1前言：

關于云計算：

云計算是一種基于網(wǎng)絡的支持異構設施和資源流轉的服務供給模型，它提供給客戶可自治的服務。云計算支持異構的基礎資源和異構的多任務體系，可以實現(xiàn)資源的按需分配、按量計費，達到按需索取的目標，最終促進資源規(guī)模化，促使分工的專業(yè)化，有利于降低單位資源成本，促進網(wǎng)絡業(yè)務創(chuàng)新。

關于智慧城市

智慧城市是以多應用、多行業(yè)、復雜系統(tǒng)組成的綜合體。多個應用系統(tǒng)之間存在信息共享、交互的需求。各不同的應用系統(tǒng)需要共同抽取數(shù)據(jù)綜合計算和呈現(xiàn)綜合結果。如此眾多繁復的系統(tǒng)需要多個強大的信息處理中心進行各種信息的處理。

要從根本上支撐龐大系統(tǒng)的安全運行，需要考慮基于云計算的網(wǎng)絡架構，建設智慧城市云計算數(shù)據(jù)中心。在滿足上述需求的同時云計算數(shù)據(jù)中心具備傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心、單應用系統(tǒng)建設無法比擬的優(yōu)勢：隨需應變的動態(tài)伸縮能力(基于云計算基礎架構平臺，動態(tài)添加應用系統(tǒng))以及極高的性能投資比(相對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，硬件投資至少下降30%以上)。

2云計算應用于智慧城市的優(yōu)勢

2.1平臺層的統(tǒng)一和高效能

通過架構即服務(Iaas)的構建模式，將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心不同架構、不同品牌、不同型號的服務器進行整合，通過云操作系統(tǒng)的調度，向應用系統(tǒng)提供一個統(tǒng)一的運行支撐平臺。

同時，借助于云計算平臺的虛擬化基礎架構，可以有效的進行資源切割、資源調配和資源整合，按照應用需求來合理分配計算、存儲資源，最優(yōu)化效能比例。

2.2大規(guī)?；A軟硬件管理

基礎軟硬件管理，主要負責大規(guī)?；A軟件、硬件資源的監(jiān)控和管理，為云計算中心操作系統(tǒng)的資源調度等高級應用提供了決策信息，是云計算中心操作系統(tǒng)的資源管理的基礎?；A軟件資源，包括單機操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫等?；A硬件資源，則包括網(wǎng)絡環(huán)境下的三大主要設備，即：計算(服務器)、存儲(存儲設備)和網(wǎng)絡(交換機、路由器等設備)?；A軟硬件管理中心，可以對基礎軟件、硬件資源進行資產(chǎn)管理；可以實現(xiàn)基礎硬件的狀態(tài)監(jiān)控和性能監(jiān)控；能夠對異常情況觸發(fā)報警，提醒用戶及時維護問題設備；能夠對基礎軟硬件資源進行長期的統(tǒng)計分析，為高層次的資源調度提供決策依據(jù)。

2.3業(yè)務/資源調度管理

云計算數(shù)據(jù)中心的突出特點，是具備大量的基礎軟硬件資源，實現(xiàn)了基礎資源的規(guī)?；??？梢蕴岣哔Y源的利用率，降低單位資源的成本。業(yè)務/資源調度中心可以實現(xiàn)資源的多用戶共享，有效提高資源的利用率。且可以根據(jù)業(yè)務的負載情況，自動將資源調度到需要的地方。

業(yè)務/資源調度中心是云計算數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)的高級應用模式，也是云計算數(shù)據(jù)中心低碳、綠色的開展業(yè)務的必然要求。

2.4安全控制管理

一個產(chǎn)業(yè)、一個國家的競爭力可以有很多，而在信息時代下，數(shù)據(jù)已成為產(chǎn)業(yè)、國家的核心競爭力。云計算，實現(xiàn)了計算與存儲的分離，實現(xiàn)了眾多用戶對同一基礎資源的共享使用。但同時，眾多用戶共享同一資源，也對數(shù)據(jù)安全提出了更高的挑戰(zhàn)。

在云計算環(huán)境下，基礎資源的集中規(guī)?；芾恚沟每蛻舳说陌踩珕栴}更多的轉移到數(shù)據(jù)中心。從專業(yè)化角度，最終用戶可以借助云數(shù)據(jù)中心的安全機制實現(xiàn)業(yè)務的安全性，而不用為此耗費自己過多的資源和精力。但同時，對云計算中心而言，需要直接對更多用戶的安全負責。具體而言，云計算安全涉及以下幾個主要方面：數(shù)據(jù)訪問風險、數(shù)據(jù)存放地風險、信息管理風險、數(shù)據(jù)隔離風險、法律調查支持風險、持續(xù)發(fā)展和遷移風險等等。

云計算數(shù)據(jù)中心的安全控制，可以從基礎軟硬件安全設計、云計算中心操作系統(tǒng)架構、策略、認證、加密等多方面進行綜合防控，保證云計算數(shù)據(jù)中心的信息安全。

2.5節(jié)能降耗管理

建設節(jié)約型社會，是經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的物質基礎，是保障經(jīng)濟安全和國家安全的重要舉措。對于云計算數(shù)據(jù)中心，面對規(guī)模巨大的基礎軟、硬件資源，實現(xiàn)這些基礎資源的綠色、節(jié)能運維管理，是資源供應商業(yè)務的必然需求，也是云計算發(fā)展的初衷之一。

當前，業(yè)界普遍的情況，設備采購是以保證各項業(yè)務峰值需要為依據(jù)的。為此，用戶往往采購了大量的設備。但實際運行過程中，設備負載普遍較低，通常僅在20%左右。特別在低負載時段，服務器的利用率更為低下。長期的低利用率，造成了大量資源的浪費和能源的無謂損耗。

云計算數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)了資源的多租戶應用。通過業(yè)務的歷史統(tǒng)計信息，配合業(yè)務/資源調度管理，可以有效提高資源的利用率。在典型應用中，采用節(jié)能技術的云計算數(shù)據(jù)中心，可以將資源負載提高到80%，除去資源調度過程中的損耗，可以將資源的有效負載提高2倍。當前中國服務器保有量在200余萬臺，如果能夠較為普遍的采用云計算節(jié)能技術，則可以降低65%左右的能源損耗。以服務器平均能耗200瓦/小時計，全年可節(jié)約160億千瓦時的電能，相當于葛洲壩電站2009年全年的發(fā)電量。

而在夜間，數(shù)據(jù)中心整體負載降低情況下，則可將空閑資源轉入休眠模式，從而在最大程度上實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色、低碳的節(jié)能運營。

3云計算應用于智慧城市建設的意義

3.1促進現(xiàn)代服務業(yè)的發(fā)展

發(fā)展現(xiàn)代服務業(yè)，帶動產(chǎn)業(yè)結構調整，是我國信息技術產(chǎn)業(yè)所肩負的重要歷史使命。云計算，使計算與信息服務走向社會化、集約化、專業(yè)化，讓更多的人能夠以低成本享受到我們的信息技術和信息資源服務，是促進我國現(xiàn)代服務業(yè)發(fā)展的重要信息技術。

現(xiàn)代服務業(yè)是從工業(yè)、農業(yè)、服務業(yè)三個產(chǎn)業(yè)角度抽出的，它是一種利用高新技術，特別是信息通信技術和墊帶管理理念的一種新的服務業(yè)態(tài)，云計算正是上述所提的新的業(yè)態(tài)。可見，云計算是現(xiàn)代服務業(yè)的一個交集關系，一方面它屬現(xiàn)代服務業(yè)，另一方面它也可以為其它工業(yè)、農業(yè)和傳統(tǒng)服務業(yè)做計算服務，共同形成全面的支撐關系，可見云計算作為現(xiàn)代服務業(yè)中一員可提供一切需要計算服務的請求。

現(xiàn)代服務業(yè)中各種計算服務都可以采用“云”計算的解決方案。云計算將進一步推動現(xiàn)代服務業(yè)的發(fā)展，而現(xiàn)代服務業(yè)的不斷增長的需求又會促進云計算服務的更大的應用和技術上進步。

3.2推動區(qū)域社會和經(jīng)濟更快發(fā)展

云計算作為一種計算模式，其重要特征就是資源整合，能夠提供更強大的應用支撐能力，進一步推動區(qū)域信息化建設發(fā)展，為區(qū)域社會和經(jīng)濟更快更好地發(fā)展提供有力保障。

經(jīng)過多年的建設，傳統(tǒng)的無線城市在電子政務、電子商務等方面已經(jīng)形成了多個應用平臺，積累的大量的數(shù)據(jù)。但是這些平臺之間是相互獨立的，形成多個數(shù)據(jù)孤島，并且普遍存在設備利用率低、管理維護成本高等問題。云計算中心的建設，使我們能夠有效整合計算資源和數(shù)據(jù)，支撐更大規(guī)模的應用，處理更大規(guī)模的數(shù)據(jù)，并且能夠對數(shù)據(jù)進行深度挖掘，從而為政府決策、企業(yè)發(fā)展、公眾服務提供更好的平臺。

對于中小企業(yè)，傳統(tǒng)的IT模式需要在硬件設備上投入大量資金，而沒能在預期時間內獲取相應的收益，將面臨很大的商業(yè)風險；面對迅速增長的市場機遇，則可能因為無法滿足用戶需求而錯失市場機遇。在云計算環(huán)境下，用戶可以隨時根據(jù)業(yè)務規(guī)模，租借相應的硬件設備資源，可以靈活的適應業(yè)務變化，有效規(guī)避風險，更好的把握機遇。因而，云計算能夠更好的降低中小企業(yè)風險，促進中小企業(yè)高效、健康發(fā)展。

3.3降低區(qū)域信息化的總體成本

云計算通過資源整合、統(tǒng)一管理和高效的資源流轉，可以有效降低區(qū)域信息化的總體成本，從而降低信息化門檻，使得更多的單位和企業(yè)愿意通過信息化提高工作效率。

首先，降低投資成本。通常情況下，IT資源投資規(guī)劃，往往是依照業(yè)務高峰負載時的需求進行采購，是一種負載最大化的規(guī)劃形式。但在日常應用中，絕大多數(shù)時間里，IT資源的負載只有20%左右，導致大量的資源在低負荷中，被閑置浪費。云計算的突出特點，在于實現(xiàn)IT資源共享?？梢栽诒ＷC數(shù)據(jù)隔離的情況下，實現(xiàn)多個業(yè)務對物理資源的共享，即在實現(xiàn)安全性的前提下，有效提高物理資源的利用率。因而，采用云計算方案構建數(shù)據(jù)中心，可以將IT物理資源的利用率提高到80%以上，有效降低物理設備的投資規(guī)模，是更為高效的投資規(guī)劃方向。

其次，提高利用率，降低日常運營成本。在白天業(yè)務高峰時，IT物理資源負載較高。而在夜間，IT物理資源負載很低。但為了保證業(yè)務的連續(xù)性，IT物理資源往往需要不間斷運行，由此，在夜間負載很低時，IT物力資源也耗費了大量的電能。云計算，可以實現(xiàn)有效的綠色節(jié)能。在夜間負載低時，能夠實現(xiàn)業(yè)務的不間斷轉移，可以有效將業(yè)務轉移到部分IT物理資源上，而將其他空閑的物理資源關機或轉入節(jié)能模式。經(jīng)過實際驗證，夜間，云計算可將80%的業(yè)務轉移到20%的物理資源上，從而節(jié)約70%左右的電能。

最后，降低管理維護成本。傳統(tǒng)的IT系統(tǒng)，服務器分散，大量的計算任務在桌面進行，每個單位和企業(yè)都要拿出相當?shù)娜肆Α⑽锪M行IT系統(tǒng)的日常維護，包括硬件維修、軟件升級、修補漏洞、查殺病毒等，甚至個人電腦重裝系統(tǒng)都要浪費大量時間。云計算通過資源集中和統(tǒng)一管理，降低了這些單位和企業(yè)的日常維護工作量，大量的工作都轉移到后臺由專業(yè)人員完成，從而有效降低了管理維護成本。

3.4為數(shù)據(jù)安全提供保障

云計算通過將數(shù)據(jù)集中存放，降低了數(shù)據(jù)在個人手中遺失或者泄露的風險。同時，云計算中心還采用了多種安全手段和容災備份手段，保證數(shù)據(jù)不會丟失，也不會被非法篡改。

4智慧城市的架構設計

隨著業(yè)務的快速發(fā)展，政府與企業(yè)(泛指運營商、企業(yè)和行業(yè)用戶)的業(yè)務應用和數(shù)據(jù)正在從分散部署走向大集中，作為業(yè)務承載體的IT設施的部署模型隨之發(fā)生翻天覆地的變化，互聯(lián)互通已經(jīng)不能滿足流程整合后的業(yè)務持續(xù)發(fā)展的需求。

網(wǎng)絡是連接所有數(shù)據(jù)中心IT組件的唯一通用實體，構建堅實的網(wǎng)絡基礎設施將為數(shù)據(jù)中心業(yè)務永續(xù)、管理與運維提供保障。

通常來講，用戶的業(yè)務可分為多個子系統(tǒng)，彼此之間會有數(shù)據(jù)共享、業(yè)務互訪、數(shù)據(jù)訪問控制與隔離的需求，根據(jù)業(yè)務相關性和流程需要，需要采用模塊化設計，實現(xiàn)低耦合、高內聚，保證系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全性、可靠性、靈活擴展性、易于管理。

考慮基于Iaas架構進行設計，以云計算數(shù)據(jù)中心為核心，打造獨立于多個應用系統(tǒng)的公共云，通過各類不同的云，如市政云、交通云、教育云、安全云、社區(qū)云、旅游云為各類上層應用提供支持，其架構能后續(xù)擴展支持其它云。

云計算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡總體架構圖

市政云模塊：市政平臺能提供移動辦公、移動執(zhí)法、視頻監(jiān)控、公眾服務等業(yè)務的移動通信網(wǎng)絡的接入通道服務，集成包括3G移動寬帶、短信、彩信、位置服務等移動通信資源，對委辦各局的應用接入進行統(tǒng)一管理，并負責移動智能政務的網(wǎng)絡安全、身份認證、運行監(jiān)控，負責城市綜合多媒體信息的發(fā)布。

平臺的建設目標包括以下六個方面：

建立統(tǒng)一的移動智能政務接入管理平臺

建立統(tǒng)一的移動智能政務訪問門戶

建立統(tǒng)一的移動智能政務安全認證平臺

建設統(tǒng)一的政務無線網(wǎng)關(短信、彩信、位置服務)

建設與智能政務外網(wǎng)安全連接的3G通信網(wǎng)絡通道

建設統(tǒng)一的城市綜合多媒體信息系統(tǒng)

交通云模塊：

交通擁擠造成了巨大的時間浪費，加大了環(huán)境污染當前，面對當今世界全球化、信息化發(fā)展趨勢，傳統(tǒng)的交通技術和手段已不適應經(jīng)濟社會發(fā)展的要求。智能交通系統(tǒng)將是交通事業(yè)發(fā)展的必然選擇，更是交通事業(yè)的一場革命。

結合目前城市交通現(xiàn)狀和需求，為提升百姓出行幸福指數(shù)，重點在公共交通領域打造高質量服務的城市智能公交系統(tǒng)。

智能公交解決方案，將無線技術與ITS的理念結合，為市民提供便民服務：

公交調度指揮和車隊管理

公交出行信息服務

公交安保服務

教育云模塊：好的教學課要打破時間、空間的限制，實時共享給其它學校的教師，并且能進行實時的互動、交流，以較快提升整個城市的教師水平。

安全云模塊：

隨著城市區(qū)域不斷擴大、人口增加及流動因素也隨之擴大，公安警力的增長速度逐漸不能滿足實際需求，而很多城市早期對城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控點分布少、覆蓋區(qū)域小、盲點多、清晰度差；各自的管理相對分散，居民小區(qū)或行業(yè)之間的信息匯總、資源共享較少。公安工作移動性、突發(fā)行、緊急性等特點，使得一線部門需要實時與公安數(shù)據(jù)中心交換信息。從上述需求看，結合城市里的已經(jīng)部署的高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，整合各種資源以適應城市應急保障制度，配備具有移動性能特點的“警務通”系統(tǒng)，通過數(shù)字視頻集中管理系統(tǒng)化科技手段打造“平安城市”。智慧城市規(guī)劃應用中“平安城市”屬于此模塊。

社區(qū)云模塊：“數(shù)字社區(qū)”將根據(jù)需求導向、科學規(guī)劃、著眼應用、注重實效的建設原則，進一步明確建設內容，規(guī)劃進度安排，展望實施效益，以確保“數(shù)字社區(qū)”建設科學、有序、快速建設。“數(shù)字社區(qū)”具有高技術含量與先進的物聯(lián)網(wǎng)及信息技術的應用集中體現(xiàn)。通過采用現(xiàn)代傳感技術、數(shù)字信息處理技術、數(shù)字通信技術、計算機技術、多媒體技術和網(wǎng)絡技術，實現(xiàn)社區(qū)內各種信息的采集、處理、傳輸、顯示和高度集成共享，實現(xiàn)社區(qū)自動化、智能化監(jiān)控，實現(xiàn)社區(qū)生活與工作安全、舒適、高效。進行精密設計、優(yōu)化集成建設代表國內一流水平的數(shù)字化及智能化系統(tǒng)工程。數(shù)字社區(qū)滿足社區(qū)廣大人民群眾的實際需求，建立一套極為完善的數(shù)字社區(qū)綜合信息平臺，充分體現(xiàn)端州鮮明的時代特征。