夠比原來(lái)的信息挖掘研究更高效、更迅速;伴隨云計(jì)算的完善，各個(gè)行業(yè)均有其云平臺(tái)，人們能夠與其他機(jī)構(gòu)合作，將海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)信息和經(jīng)濟(jì)信息以及氣候觀測(cè)信息相聯(lián)系，基于云計(jì)算，由此挖掘研究出更有價(jià)值的信息資料。這些是原來(lái)的信息中心、傳統(tǒng)應(yīng)用方式不能比擬與實(shí)現(xiàn)的。

3 結(jié)語(yǔ)

云計(jì)算將給海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作帶來(lái)許多好處，發(fā)展云計(jì)算迫在眉睫。當(dāng)前，云計(jì)算在我國(guó)還處在始發(fā)期間。云計(jì)算最符合實(shí)際狀況的是海洋環(huán)境測(cè)試各個(gè)單位創(chuàng)建好本身的IaaS私有云服務(wù)，伴隨云計(jì)算成熟及發(fā)展，SaaS、PaaS也將在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)方面大有所為。

參考文獻(xiàn)

[1]張鈺.云計(jì)算在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[J].電子世界，2017（10）：131.

[2]馮翔宇.面向云計(jì)算的海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)訪問(wèn)控制方法研究[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2016，38（16）：136-138.

[3]解鵬飛，隋偉娜，朱容娟，等.云環(huán)境下海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的研究[J].海洋信息，2015（01）：25-29.

[4]姜軍成，曲琳，寧璇璇，等.淺談基層海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制[J].海洋開(kāi)發(fā)與管理，2014，31（03）：32-36.

收稿日期：2020-04-29

作者簡(jiǎn)介：黃彥明（1983-），男，漢族，碩士研究生，中級(jí)工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。