長沙物流公司 物流領(lǐng)域中基于SOA的云計算PaaS平臺框架

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本文針對當(dāng)前物流企業(yè)面臨的現(xiàn)狀，提出了針對基于SOA的云計算Paas平臺。它將為物流行業(yè)的云計算技術(shù)應(yīng)用提供新的技術(shù)解決方案，以實現(xiàn)物流業(yè)的高效、快捷、集約、透明，節(jié)約管理成本，提高管理水平。

1．物流領(lǐng)域企業(yè)的困境

在眾多的物流企業(yè)競爭角逐中，企業(yè)能否脫穎而出，主要取決于企業(yè)如何快速和高效地適應(yīng)市場的變化。一個想要打造成能快速適應(yīng)變化的企業(yè)迫切需要一個靈活的系統(tǒng)，能夠最大化地接近客戶，能夠響應(yīng)客戶的動態(tài)需求，幫助企業(yè)抓住動態(tài)的商業(yè)機會。所以，企業(yè)的業(yè)務(wù)處理必須走出企業(yè)自己的范圍，同多個客戶和合作伙伴進行協(xié)調(diào)。例如。一個國際貨運代理公司的業(yè)務(wù)，通�？缭搅似髽I(yè)邊界，它的使用角色除了企業(yè)內(nèi)部的操作、單證、客服、財務(wù)、銷售、管理者外，還包含整個供應(yīng)鏈上的上下游企業(yè)，如貨主、同行、車隊、報關(guān)行、海外代理、收貨人等。傳統(tǒng)的IT方式下，無法在這些跨企業(yè)的業(yè)務(wù)中實現(xiàn)自動化服務(wù)。客戶必須手動的發(fā)送訂單，檢查庫存，并給挨個給供貨商發(fā)郵件或者打電話 這一切在云計算平臺下都能很好地加以自動實現(xiàn)。從商務(wù)人員的角度來看，云計算不是一個企業(yè)門戶系統(tǒng)，不是一個供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，而是一個商務(wù)圈和增值鏈，是一個企業(yè)與客戶、企業(yè)與合作企業(yè)的社交網(wǎng)絡(luò)。

在傳統(tǒng)的物流行業(yè)中，人們實施的物流信息管理系統(tǒng)。物流配送系統(tǒng)，進銷存和庫存管理系統(tǒng)。絕大多數(shù)都是以一種內(nèi)部系統(tǒng)的形式進行構(gòu)建。同時，部署這些應(yīng)用軟件是一件非常復(fù)雜，昂貴并且充滿風(fēng)險的事。需要自行組裝每個應(yīng)用程序所需的硬件，操作系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫。中間件，Web服務(wù)器，和其他軟件。每個物流企業(yè)都需要培養(yǎng)一支包括網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)管理方面的專家團隊來保證應(yīng)用軟件日常的正常運行。一旦新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)需要改變原有應(yīng)用系統(tǒng)，一個漫長的開發(fā)過程就周而復(fù)始地開始了。

2.云計算在物流領(lǐng)域的應(yīng)用

物流領(lǐng)域中的云計算，可以讓物流企業(yè)根據(jù)自己的實際規(guī)模和需求，動態(tài)地從因特網(wǎng)的云端選擇相應(yīng)可視化的資源和服務(wù)，從而滿足本企業(yè)在日常運營過程中的各項IT服務(wù)的需要。

IBM智慧的“物流云”就提出了類似的概念。它提供了一個基于云計算技術(shù)的智慧物流方案，可以把物聯(lián)網(wǎng)運用于物流領(lǐng)域，就會全面進步貨物裝卸、運輸、倉儲、檢修和通關(guān)的智能化水平，實現(xiàn)物流業(yè)的高效、快捷、集約、透明，節(jié)約管理成本。提高管理水平。作為云軟件服務(wù)和應(yīng)用開發(fā)的平臺——PaaS（Platform as a serice），它一方面提供構(gòu)建和運行軟件服務(wù)的平臺，同時，另一方面它負(fù)責(zé)管理所有的硬件和軟件資源，通過Internet為客戶提供按需的，基于Web的軟件解決方案。

PaaS提供所需的所有運行在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施。用戶只需“打開水龍頭”獲取服務(wù)，他們不用擔(dān)心幕后的復(fù)雜性。PaaS是基于訂閱模式，所以用戶只需為他所使用的功能付費。利用PaaS，獨立軟件開發(fā)商和企業(yè)IT部門能夠更專注于創(chuàng)新，而不是復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施。物流企業(yè)可以將預(yù)算更多地投入到能提供真正的商業(yè)價值的地方，而不是基礎(chǔ)設(shè)備的購買和養(yǎng)護。

3.云計算系統(tǒng)及平臺發(fā)展現(xiàn)狀

目前，Amazon、Google、IBM、Microsoft、Sun等公司提出的云計算基礎(chǔ)設(shè)施或云計算平臺，開源組織和學(xué)術(shù)界也紛紛提出了許多云計算系統(tǒng)或平臺方案

3.1 Google的云計算基礎(chǔ)設(shè)施

Google的云計算基礎(chǔ)設(shè)施是在最初為搜索應(yīng)用提供服務(wù)基礎(chǔ)上逐步擴展的，主要由分布式文件系統(tǒng)（googleFile System （GFS）、大規(guī)模分布式數(shù)據(jù)庫BigTable、程序設(shè)計模式MapReduee、分布式鎖機制Chubby等幾個相互獨立又緊密結(jié)合的系統(tǒng)組成。

3．2 IBM“藍云”計算平臺

IBM的“藍云（blue cloud）”計算平臺是由一個數(shù)據(jù)中心、IBM Tivoli監(jiān)控軟件（Tivoli monitoring）、IBMDB2數(shù)據(jù)庫、IBM Tivoli部署管理軟件（Tivoli provi—sioning manager）、IBM WebSphere應(yīng)用服務(wù)器以及開源虛擬化軟件和一些開源信息處理軟件共同組成。

3．3 Sun的云基礎(chǔ)設(shè)施

Sun提出的云基礎(chǔ)設(shè)施體系結(jié)構(gòu)包括服務(wù)、應(yīng)用程序、中間件、操作系統(tǒng)、虛擬服務(wù)器、物理服務(wù)器等6個層次，其提出了“云計算可描述在從硬件到應(yīng)用程序的任何傳統(tǒng)層級提供的服務(wù)”的觀點。

3．4微軟的Azure云平臺

微軟的Azure云平臺包括4個層次 底層是微軟全球基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)（global foundation service，GFS），由遍布全球的第四代數(shù)據(jù)中心構(gòu)成：云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層（cloud infrastructure service、以Windows Azure操作系統(tǒng)為核心，主要從事虛擬化計算資源管理和智能化任務(wù)分配：Windows Azure之上是一個應(yīng)用服務(wù)平臺，它發(fā)揮著構(gòu)件（building block）的作用，為用戶提供一系列的服務(wù)。

3．5 Amazon的彈性計算云

Amazon是最早提供云計算服務(wù)的公司之一。該公司的彈性計算云（elastic compute cloud，EC2）平臺建立在公司內(nèi)部的大規(guī)模計算機、服務(wù)器集群上，平臺為用戶提供網(wǎng)絡(luò)界面操作在“云端”運行的各個虛擬機實例（instance）。

4．基于SOA的云計算平臺框架

各個云計算平臺也各自具有不同的特點，特別是在平臺的使用上，透明計算平臺為用戶同時提供了用戶實際接觸的客戶端節(jié)點以及無法接觸的遠(yuǎn)程虛擬存儲服務(wù)器。是一個半公開的環(huán)境，Google的云計算平臺環(huán)境是私有的環(huán)境。除了開放有限的應(yīng)用程序接口，例如GWT （GoogleWebtoolkit），GoogleAppEngine 以 及GoogleMapAPI等以外，Google并沒有將云計算的內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施共享給外部的用戶使用，IBM的“藍云”計算平臺則是可供銷售的軟、硬件集合。用戶基于這些軟、硬件產(chǎn)品構(gòu)建自己的云計算應(yīng)用，Amazon的彈性計算云則是托管式的云計算平臺，用戶可以通過遠(yuǎn)端的操作界面直接操作使用。看不到實際的物理節(jié)點。從其他角度比較了各個云計算系統(tǒng)的不同之處，可以看出，雖然云計算系統(tǒng)在很多方面具有共性，但實際上各個系統(tǒng)之間還是有很大不同的，這也給云計算用戶或者開發(fā)人員帶來了不同的體驗。

針對這些云計算平臺，我們在設(shè)計基于SOA的云計算平臺的體系結(jié)構(gòu)時。將包括硬件和系統(tǒng)軟件在內(nèi)的多個層次�？傮w而言，大致可以分成如下三層：

圖表1基于SOA云計算平臺的三層結(jié)構(gòu)

4．1硬件平臺

硬件平臺就是俗稱的Iaas，它主要面向用戶提供虛擬化的計算機資源，存儲資源，網(wǎng)絡(luò)資源。包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備等在內(nèi)的所有硬件設(shè)施，它是云計算的數(shù)據(jù)中心。硬件平臺首先要有可擴展性fScaling），用戶可以假定硬件資源無窮多。根據(jù)自己的需要，用戶動態(tài)地使用這些資源，并根據(jù)使用量來支付服務(wù)費。不需要為需要購買維護多少設(shè)備來支持當(dāng)前訪問量而犯愁。

在設(shè)計硬件平臺的虛擬技術(shù)顯得尤為重要，它可以讓多個操作系統(tǒng)共享一個大的硬件設(shè)施，使得硬件平臺的提供者能靈活地提供各類云平臺的硬件需求。常見的有收費的虛擬技術(shù)（如：VMware）。也有免費的開源技術(shù)（如：Xen）。

4．2云平臺

這里的云平臺專指Paas，它提供服務(wù)開發(fā)工具和基礎(chǔ)軟件（如：數(shù)據(jù)庫、分布式操作系統(tǒng)等）。從而幫助云服務(wù)的開發(fā)者開發(fā)服務(wù)。另外，它也是云服務(wù)的運行平臺。所以，云平臺需要具有Java運行庫、Web2.O應(yīng)用運行庫、各類中間件等。

4．3云服務(wù)

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云服務(wù)就是指可以在互聯(lián)網(wǎng)上使用一種標(biāo)準(zhǔn)接口來訪問的一個或多個軟件功能。它有點類似于之前提出的“軟件即服務(wù)Saas”。但是與Saas不同的是。傳統(tǒng)的“軟件即服務(wù)”的系統(tǒng)需要服務(wù)提供商自己提供和管理硬件平臺和系統(tǒng)平臺，而云計算平臺上的云服務(wù)，不需要提供硬件平臺和云平臺。客戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)隨時隨地訪問各類服務(wù)，從而訪問和管理自己的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。而不需要到客戶現(xiàn)場去安裝和調(diào)試軟件，配置服務(wù)器等操作。

很多廠商已經(jīng)提供了上述的某些平臺 如IBM的Smart Business Storage Cloud和亞馬遜的EC2主要是一個云計算的硬件平臺（硬件作為一個服務(wù)），Google的Application Engine主要是一個云平臺，Salesforce則是云服務(wù)的提供商。

總而言之，通過虛擬化的方式。云計算平臺就能夠極其靈活地滿足各類需求。而不受硬件的局限。在實現(xiàn)自己的云計算硬件平臺時，主要需要考慮存儲結(jié)構(gòu)，這不僅僅需要考慮存儲的容量，更重要的是需要考慮磁盤數(shù)據(jù)的讀寫速度。單個磁盤的速度很有可能限制服務(wù)程序?qū)τ跀?shù)據(jù)的訪問，因此在實際用過程中，需要將數(shù)據(jù)分布到多個磁盤之上，并通過對于多個磁盤的同時讀寫以達到提高速度的目的。此外，數(shù)據(jù)如何放置也是一個非常重要的問題。GoogleFileSystem的集群文件系統(tǒng)和基于塊設(shè)備的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）系統(tǒng)提供了兩種可行的存儲技術(shù)。開源的Hadoop HDFS（HadooDDistributed File System）實現(xiàn)了類似GoogleFileSystem的功能，提供了一個實現(xiàn)硬件平臺的解決方案的參考。