港口行业云计算服务平台设计运营可行性研究报告

1、港口行业云计算服务平台设计运营可行性研究报告 TOC o 1-5 h z 1 需求分析42意义和目的5港口业务流程分析 53.1外部环境分析53. 2协同作业流程分析 73.3港口企业内部生产业务流程分析 8港口行业云计算服务平台设计 84.1总体架构模型94.2基础设施层设计9私有云10.公共云1.1.4.3 应用层设计 1.2.4.3.1 云计算与 SOA12.4.3.2应用服务定义层设计 1.4 .4.3.3应用服务管理层设计1.5 .4.3.4应用服务调用层设计1.5 .4.4服务提供层设计 16.4.4.1服务提供方式1.6.4.4.2用户交互层1.8.4.5平台运维方式设计1.9.

2、4.5.1中小港口企业采用云服务 1.9.4.5.2大型港口企业采用云服务 2.0.4.5.3问题及对策21.4.6服务平台的特点 22.4.6.1随需而变22.4.6.2减少企业IT投入风险 23.基于云计算的业务流程 24.港 口行业云计算实现方案设计 25.5.1港口企业采用云计算的步骤 25.5.1.1现有IT环境分析2.5.5.1.2转移云计算服务决策27.5.1.3实现服务的转移2.7.5.2构建基于云计算平台的应用 28.5.2.1可视化库场需求分析29.5.2.2服务鉴别3.1.5.2.3服务规约3.1.5.2.4服务设计与实现32.5.3用户使用云中的服务33.5.3.1云计

3、算服务部署方案33.5.3.2 云计算服务运维方式 35.小结36.11需求分析云计算作为一种全新的商业模式，己经深刻的影响着整个IT产业.。将云计算结合到各个行业的业务应用中，从而将过去多年来积累的业务知识整合到云计 算架构体系上，将体现出更深层次的价值.0随着物流行业整体信息化水平的不断提升和市场竞争的日益激烈，作为物流重要枢纽的港口企业，需要构建高效灵活的IT系统，快速应对市场需求变化，确保在竞争中的优势地位.0港口作为物流供应链中的重要环节，以单个港口企 业为中心的IT系统不利于供应链的优化，缺乏全局的统筹.o另一方面，随着政 府监管部门对港口企业的监管日益规范，也对港口企业的IT系统

4、提出了新的要求.。如海关对进出口货物进行监管，需要从港口的IT系统中提取进出口货物的数据，甚至需要对港口的生产业务流程直接进行控制， 所以需要从整个港口物流 的角度来重新审视IT系统的建设.。港口行业中存在着大量的中小型企业，如何提高他们的IT水平，是一直以来难以解决的难题.。同时大型港口企业维护着庞大的IT基础设施，其维护成本 日益增加.。庞大的IT投入使得大型企业在采用新技术和企业创新等方面受到了 限制.。随着云计算的迅速发展，凭借自身的优势，云计算可以帮助港口企业以 最少的工T投入，获得高性能的IT服务，有利于中小港口企业获得大企业级别 的IT服务.0同时减轻大型企业的IT负担，使企业把

5、精力投入到其核心业务上.o 基于云计算的流程优化，可以实现整个港口行业的大型重构， 提升行业的总体IT 水平和竞争力.02意义和目的在港口行业中使用云计算，可以用更少的成本提升行业的整体信息化水平， 加快行业的IT变革，快速的应对市场变化.。具体意义包括:1）全方位的IT服务.。云计算平台可为港口行业中的大中小企业，船货代理公司，船货主，以及上级监管部门提供统一的、全方位的工T服务.o2）港口物流一体化.。实现港口物流的一体化，提升港口物流整体竞争力 .o使各个环节密切协调，优化资源的配置，提高生产效率.03）规范监管.。规范港口作业流程，便于监管部门管理.o港口业务涉及危险 品、进出口货物的

6、装卸作业，监管部门可以使用云计算平台的提供的服务， 实现 统一监管，规范作业流程，提高各部门系统效率.o4）随需而变.。对市场需求快速反应，随需而变，提高企业 1T的灵活性和 扩展性.。云计算平台的开放性允许用户在平台中部署自己开发的应用，并进行 各个应用问的集成.。云计算平台提供的服务构建在 S以基础架构上，能有效利 用SOA的灵活性，实现IT与业务的对齐.o5）降低IT成本.。云计算平台由专业的第三方维护，利于采用现代信息技 术的成果，实现规模效应，减少用户的IT投入成本.。3港口业务流程分析3.1外部环境分析港口企业面临的外部环境复杂，需要与多个部门交互才能完成生产.0这些部门主要包括港

7、务局、出入境检验检疫局、海关、海事局、出入境边防检查总站、0交互0交互关系如图1所小:海事同、）厂整法机关、虹聚行 J海事同、）厂整法机关、虹聚行 Jnrxs、边防检新总站/图1雄门企业，外部之间的主要信息交棋、流港口企业与各个外部实体问交换的信息如下表所示表1谁口企业与外部实体闽的信息变比外部实体信息交换指导重点物贵珞偷.清导引航作州 管理港口旬度船艄作业计划、夜生f&ZXM产计划，危险货物作业巾报，减载作业申报生产统计等-Il r-*血险货物作业中报、基旃设.施建设计,蜡舶安全事故姓理肮主电子海hL VTS时信息，水文信息外贸始进出泄11划L登记信息.贺柳报大倡息，发放据关费物放在迪知小,

8、海关扣押!S物I公检法、银行管理货物的蝉质押、菊扣押出入境边防检膏外眺船进招庭计划与旦已信息边检中靖总站山入境边检验植疫局外留船进出港计划与曾记信息,检性检疫中诸气牌局提供实时气象侑息船，员代理公同照舶货物旬度，碌夜呼请预报丧货物流向预报表，船州船单、清单，顼 配图等.货匝W务合同.相关单i止n燃主、货：管理各口船舶，货物远输,在港件业信息铁路集团公司枇据港口提交的诵求车汁切，安择输埴麹车拖轮公用根据船舶的靠.离、移情况儡定弛轮生产计划，安惟拖轮作业期孙公司却减载驳计划、液装船.机槌位置马生产动志物流公司办理水路货物诞单肚 船船七载管理，主要管理驳船外理会M理货作业池、外贸件杂僵计费和理费垫迓

9、蜜理个部分媒崇更易中心！管理港口煤炭阵存情况.为煤炭奖或双方提供交易平台3. 2协同作业流程分析港口业务流程的特点，决定了必须通过各部门的配合，才能完成作业流程.0 这就对业务流程的协同作业提出了更高的要求， 需要有一个灵活高效的IT支持.0 这种需求使得在考虑业务流程优化时， 不能仅局限丁一个企业内，要从整个供应 链的角度，综合分析与港口业务相关的上下游企业、政府部门的交互等.0跨越企业、政府部门边界的大型业务流程重构是业务流程优化是新亮点，是提高业务流程优化的重要途径.0为了更好的说明跨流程、跨部门的业务优化在港口企业中的重要性，以外贸 进口业务流程来说明各部门如何进行协调，完成作业 .。

10、船方、I船代,其他雾户海事局港I作业计划系统边检雌云业+呻海事局港I作业计划系统边检雌云业+呻Bf系统海关， :.， :.公也法、银行-借瞿了f公也法、银行-借瞿了f*_货主瞄公司物施公甫瞄公司物施公甫图2港口企业业务流程与外部实体的交互从图2中可以看出，港口的业务系统要与多个外部部门、用户进行交互才能 完成一次作业-对丁这样的业务流程，仅对港口内部流程优化是不能满足要求 的，而在单凭一个企业的能力是难以完成这样大型重构是不可能的 .。3.3港口企业内部生产业务流程分析（略）4港口行业云计算服务平台设计云计算的IT即服务的思想，能有效的解决港口企业面临的IT困境，减少IT投入和风险，能够以较少

11、的投资和最短的周期获得IT交付，提高企业对业务变化的反应能力.。同时云计算可以让企业获得更专业、更适合企业发展的IT解决方案，云计算平台的服务提供商，将根据市场和技术的发展，持续的对软件服务 进行维护，保证了所提供的服务的先进性.o云计算提供的大规模计算能力，使 得在实现跨企业、跨组织的流程重组成为可能，可以对业务流程进行更大、更深层次的优化.04.1总体架构模型结合云计算平台和港口业务的特点，本方案经过分析论证，提出了云计算+SOA架构的港口行业云计算应用模型，具有一定的创新性 .。如图3所示.oI汗Ot)同皿盘专客哨无暗蜉域 - KtlaaSPaaS ： SaaSSOKI WebServi

12、c*物哥应捐 i兵妆fll务JL|4-|U JLIvJIIlS北鲤页相的it眼郴牛*bJ ,-寸 (buslnitfisiuppiealJQn 3CheduirrMlDctcr-)SCAtS 件I SCAfftfFSCAfil# 说黑 SC A粉件基础设施屋所侦Sc事有云囹港口行业/计卓喋构网港口行业云计算平台的基本架构应该包括三个层次：基础设施层，应用层，服务提供层.04.2基础设施层设计基础设施层包括对平台起支撑作的硬件资源、软件资源.。硬件资源包括：计算机、存储设备、网络设备等.0这些硬件资源由一个分布式计算框架管理着，这个分布式计算框架隐藏了后台分散的硬件资源，对外提供统一的计算服务

13、软件资源包括：供存储服务、队列服务、应用服务、以及其他与企业运用相关的 服务.0根据港口行业的特点来看，云计算可分为私有云和公共云两大类.04.2.1私有云私有云是指港口企业在自己企业内部搭建云计算平台，来管理企业内部的资源，实现IT资源的有效管理.o对于大型的港口企业来说，其自身就拥有大量的 软硬件资源.。随着企业IT环境的日益复杂，IT预算更多地被用于维护基础架构 和应用程序的正常运行，而不是更好地满足新的业务需求.o此外，目前企业采用的IT架构模式是为每一个应用分配特定的软硬件资源.o由于软件使用都会有 个一个最大的峰值，通常情况下IT资源的供给量都是满足这个峰值的，这就导 致了在峰值过

14、后，企业出现了大量的闲置IT资源.o由于没有良好的架构模式，这些闲置的1T资源并不能分配给其它的计算需求，导致了企业大量1T资源的浪费.0企业可以通过在内部采用云计算，建立私有云 .。通过构建私有云，IT部门 可以大大简化计算的交付，从而降低成本、提高灵活性，使 IT能够以更快的速 度响应不断变化的业务需求.0港口企业搭建私有云是其使用云计算的主要方式.0私有云可以屏蔽掉云计算在企业应用中的诸多不足.0私有云能有效的解决企业的安全问题，数据通过 企业内部网传输，在自己的服务器上进行处理，并保存在自己的储存设备上.。也就是说，企业能对数据进行完全控制.0私有云作为企业使用云计算的主要方式之一，目

15、前己经有成熟的技术支撑.。如 Apache 的 Hadoop 和 VMware 的 VMware vsphere4 都能为企业提 供很好的云计算解决方案.0由于搭建私有云先期投资大，技术要求高，需要专 业的技术人才，所以私有云只适合大型港口企业 .04.2.2公共云与私有云不同，公共云由第三方提供，并通过互联网对外提供服务.0由于多个企业共享同一个云的服务，这为基于云计算平台的行业流程优化奠定了基 础.0本方案将从公共云的提供者和使用者对公共云做以论述.0 公共云的提供者.。公共云提供者应提供云计算服务的技术、人才优势，对港口行业有较深的理解，能够提供港口行业IT解决方案，帮助企业有效的解决运

16、营中的问题，用来促进企业的发展.0由于公共云担负着整合行业资源、优化 供应链等职责，公共云的提供商可能得到政府及相关监管部门的支持，从而有效的对各方进行协调，共同致力于港口行业信息化的提升 .0公共云的使用者.。企业通过公共云获得IT服务，可以利用云计算的所有优势，如IT投入少、风险小、即买即用等.o不足是基础资源由第三方掌握，企 业难以控制云服务的稳定性和可靠性；同时由于企业数据通常具有敏感性，对数 据安全程度要求较高.。这成为了企业使用云计算的阻碍.0在这种情况下，企业 一般采取把一些辅助性的IT资源移到公共云中，而把核心的业务处理留在企业 内部的方案，这一方案能有效的利用云计算带来的优势

17、并弥补其不足.0公共云的使用者主要是中小港口企业，货主、船、货代公司等，它们可以通过公共云获得完整的解决方案.0对于大型企业来说通常是采取公共云与私有云 相结合的模式，把一些起辅助作用的IT资源交给专业的云来处理，如大量的文 档存储，电子邮件处理等.。而把企业核心的业务处理留在企业的私有云上 .04.3应用层设计基础设施层类似于一台没有安装任何软件的电脑,不能对外提供任何应用服 务.。要能对外提供企业级的服务，发挥云计算平台的优势，还必须在基础设施 层上构建满足企业应用需求的软件基础.0在平台总体架构中，本方案把这些支 持服务的集合放入应用层,由应用层统一管理.0用户要想在云计算平台中开发、运

18、行服务，要求云计算提供基本运行环境.。运行环境应满足服务的定义、服务的管理和服务的调用三个方面的要求.0运行环境对服务的定义的支持，使用户能进行服务的定义来满足业务的需求.0服务管理主要提供对服务的组装、编排、监管等功能，以满足特定业务流程的定义.0 而服务调用则为用户提供的服务调用的统一接口，方便用户使用云计算平台中的服务.0SOA架构满足上述云计算服务生命周期的管理需求， 并且SOA己是成熟的 企业架构模式，在港口云计算平台的应用层设计上，本方案认为 SOA是最佳架 构模式.。以下本方案将对SOA与云计算的结合方式做以论述.o4.3.1云计算与SOASOA架构风格是将业务转换为一组相互链接

19、的服务或可重复的业务任务, 在需要时通过网络访问这些服务和任务.。这个网络可以是本地网络、Intemet ,也可以分散于各地且采用不同的技术.。SOA可以对这些服务进行结合，以完成 特定的业务任务，从而让您的业务快速适应不断变化的客观条件和需求.0 SOA强调服务第一，业务和IT对齐，为灵活而构建的思想，这些都能很好的帮助港 口企业快速应对市场需求变化.0港口业务流程涉及多个部门，需要各环节有效协同，相应的软件架构要能有 效的对跨流程、跨组织的流程进行有效整合 .0在云计算模型中，因为各个港口 企业的业务在大体上相同的，可以重用大部分业务服务.。另外根据各个港口的业务的不同，流程也不同，所以云

20、计算提供的服务要能根据企业的个性需求进行 灵活的配置.0从港口行业对IT服务的需求和SOA风格的特点来看，SOA能够满足港口 企业对IT随需而变，实现流程的快速重组等需求.。本方案认为云计算平台与SOA 相结合，能有效满足港口企业对IT服务的需求，综合分析云计算平台和SOA的 特点，二者结合可以带来诸多优势.o 有效的服务设计.。SOA架构的服务设计一般用于特定系统的集成中，一股情况下在接口设计，对外提供服务等方面设计比较粗；但部署在云中的服务要提供给各种不同的用户进行调用或组装的，一般都是经过良好的封装和设计的.0云计算对SOA的服务质量提出了更高的要求，对用户来说，可以获得更高质量 的服务

21、.。从而增加了服务的重用性和灵活性.0提高服务的隔离度.。以SOA的观点分析企业的1T资源时，每一项资源都 可以看成是一项服务.o就目前云计算的应用发展状况来说，企业不会把所有的 数据、计算都放到云上，特别是其核心的业务数据.。采用SOA架构后，企业就 可以通过隔离服务的关注度，找出哪些资源应该驻留在本地，哪些资源应该放在 云中.0提高服务管理的质量.。许多服务位于云计算的资源池中，并没有得到的很 好的管理.0就目前而言，云计算技术没有服务管理的概念.。但SOA有成熟的服 务管理框架，如服务的统一描述、发现和集成 (UDDI),服务质量管理等，从这 个层面上说，SOA有效的弥补了云计算在服务管

22、理上的不足.o在复杂企业运用方面，云计算并没有很好的软件架构，而SOA与云计算的诸多相似点和优势互补性，说明 SOA作为云计算应用软件的基础架构，可以充 分发挥各自优势，为企业提供更好的服务.o4.3.2应用服务定义层设计服务定义主要为用户提供在平台中定义服务的功能，包括两个方面的含义， 其一支持企业的目标和战略的服务设计.0 SOA的IT与业务对齐的思想可以实现 满足云计算的这种需求.o其二是从编程角度上看，支持服务的设计与开发，即 具体服务的实现，本方案将对服务的具体实现方式做进一步论述.o服务组件体系结构(SCA)由一组规范组成，使用面向服务的体系结构描述构 建应用程序和系统的模型.。它

23、的基本理念是：业务功能都是用服务来描述的，通 过将这些服务进行组装就可以提供新的业务 ；在组装的过程中，可能需要新开发 一些服务，也可能从企业己有的业务功能中抽取出服务进行重用.。使用SCA装配模型，我们可以方便的将构件的服务，暴露为不同的调用协议，实现 SOA中 对各业务模块问服务整合的功能.oSCA服务组件往往是粗粒度的，能够独立处理一定业务流程 .o SCA服务组 件的接口是标准的，主要是 WSDL接口和Java接口 .。SCA服务组件可以通过 组件容器提供 QoS(quality of service) 的服务.。根据港口企业业务的特点，对业务功能进行适当的切分，封装为服务组件， 便于

24、组件重用和流程组装，提高系统的灵活性和可维护性.04.3.3应用服务管理层设计服务管理主要提供组装服务所需的流程编排服务，统一事件支持，以及相关的规则服务、任务调度、选择器等.0服务管理层提供的服务既可为系统内部服 务集成提供支持，也可以以 webserviee或API的方式提供给外部程序调用， 如服务编排和规则服务等，这也为平台为用户提供了更多服务选择.。SOA中流程往往是跨系统的，通过流程编排与管理来协调系统之间的业务 流转.。企业通过对流程的编排与管理可以监控企业的运行状况，并通过对流程 的优化提高企业对业务的响应时间，降低运营成本 .0此外，流程编排与管理负 责把在流程协调的同时，产生

25、的相关人的任务，推送到个人工作台.0所以把流程服务提供给最终用户是使用是平台的不可或缺的功能，也是平台的一大特色.0统一事件支持提供对业务事件的支持，帮助各业务模块问实现松祸合.0业务逻辑发出事件后不需要关心事件消费者.0通过业务事件的方式，可以实现系 统问非侵入式的集成.0在流程管理方面，统一事件支持提供了业务流程的自动 流转的功能.04.3.4应用服务调用层设计提供给用户使用的服务位于该层.。提供的服务包括：支持开发用户在平台中 开发运用的SDK，可供外部调用的 web Service，平台提供的个性化软件服务,以满足用户个性化需求的其它服务SDK（software Development

26、 Kit）提供在云平台上开发的应用工具，类似传统开发中的API，但这里的SDK是经过深度定制的，提供符合云计算平台的 架构的应用服务接口 .。提供SDK的主要目的是满足港口企业对IT的个性化需求. 在当前企业自己管理软件的模式中，当企业需要一些个性化的软件时，技术部门就会把这个应用开发出来放到服务器上.o如果有云计算平台提供服务时，企业 可以借助SDK来开发个性化应用.oSDK提供支持企业应用基本的内容，包括存储服务，队列服务，安全认证 服务等.。此外还提供调用 web service和封装成web service供外部调用的能 力.oWeb service封装云计算平台中的 SCA组件提供给

27、外部的调用.。与SDK 不同，web service可以被外部系统直接调用，如提供天气、潮汐服务，位置 服务等.。应用服务是本层的主体，以完整企业运用的方式提供给企业用户， 一般采用 SaaS的方式提供.o云计算平台已经定位到港口企业，说明有很多软件都是类似 的，这为深度集成应用软件提供了必要条件.o对于港口企业而言，这些软件包括:船舶跟踪地位系统，泊位可视化管理系统，库场可是管理系统，邮件服务， 内容管理（CMS），客户管理系统（CRM）等.。4.4服务提供层设计4.4.1服务提供方式IT作为一种全新的商业模式，云计算以IT即服务的方式提供给用户使用IT即服务可以细分为：基础设施即服务(Ia

28、aS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)三种方式.0企业对IT的需求是灵活多样的，云计算提供的这三种方式能在不同应用级 别上满足企业用户的需求.o IaaS为用户提供基础设施，满足企业对硬件资源的 需求.。PaaS为用户提供应用的基本运行环境，支持企业在平台中开发应用，使 平台的适应性更强.o SaaS提供的支持企业运行的一般软件，使企业能够获得较 快的软件交付，以较少的1T投入获得专业的软件服务.o在IT即服务模式下，服务提供商通过网络向用户提供硬件，软件服务，以 及咨询服务等.。用户可以根据自己的实际需求定制云中的服务.o用户可以按定购的服务多少和时间长短向云计算提供商支付费

29、用.。这样港口企业无需对软件进行维护，由云计算平台的服务提供商负责维护.o由于云计算平台以服务的方式来交付IT资源，这就需要使用一定的协议来对服务进行约束.。目前主要采用 SLA(Service Level Agreement)来实现这种约束.0SLA是服务提供者和客户之间的一个正式合同，用来保证可计量的网络性能 达到所定义的品质.。在SLA中可以规定服务在一定白分比的时间内(例如，99.9%) 是可用的，数据备份频率，以及无法满足协议规定的服务品质时，如何赔偿等.。经过以上分析，本方案认为用户使用云计算中的服务可以通过下面的流程进 行:如图4所示：云讣算服务使底流程1 .确定使用意向.。这是

30、云计算服务提供商和企业相互协调的过程.0用户可以通过提供商的演示或者在其他企业的实际运行效果,决定是否采用云计算提供的服务.。云计算服务提供商也需对企业的现有IT环境进行分析，为用户提出基 丁云计算平台的IT解决方案.。个性化定制.。采用SaaS模式时，一般都需要根据港口企业的实际情况对 软件服务进行个性化定制.。用户免费试用.o用户以免费的方式使用云计算服务，这样降低了用户的IT投资的风险，同时也加快了 IT服务的交付.。签订sLA协议，在线租用.o协议的内容主要包括服务内容、费用，数据 安全、备份等方面.0结合用户实际情况的深度定制.o云服务提供商可以结合用户的实际， 在原有服务的基础上，

31、对应用进行扩充和改进，满足其个性化需求.0售后服务.。云计算提供商负责服务的维护，系统升级等服务，保证系统的 平稳运行.04.4.2用户交互层般情况下，用户可以通过 web浏览器使用“云”中的服务.。但对丁复杂 的企业应用而言，简单的IE可能难以满足云计算的需求，如库场、泊位可视化等服务，对前台客户端的交互性提出了新的需求.0为了满足这种需求可以发布自定义的客户端，这种客户可以兼具浏览器的功能，但乂能提供云计算平台的服 务的支持.。如Google的chrome浏览器.。港口企业云计算平台可以提供类似 的浏览器来使用服务.o这种专届浏览器可以集成与云计算平台相关的服务，如 为库场、泊位可视化管理

32、提供的图形化操作界面 .。此外为了满足不同用户的需求，平台应提供不同的交互方式，方便用户操作.港口业务的复杂性决定了我们应该为用户提供不同的展现方式.o如对现场作业人员，应该提供无线终端设备，如手机、手持 PDA等，以便他们能与系统进行 实时交互，这有利于现场作业数据的采集.o对于办公室作业人员，应该提供基 于富客户端的界面，使操作人员能方便的进行业务工作-对于重要的消息、指令等，将通过手机短信的方式通知相关人员.。4.5平台运维方式设计4.5.1中小港口企业采用云服务为了适应企业不同发展阶段对资源的需求， 云服务将为企业提供适合自身发 展的服务.。云服务针对中小港口企业在起步发展、成熟、稳定

33、阶段的不同IT需求，提出相应的解决方案.o1 .起步发展阶段共享的云.0处于这一阶段的中小企业，资金实力相对薄弱，对IT资源依赖少.。此时中小企业可采用 SaaS模式，从云中获得服务.。 处在这一阶段的IT服务资源通用性强，个性化要求低.o如面向中小企业的电子 商务网站.。采用SaaS模式获得IT资源，可降低中小企业的IT建设与维护成本.。由于各企业共享运用程序，维护方能方便快捷的对软件进行升级、 拓展，以满足 企业的需求.0成熟阶段一一资源独占的云.0当企业发展到成熟阶段时，生产业务流程相对稳定.。此时企业要求采用IT服务，来提高生产效率，在竞争中取胜.。云服 务为处于成熟阶段的企业提供资源

34、独占的云 .。此时企业的运用程序将独享运行 在云计算平台上的运用程序，并且享有一定的流程定制权利和管理权限.0企业独享运行在云计算平台的运用程序可以带来诸多好处.0这种模式类似于云为企业提供一个运行在远程的数据中心 .。传统模式下，企业不但要购置全 套的软硬件设备，还必须有专业的IT队伍来维护这些软硬件.。在云服务模式下， 企业只需花少量资金就能从云中获得具备大企业服务质量的IT服务，并有专业的技术人员为其维护，保证应用的有效运行.0稳定发展一一随需而变的云.0企业经营有一定的周期，企业都是采购运营峰值时需要的IT资源来满足需求，但更多的时候，这些IT资源都是闲置的，没有被有效利用.0云服务将

35、有效的解决这一矛盾，当企业运营峰值到来时，云 计算平台将自动为其分配满足其要求的IT资源.0峰值过后也将自动的移除多余 的IT资源.0这样不仅实现了资源的有效利用，而且降低了企业使用IT资源的成本.o随需而变的云为企业动态分配IT资源.。4.5.2大型港口企业采用云服务大型企业与中小企业采用云计算服务的策略有所不同，在形式上更加灵活.0主要方式包括:搭建企业专届的内部云计算平台.。大型港口企业一般具有较强的软硬件资源和相对专业的人才.。随着环境的复杂性与日俱增，企业的IT预算更多地被用 于维护基础架构和应用程序的正常运行，而不是更好地满足业务需求.0借助云计算技术，如 Hadoop , VMw

36、are等，企业可以采取注重实效的方 法在自身的IT环境中实现云计算.。通过构建内部云，IT部门可以大大简化计算 的交付，从而降低成本、提高灵活性，使 IT能够以更快的速度响应不断变化的 业务需求.0内部IT服务与云计算服务相结合.。要把整个企业的IT转移到云计算中成 本高，不利于重用现有资源.。所以大型企业采用把企业现有IT资源与云计算服 务相结合的方式，来支撑企业IT运行.o这种方式可以有效降低采用云计算的成 本，乂能降低企业采用新技术的成本.o企业可以从云中采购先进的软件服务， 通过标准化的接口，与现有应用进行整合，加快软件的交付和减少IT运维成本.。4.5.3问题及对策一直以来，安全问题

37、都成为了云计算发展的瓶颈，是云计算实施的最大阻碍 结合港口行业的特点和云计算目前的技术现状， 本方案提出来平台面临的安全问 题和对策.0数据安全问题.。数据的安全问题来自数据通过internet传输，数据交由 云服务提供管理后如何保住数据的安全，以及数据在服务器端的计算和数据备份 问题.o 一般来说，企业数据都有其机密性，如客户数据，合同条款中的计费规 则等.0但企业把这些数据交给云计算平台后，企业就失去了对数据的控制权，增加了数据被泄露的可能性通过对数据加密来保证数据在internet上的传输，建立SSL安全隧道，采 用VPN技术等方式来保证数据在internet上的可靠传输.。另外对数据库

38、中保存 的敏感数据进行加密处理，这样可以有效的保证数据的安全.o云计算的虚拟技术可以实现各企业应用之间的隔离，保证企业的数据与其他企业用户的数据隔离 开来.0服务质量问题.。企业用户担心云计算服务质量得不到保证 .o如系统可靠 性，可用性等质量问题，以及当出现问题后是否能快速的得到服务商的及时解决 等，所以企业用户对云计算持怀疑态度.0通过SLA服务水平协议来确保为用户提供可靠的服务.o同时SLA可以进一 步对云服务提供商进行约束，提高服务质量，增加企业用户对云服务的信心.0 用户心理问题.o用户认为技术问题都是可以解决的， 但要取消用户对云计 算的忧虑，除了靠技术发展外，还需要很长的时间来消

39、除这种心理障碍.o从技术角度来看，云计算提供的服务，要比企业自己维护的质量高得多.o云计算服务商拥有专业的IT维护人员和设备，对数据的安全、加密、备份等处理的效率 要高于企业.。随着云计算技术的不断发展，会有更多的企业用户接受云计算.04.6服务平台的特点4.6.1随需而变港口行业的云计算平台采用SOA架构风格和云计算平台的相结合的方式， 能有效的满足企业用户对随需而变的需求.o这种随需而变主要体现在业务流程 和IT资源的随需而变.o构建于SOA基础架构上的业务流程，具有较高的灵活性，而且提供服务质 量管理，流程热部署等能力，帮助用户根据市场需求快速的调整目前的业务流程， 使IT与业务对齐，实

40、现业务流程的随需而变.o根据企业的发展和业务的扩展，企业需要定制更多的软件和更多的IT资源来满足企业的需求.o在软件需求上，企业可以通过云计算平台服务商提供的服 务活单查找是否具有符合需求的软件， 对于港口行业的云计算平台，港口生产管 理需要的软件服务通常都是能满足用户需求的.o这样用户就能用SaaS模式获得 软件服务.。如果平台中暂时没有需要的服务，则企业可以把需求提交云服务提 供商，或者通过平台提供的PaaS服务，直接在云计算平台中开发个性化的应用.oSOA架构为云计算平台在应用软件层面上都提供了良好的可扩展性 .o SOA 架构通过服务总线机制或 SCA组件模式，快速的组装软件服务，减少

41、 IT成本， 缩短IT交付期.。云计算平台可以根据企业业务对IT的需求，快速、无缝的配置 相应的软硬件设施，满足企业对IT资源的需要.o4.6.2减少企业IT投入风险随着信息化建设的不断深入，企业业务对 IT的依赖不断增强.。一方面，企 业不断投资购建各种硬件、系统软件和网络，另一方面不断开发实施 ERP、CRM、 决策支持和知识管理等系统.。在这种情况下，企业不仅要求IT持续不问断地支 持业务运营，而且要求IT服务能够创造更多的机会，使得业务部门能够更好地 达到业务目标.。但是，经过长期的投资和建设，企业发现IT并没有达到他们所期望的效果，即出现了 “黑洞”.。企业需要经过项目需求调研分析、

42、 系统设计、 开发、测试、部署等多个阶段，项目开发周期长.。很多大型项目由于开发周期过长，软件交付使用时，企业业务已经发生了改变云计算平台以P/SaaS模式提供IT服务，企业以较少的投资就能获得“即 买即用” IT服务，缩短软件交付期，这样可有效的减少企业的投资风险.0企业需要购买硬件设备、开发软件，部署并维护软件，以保证其正常运作.o聘用专员、硬件设备的折损与更新，软件升级等是长期的投资-采用云计算方式，企业能有效的减少IT投入.。此外，云计算还是企业采用先进技术的最好途径，它 消除了企业购买、构建和维护基础设施和应用程序的需要 .04.6.3基于云计算的业务流程作为云计算服务提供商的IT企

43、业具有较高的前瞻性，能以专业的态度来进 一步完善业务流程，提供具有前瞻性的应用软件，帮助港口企业快速的采用新技 术，适应新市场环境的需求.o在云计算服务的实施过程中，云计算服务提供商 可为企业提供1T咨询服务，为企业客户提供业务现状分析、业务需求整理、业 务流程优化、业务数据整合等服务.。帮助企业客户建立科学合理的工作模式， 规范流程，共享数据，协同办公，提高工作效率和改善绩效.0云计算是一个新的模式,它的亮点可能不是在于其强大的计算能力, 而在于 其基于互联网的协同能力！由于互联网的日益发达，目前基本PC的协同能力已经大大增强，但基于“云 计算”的协同能力将更上一层楼，这是由于数据和计算都在

44、同一个“点”上，更 有利于“团队”的协作，这种协作基于互联网，因此是没有任何“边界”的，也 是“世界是平的”的体现，能够大大降低基于 PC协同可能产生的不一致混乱造 成的代价，提高了协作效率.05港口行业云计算实现方案设计5.1港口企业采用云计算的步骤港口企业采用云计算需按一定的步骤进行，本方案认为可以通过三步来实施(1)对企业现有的1T环境进行分析，(2)对是否把IT服务转移到云计算平台上 进行决策，(3)实现服务的转移.o5.1.1现有IT环境分析对现有环境分析可以帮助企业进一步了解IT架构，包括现有软件架构分析和现有硬件资源分析两部分.。硬件分析可以帮助企业决策是否使用IaaS获得硬 件

45、资源.。这方面的分析相对简单，本方案主要对企业的软件架构进行分析-本方案提出了核心业务系统的分析方法， 来对企业现有的IT架构进行分析， 找出自己的核心业务系统和辅助系统，这样有利于隔离关注度.0本方案认为港口的核心业务是装卸，相应的整个港口的IT系统围绕装卸这个核心而构建.。通过第三章对港口业务的分析，港口的核心 IT系统主要包括: 计划调度，作业管理，库场管理.。如图5所示.o计划调度系统负责统筹港区内 的各种资源，合理安排生产，是整个港口生产的控制中枢.o作业管理系统负责装卸作业的自动化和作业工艺的优化，提高装卸作业效率.。库场管理则为港口 作业提供仓储支持，优化货物仓储策略，保证港口装

46、卸作业高效运行计划,调度作业、上 库场V.管理1管理、J 一7 一 图 港口企业核心业务系统港口企业的核心业务系统，是企业IT关注的重要方面.。但对丁一个完整的 港口企业来说，在核心系统之外还需要一系列的辅助系统， 来完成企业的日常生 产.。这些辅助系统主要包括：财务管理系统、客户关系管理系统、可视化管理系 统、电子邮件系统、人力资源管理系统、办公自动化系统、决策支持系统等.0如图6所示.国澹门忡贝冬年婚蜡械引随着企业的不断发展，企业的IT投入更多的放到了辅助系统上.。虽然增加在IT的投入，但并未对企业的核心业务系统的改进起根本性的改变作用.0而对港口而言，他们的优势并不在维护财务管理、客户关

47、系管理等类似的系统，这是他们擅长的工作.。港口应该把更多的精力投入到核心的装卸作业上，使 IT在业 务对齐的同时能更好的促进企业的发展，提升企业的核心竞争力.05.1.2转移云计算服务决策通过对企业的IT环境进行分析，可以活晰的知道企业的核心业务系统和辅 助支持系统的构成.o核心业务系统关系企业的生产运行，且运行着企业的大部 分核心数据，企业对这些系统的稳定性和可靠性要求较高.0相对于核心系统而启动辅助支持系统的要求就低得多，可以考虑把这些系统交给第三方来维护.0根据业系统的性质不同，木文认为港口在采取云计算时，有以下两种方式：1 .核心业务系统.0港口企业的核心业务系统应该驻留在企业内部，由

48、企业 IT部门来负责维护.0如港口的装卸自动化系统直接控制生产流程，是不能中断 和暂停的，企业要对这样的系统具有完全的控制权 .0辅助支持系统.0可以移到云计算平台，由专业的第三方来维护，这样可充 分利用云计算提供的诸多优势，减少企业在 1T上的投入和维护成本.0如客户关 系管理，电子邮件系统等，这些系统交给第三方来维护，港口获得软件质量要远 高于自己维护.0从以上分析来看，通过核心业务系统分析，可以帮助企业对是否实行云计算 进行更好的决策.。此外，是否实施云计算还应根据数据的安全性要求，现有 IT 设施的祸合性，以及相关法律法规的因素综合考虑.05.1.3实现服务的转移企业在做出是否实施云计

49、算的决策后，就应该以平稳的方式实现从传统到云 计算的转移.。系统的转移可分为两类.。其一，企业已经具有该IT服务系统，如 CRM.o企业要把原有的CRM转移到云计算平台中.。其二，企业通过SaaS或 PaaS方式获得企业应用.o这两种方式都需要考虑与现有企业应用的整合，使位 于云中的系统和企业内部的系统实现无缝的衔接 .0整合本地应用和云中的应用成为云计算在企业中实施的主要工作.o本方案在对港口行业云计算平台的设计上，采用了基于 SOA的基础架构.o位于云中的 服务都经过了良好的设计，具有良好的隔离度和调用接口.o这为云中的服务与其它应用进行集成提供了良好的基础.05.2构建基于云计算平台的应

50、用在前面的意节中，对港口企业的云计算的基本架构做了详细论述.0本意通过在云计算平台上开发、部署库场可视化管理的系统的案例说明如何在港口行业 采用云计算.0本节以某港集团下届作业公司的库场管理方式为基础，对港口企 业可视化库场的实现方案进行设计.。可视化库场的开发方可以是云计算的服务 提供商，或者利用云计算平台提供的 Iaas/PaaS服务进行开发的港口 IT部门. 本方案假定是云计算的服务提供商.0港口行业云计算平台的应用层基于 SOA构建，所以对部届在云中的服务应 该按照SOA的方法论进行分析、设计和实现，这样利与采用平台中提供的基础 服务，如流程管理、服务编排等.o在进行应用的具体设计前，

51、本方案采用了由 旧M提出的SOMA方法进行服务开发的一套建模和架构方法.o SOMA方法包 括三个步骤：服务鉴别.。包括业务领域分解，已有资产分析和目标服务建模三个步骤,用于识别候选服务服务规约.。主要是对发现的服务进行描述，规范这些服务之间的关系，实 现它们的组件模型.0服务实现.。主要是根据对业务领域的理解和现有IT系统的分析，将服务 的实现分配到相应的服务组件，并决定服务的实现方式.o服务的实现包括服务、 组件和服务组装的实现.05.2.1可视化库场需求分析以散杂货为主的港口企业以往的库场采取的管理方式都是粗略的管理，无法对港口库场货物进行精确的管理.0由于散杂货大小、包装方式不固定的特

52、点， 单纯通过文字信息不能真实反应港口库场的使用情况 .。同时以往通过表格显示 数据的形式也不能很好的反应堆场的使用情况 .。由于散杂货自身的特点，不能 像集装箱那样采用标准化的管理方式，需要一种更灵活的图形显示方式.0用户要能自由的拖拽货物的位置，改变大小，并且图形要能根据货物的届性相对智能 的改变大小和位置.0像库场可视化管理类似的系统，通用性高，技术难度复杂，对于大型港口企 业来说开发仍有一定的困难，中小企业一般无力承担如此的IT投入，这就导致了企业的库场管理只能在低效的水平上运行.。库场管理是港口企业生产管理的 重要环节，如果其信息化水平不能很好的与生产系统的保持同步的话，将严重制约企

53、业的信息化水平，进而制约企业的发展.0所以库场的智能化、数字化管理 成了企业信息化的瓶颈，需要得到优化的解决方案 .0库场管理的可视化解决方案涉及生产过程的各个方面，需要与生产计划、作业管理、统计分析等多个系统统一协调.0同时库场管理系统的用户包括港口、 货主、公检法机关、银行、海关、以及相关辅助作业公司等.。根据调研分析,库场可视化管理的需要用例描述如表 3所示.。表3阵场可视化管曜用例名秫；障埼可锐化瞥理=1偏号；UCJ描述,库场可视化管理与生产系绩中的其他环节华每相迷.能制库场中的货物按骚类 物一形很、状态进行个性化图形化显示和管理,能根据企业的货源怙况进行啪场 使用计划安推,盼t库场中

54、的贷物避行可视化瓷腐，能对特殊黄物讶在监曾如 扣押货物.汽车，海关监管遂饬箸卷图:犀场曾理用户目标馨与必市场营硝邪U 库场骨理祢H赏主.辎助作业公以 海知 愠行、公检法与部 fl相美人员及拄利益：相美人员|利益1 N场首销部门g握犀场货物的堆尚况、合理安推公M 的背桁战啪，库场管理部门准瞒及时的亨驰府场的使用怙况，精确州 对放柴货进行管理和雄护，鞘即作业人所 作业,林识桂叫策伸料。贷主1实时有俩物的曜存&黄、数址喇8盅蝌上实时时白己的雄、货物证行踝踪了解小 实动态.Hi黝作业公司铁曹公而需要及外解&个恐牛场中现 存的需要戡路潟运的货物懵况，女棒列午 即虬 媒炭交玖中心需要收集仙理拎公用 的媒炎

55、的排存情况.为交晶川尸粗桃妹一 的在询，1海美、银行、公榆社等部门海关芾要耐监管社进山口贺物进订监管* 仑检法部门土要H他险品的管理被W押、和质押的忻物近行首悴前曾条件，供物卸我在港口*场，相关的货谙总跛逢入系绽基本流程。川户_系统1 .阊度员编材地场使用计细系统根据用户输入的参数,汁券满足“ 的现场供调成员选捍.之任摩.岳府货乾拊塞际位宣避行瞥 理系绽提供克落鬲船形墉辑功健,最大勘度 的让密股反应阵场的实际使JU情况.3JU户封赏物仞渥避行作的椒仙1上户辎入的誓他明n催坳的圻姓*4也翌府货物避行监管柬酷甄定袖监嘶贺斯.保证货物的由入阵 合陇性，尸对堆场货物统计分所根据统讣轮fl,对怖场W用稿

56、此.黄物堆放信息班行统计分析为昔理决策探供根rss&i用户系统_制用户不对卖；位宣雄彳了管理加 系酬根粗遍X的人也位度种您物役地 的薄凯 口浏顷豹堂物的卷存3置，并 恨据货物的城的靖褪r动计!7t物所e面枳._2K如果贺物为而美痢有和危盼般 等20系统料此和物标讪为海关欧智.并耙 黄拘的源甘仪阻交熟也管方.业务规WJ域W商驶保潦的廨则，对货物倘信息圭行的一定保希贫哦”货物类别存在T 【吃隘卷苻理于卸】的冬加】时而区为危险从.垠悔库场的性质、疏物的性质提山优化的堆场使用方条|企业现有IT资产分析.。港口企业有负责装卸的中央控制系统，可以实时采集装卸货的数量.。但是系统相对独立，没有对外提供标准的

57、外部接曰.o拥有基丁 RFID的商品车管理系统，提供了供外部调用的 web Service.5.2.2服务鉴别通过对可视化库场的业务需求分析和企业现有 IT环境的分析，采用SOA的S0MA方法论，可以把可视化管理的业务需求抽象为如下的服务需求模型 ：通过 服务鉴别，可以得出图形显示操作服务，库场优化配置服务，图形化监管服务和 查询分析服务等四个顶层服务.。如图7所示：图昨场可视化映层图5.2.3服务规约在这一阶段，我们将定义实现服务的服务组件的细节，包括 ：数据、规则、 服务、可配置概要、可能的变更，同时还会涉及到消息、事件的定义和管理 经过服务鉴别的阶段，我们得到了候选服务列表，接下来就需要

58、决定暴露哪些服 务.。理论上所有的服务候选者都可以暴露为服务，但是一旦暴露为服务，该服务候选者就必须满足附加的安全性、性能等方面的要求，企业还必须为服务的规 划、设计、开发、维护、监管支付额外的开支，因此我们会根据一定的规则来决 定将哪些服务候选者暴露为服务.0这些规则包含以下几个方面：业务对齐：该服务候选者可以支持相关的业务流程和业务目标 .0可组装:该服务候选者满足技术中立、自包含以及无状态等特点，同时还满足复合应用的相关非功能性需求.0可重用:该服务候选者可以在不同的应用、流程中重用，从而减少重复的功能实现，降低开发和维护的成本.0按照以上提供的方法规则，库场可视化的服务暴露列表如下表 4所示.0在 决定暴露特定的服务候选者为服务以后,服务规约