浅谈基于云计算的烟草信息系统优化

【摘 要】 云计算作为一新兴的超级计算方式，在国内外很多公司都有着广泛的应用。本文就云计算的技术优势，结合烟草各信息系统服务器的运行情况，提出“调谷济峰”的概念，在不增加额外硬件的前提下，对各信息系统进行优化，提升运行效率。

【关键词】 云计算 烟草 调谷济峰 提升效率

在现有的扬州市烟草公司信息系统中部署着多套应用系统，对日常业务数据进行分析和处理。随着行业的发展进步，各个业务活动产生的数据越来越多，对数据的挖掘和使用越来越深，对服务器的运算能力的要求越来越高，部分服务器已经不能满足数据挖掘的需要，在日常的使用过程中表现为：系统响应缓慢，查询效率低等。

如果按照旧有模式逐一更新服务器，除了投资巨大外，还存在着资源部署分散、能耗巨大、利用率低等问题。如何合理的优化信息系统，提升效率，就成为扬州烟草信息化建设的一个问题。

1 烟草信息系统的现状

近年来，随着扬州烟草信息化建设的深入推广，应用的信息系统也在逐渐增加，主营业务方面的应用系统有一号工程、营销管理系统（EM）、客户管理系统（CRM）、网上订货平台（EBP）等。

随着行业的发展进步，各个业务活动产生的数据越来越多，对数据的挖掘和使用越来越深，对服务器的运算能力的要求越来越高，每个系统在使用的高峰期，均不同程度的表现出系统响应缓慢，查询效率低等问题。加上在月初月底等固定时间段，营销与财务部门有着报表查询的业务需求，需要更多的系统性能支持，这就使得主营业务系统的响应效率越发降低。

但这并不是由于扬州烟草的信息化建设不够，服务器硬件条件不够，而是由于各个应用系统资源部署分散、系统所处理的数据相互独立、峰谷效率差别巨大，表现为在某些业务高峰时段，运算资源不够的情况。在高峰期外，系统的软硬件资源都处于闲置的状态。资源利用率的低下，必然造成高峰时的拥堵和闲置时的浪费。

2 云计算的现状

前几年，全世界极力追求的是高速度、高性能的服务器，各国为了在计算速度上超越他过，不惜代价。世界TOP500的高性能计算机的排名在不断的刷新[1]。而云计算的出现是人们不满足于CPU摩尔定律的增加速度，而希望把多个计算机并连起来，从而获得更快的运行速度[2]。

云计算作为一新兴的超级计算方式，可以将计算分布在大量的分布式计算机上[3]，运用这个概念对烟草信息系统进行优化，建立一个云计算集群，每台服务器作为一个分布式的计算节点，在某些服务器使用高峰期运算能力不够时，加入其他计算节点的空闲服务器，实现“调谷济峰”，提升信息系统运行效率。

IBM的“World Community Grid”的网络公益项目，就采用了云计算的方式，将全球各地自愿捐献出来的个人计算机的空闲处理能力汇集起来，创造出造福全人类的最大网格计算系统，以帮助各种技术创新、科学研究中所需要的复杂运算。

中国科学院2011年建成的“中科院云计算育成中心”，即是运用云计算技术，将计算中心每台机器均添加到高性能计算机集群中，构建集群系统，统一平台建设、避免重复投资，提高资源利用率。

3 基于云计算的优化方案

在现有的烟草业务模式下，经过一段时间的调研后，梳理出扬州烟草信息系统的负载情况如下：一号工程每天0时以后生成和抽取数据，凌晨时负载压力较大，营销系统和客户管理系统工作日的白天负载较大，网上订货平台工作日的晚间和周末负载较大，很明显，以上几个系统的峰谷正好相对错开，可以使用云计算的技术调用闲置的机器运算能力。

优化方案的设计思想是采用云计算的分布式计算结构，将现有的每台服务器作为一个计算节点添加到计算集群中。当某一服务器运算负载率到达瓶颈或者设定值时，会将运算任务分配到其他节点，即分配到其他相对空闲的服务器上。实现服务器硬件资源的动态迁移和计算集群的动态资源分配，达到高可用性。而且运算任务的分配在初始设置后均为机器自动分配，无须人工过多干预，实现了计算资源分配的动态化和智能化管理。即自动调用利用率低（即“谷”）的服务器，去供应给在使用率高（即“峰”）的服务器，实现“调谷济峰”。

4 与其他解决方案相比的优势

其他地市级烟草公司或者相近行业的解决方案是更新软硬件平台，建立数据中心，将应用和数据分开，使得对数据的查询和挖掘工作在单独的系统平台上运行，避免影响到日常的主营业务。只是建立数据中心存在以下几个问题：

（1）时间周期较长：硬件采购、软件的部署调试，累计时间往往需要三四个月甚至更多。（2）资金投入大：硬件投资、软件开发、系统集成等费用，投入一般都在二百万元以上。（3）占地大、能耗高：配置新的服务器双机，需要机房单独配置机柜，且还会增加UPS续航能力的要求。（4）管理复杂：日常运行需要专人维护新增加的硬件和软件，出现极端情况数据中心宕机时，若不能第一时间解决，各业务和查询工作均无法进行。

而云计算中心对单一节点的服务器性能和计算能力要求较低，一些配置较低，但性能完好的服务器也可以作为计算节点加入集群，继续发挥作用。建立云计算的架构后，好处是显而易见的：

（1）时间周期短：无须专门配置硬件，只需部署软件，一般一个月内即可部署完毕。（2）资金投入较小：仅需采购标准化的软件，无须专门定制，费用大大降低。（3）不占地，能耗低：由于无须增加硬件设备，所以不需要占用机房空间。（4）管理简便：日常运行均由系统自动分配计算任务，无须人工干预；日常若发生计算节点繁忙或者宕机时，可以自动或者手动将其切出计算序列；出现极端情况云计算集群故障时，各服务器仍然可以依靠自身的硬件来完成正常业务工作，受到的影响仅仅是无法互相共享空闲计算能力。

5 结语

在现在这个云计算时代，我们并不需要去追求昂贵的服务器，也不用去考虑有着全球TOP500的高性能计算机；利用云计算的技术将现有的扬州烟草信息系统合理优化、“调谷济峰”，就能达到响应快速、提升效率的目标。

参考文献：

[1]王鹏.云计算的关键技术与应用实例[M].北京：人民邮电出版社，2010年01月.

[2]李文亮 GPU集群调度管理系统关键技术的研究.华中科技大学，2011年硕士毕业论文.

[3]魏先民，王晟，赵壁芳.新型计算模型――云计算及其进展.自动化与仪表，2012年03期.