摘要：結(jié)合軍事綜合電子信息系統(tǒng)的實(shí)際需求和云計(jì)算的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于云計(jì)算的平臺(tái)模型。該模型將OpenStack、Spark和內(nèi)存數(shù)據(jù)庫等云計(jì)算相關(guān)技術(shù)融合到系統(tǒng)中，并通過數(shù)據(jù)服務(wù)性能測試和數(shù)據(jù)可擴(kuò)展性測試驗(yàn)證了模型的彈性擴(kuò)展能力和計(jì)算處理能力。試驗(yàn)結(jié)果表明，該模型能夠較好滿足未來戰(zhàn)場大規(guī)模數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理及服務(wù)需求。

0 引言

隨著軍事現(xiàn)代化的快速發(fā)展，戰(zhàn)爭早已突破了傳統(tǒng)模式，并發(fā)展成為陸、海、空、天、電等多位一體的全方位立體戰(zhàn)爭。在這種戰(zhàn)場條件下，如何高效、可靠控制信息權(quán)必然成為獲取戰(zhàn)場勝利的關(guān)鍵因素。而隨著戰(zhàn)場數(shù)據(jù)規(guī)模的爆發(fā)式增長、數(shù)據(jù)類型的不斷豐富，軍事綜合電子信息系統(tǒng)如何實(shí)時(shí)、近實(shí)時(shí)收集分析各類戰(zhàn)場信息，是獲取制信息權(quán)的有效技術(shù)支撐，但現(xiàn)有計(jì)算平臺(tái)的局限性使得其計(jì)算服務(wù)不能彈性擴(kuò)展，造成數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)計(jì)算分析等存在一定瓶頸。將多種資源通過網(wǎng)絡(luò)提供用戶使用的云計(jì)算（Cloud Computing）使解決上述瓶頸問題成為可能，有軍事專家預(yù)言，未來云計(jì)算將成為新時(shí)代中沒有硝煙的信息戰(zhàn)略博弈，將主導(dǎo)新信息時(shí)代的戰(zhàn)爭[1]。

1 云計(jì)算及其相關(guān)技術(shù)

1.1 云計(jì)算基本概念

云計(jì)算是并行計(jì)算、分布式計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物，云計(jì)算是將IT資源整合、抽象后提供給用戶的一種產(chǎn)業(yè)模式及技術(shù)體系的總稱[2-3]。

發(fā)展之初，云計(jì)算暫時(shí)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的定義。業(yè)界普遍將云計(jì)算劃分為各類“X as a Service”業(yè)務(wù)的集合。在總結(jié)了包括上述理解思路在內(nèi)的各種云計(jì)算定義和描述的基礎(chǔ)上，NIST的Peter Mell 和Tim Grance在2009年4月提出了一個(gè)得到廣泛認(rèn)同和支持的云計(jì)算定義。NIST定義：云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用軟件、服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。

從NIST的定義及后續(xù)發(fā)展可知，云計(jì)算本質(zhì)是一種可以通過網(wǎng)絡(luò)便捷地按需訪問可配置的共享計(jì)算資源池的模式，即通過大規(guī)模低成本運(yùn)算單元通過IP網(wǎng)絡(luò)相連而組成的計(jì)算系統(tǒng)，提供包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用和服務(wù)等在內(nèi)的各種計(jì)算和存儲(chǔ)服務(wù)。盡管云計(jì)算產(chǎn)生于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)，但與傳統(tǒng)計(jì)算技術(shù)相比，云計(jì)算表現(xiàn)出了虛擬化支持程度高、能力動(dòng)態(tài)可伸縮、服務(wù)按需動(dòng)態(tài)定制、共享強(qiáng)大的計(jì)算與存儲(chǔ)資源、能力的高可靠性等特點(diǎn)[4]。云計(jì)算技術(shù)的高性能、低成本、可平滑擴(kuò)展等優(yōu)勢，為計(jì)算機(jī)IT技術(shù)提供了新的技術(shù)手段，孕育了大量的新的業(yè)務(wù)模式。當(dāng)前已不僅是降低建設(shè)和維護(hù)成本的重要手段，更為技術(shù)發(fā)展、業(yè)務(wù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新帶來了新的契機(jī)。

1.2 云計(jì)算相關(guān)技術(shù)

云計(jì)算模式的重點(diǎn)是將各類資源作為服務(wù)提供給用戶，主要包括三種服務(wù)模式：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(Infrastructure as a Service，IaaS)，平臺(tái)即服務(wù)(Platform as a Service，PaaS)和應(yīng)用即服務(wù)(Software as a Service，SaaS)。IaaS將硬件設(shè)備資源封裝成服務(wù)提供給用戶，PaaS將開發(fā)運(yùn)行環(huán)境封裝為服務(wù)提供給用戶，SaaS多是將某些特定的應(yīng)用軟件功能封裝成服務(wù)。采用云計(jì)算可以快速響應(yīng)不斷變化的需求，更有利于資源優(yōu)化利用和網(wǎng)絡(luò)空間安全的集中管控。在這三種模式中，上層服務(wù)模式的專用性更強(qiáng)，所提供的服務(wù)更具有針對性。

在實(shí)際云計(jì)算部署模式中，涉及以下關(guān)鍵技術(shù)：

（1）云管理平臺(tái)

云平臺(tái)是云計(jì)算快速發(fā)展應(yīng)用的產(chǎn)物，目前廣泛使用的開源云平臺(tái)主要有OpenStack、CloudStack、Eucalyptus和OpenNebula四種。從功能完整性，擴(kuò)展性以及后期的維護(hù)壓力與技術(shù)支持等因素考慮，OpenStack最為成熟。它主要包含Nova、Swift和Glance三個(gè)模塊，分別作用于計(jì)算、存儲(chǔ)和管理。OpenStack已在全球大型公有云和私有云的企業(yè)中驗(yàn)證其有效性，獲得了包括Intel、微軟、惠普、紅帽等在內(nèi)的眾多科技廠商支持，具有強(qiáng)大的技術(shù)后盾，并在電信、互聯(lián)網(wǎng)、教育等行業(yè)取得許多成功案例。

（2）大數(shù)據(jù)處理框架

大數(shù)據(jù)處理框架是云計(jì)算能夠處理多種復(fù)雜數(shù)據(jù)的重要支撐，目前應(yīng)用最為廣泛的是Hadoop和Spark。兩者的整個(gè)計(jì)算過程類似，首先通過Map操作將待處理數(shù)據(jù)分配到不同節(jié)點(diǎn)中，完成計(jì)算后，通過Reduce操作對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行收集。Spark最顯著的特點(diǎn)是將中間結(jié)果存儲(chǔ)在內(nèi)存中，Hadoop將中間結(jié)果存儲(chǔ)到HDFS文件系統(tǒng)，因此Spark大幅降低了訪存時(shí)間。

（3）內(nèi)存數(shù)據(jù)庫

內(nèi)存數(shù)據(jù)庫是云計(jì)算高效處理多類數(shù)據(jù)的重要支撐，目前廣泛應(yīng)用的是Memcached和Redis兩種。和MySql等傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫相比，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫借助云計(jì)算提供的豐富存儲(chǔ)資源，將內(nèi)存中數(shù)據(jù)周期性持久化，而不需要每次從磁盤中存取數(shù)據(jù)，從而大幅提升了數(shù)據(jù)存放速度。其中，Redis在3.0.0版本后支持構(gòu)建分布式集群，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分片及對每個(gè)分片的數(shù)據(jù)備份，大幅提升了數(shù)據(jù)可靠性。

2 軍事云計(jì)算的模型及應(yīng)用

2.1 體系設(shè)計(jì)原則

以基于云計(jì)算的軍事綜合電子信息系統(tǒng)體系架構(gòu)為基礎(chǔ)，結(jié)合云計(jì)算相關(guān)技術(shù)，利用現(xiàn)有開源工具，構(gòu)建一體化的云平臺(tái)模型。我們的目標(biāo)是利用云計(jì)算強(qiáng)大的擴(kuò)展能力和彈性能力提供各種類型的計(jì)算與服務(wù)，因此，采用基于云計(jì)算及其插件方法構(gòu)建可快速部署的Spark集群服務(wù)。通過平臺(tái)建設(shè)，目的有效提高系統(tǒng)的各項(xiàng)性能、功能指標(biāo)。

基于云計(jì)算平臺(tái)的體系框架設(shè)計(jì)，著重從以下幾個(gè)角度進(jìn)行設(shè)計(jì)：

（1）可靠性及可用性

系統(tǒng)的可靠性包括整體可靠性、數(shù)據(jù)可靠性和單一設(shè)備可靠性三個(gè)方面。云平臺(tái)的分布式架構(gòu)，從整體系統(tǒng)上提高可靠性，降低系統(tǒng)對單設(shè)備可靠性的要求。

系統(tǒng)的可用性是通過冗余、高可用集群、應(yīng)用與底層設(shè)備松耦合等特性來體現(xiàn)，從硬件設(shè)備冗余、鏈路冗余、應(yīng)用容錯(cuò)等方面充分保證整體系統(tǒng)的可用性。

（2）安全性

軍事信息系統(tǒng)中，安全是重中之重，特別是部分高敏感性業(yè)務(wù)場景，安全性是首要考量指標(biāo)。所以云計(jì)算體系框架需具備良好的安全性設(shè)計(jì)，通過安全防護(hù)保證云計(jì)算數(shù)據(jù)中心安全，重點(diǎn)保障網(wǎng)絡(luò)安全、主機(jī)安全、虛擬化安全和數(shù)據(jù)保護(hù)等功能。

（3）先進(jìn)性

合理利用云計(jì)算的技術(shù)先進(jìn)性和理念先進(jìn)性，突出云計(jì)算給客戶帶來的價(jià)值。采用虛擬化、資源動(dòng)態(tài)部署等先進(jìn)技術(shù)與模式，并與業(yè)務(wù)相結(jié)合，確保先進(jìn)技術(shù)與模式應(yīng)用的有效與適用。采用業(yè)界主流的開源云平臺(tái)框架OpenStack，充分融入行業(yè)生態(tài)，實(shí)現(xiàn)硬件、軟件廠商無關(guān)性，最大限度的保證資源池建設(shè)投資。

（4）可擴(kuò)展性

支撐云計(jì)算的各類資源需要根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用工作負(fù)荷需求進(jìn)行彈性伸縮，信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)松耦合。確保在業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行容量擴(kuò)展時(shí)，只需增加相應(yīng)數(shù)量的IT硬件設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的靈活擴(kuò)展。

2.2 基于云計(jì)算的體系框架

面對現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭的大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)，采用云計(jì)算技術(shù)作為數(shù)據(jù)處理手段，實(shí)現(xiàn)軍事信息系統(tǒng)對于計(jì)算資源需求的動(dòng)態(tài)調(diào)整，滿足海量戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的高效處理需求，應(yīng)對各作戰(zhàn)單元對承載信息的加工處理要求。提升軍事信息系統(tǒng)應(yīng)對現(xiàn)代戰(zhàn)爭的新需要。

根據(jù)2.1所述設(shè)計(jì)原則，基于云計(jì)算的平臺(tái)模型設(shè)計(jì)如圖1所示。

（1）物理存儲(chǔ)層

采用獨(dú)立的物理存儲(chǔ)層，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久化存儲(chǔ)與備份。在數(shù)據(jù)持久化過程中，獨(dú)立的物理層可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫或HDFS分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中，而不受云平臺(tái)及各類應(yīng)用的影響，通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、訪問等控制機(jī)制，在確保數(shù)據(jù)安全性的同時(shí)，能夠滿足軍事綜合電子信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存取的高效穩(wěn)定要求。

海量數(shù)據(jù)查詢、存儲(chǔ)、分析所依托的物理存儲(chǔ)?？蓪Y(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行處理存儲(chǔ)，滿足各類配置、日志、網(wǎng)頁、音視頻、社交等多源易購數(shù)據(jù)的加載和存儲(chǔ)。將各類資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理調(diào)度和使用控制，對物理存儲(chǔ)進(jìn)行配額管理。HDFS可采用多副本策略保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，在HDFS之上配置Hbase等NoSQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行索引。滿足海量數(shù)據(jù)的低成本存儲(chǔ)，為超長時(shí)間的海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和使用提供基礎(chǔ)支撐。

（2）云平臺(tái)層

云平臺(tái)層自下而上區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)訪問、業(yè)務(wù)邏輯和各類應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容，其中，各類應(yīng)用包括作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等軍事領(lǐng)域多種應(yīng)用，基礎(chǔ)算法庫為多種應(yīng)用提供信息處理、圖像處理等算法支撐；業(yè)務(wù)邏輯主要負(fù)責(zé)分析用戶請求，并對從物理存儲(chǔ)層獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，本文基于OpenStack及其插件Sahara快速搭建和部署Spark集群，整個(gè)集群搭建和部署可通過簡單設(shè)置集群參數(shù)在1 min內(nèi)完成，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的靈活擴(kuò)展能力，即是需要進(jìn)行規(guī)模數(shù)據(jù)計(jì)算分析時(shí)，快速搭建Spark集群用于數(shù)據(jù)計(jì)算與分析，需要其他類型服務(wù)時(shí)，快速拆除Spark集群，釋放占用各類資源；數(shù)據(jù)訪問實(shí)現(xiàn)獨(dú)立物理層的數(shù)據(jù)統(tǒng)一存取。

云平臺(tái)的數(shù)據(jù)接入層可實(shí)現(xiàn)多樣化的數(shù)據(jù)接入方式，針對各類數(shù)據(jù)接入需求，進(jìn)行多種可持久化方式進(jìn)行處理。將數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、文件數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)、音視頻數(shù)據(jù)等采用不同方式進(jìn)行數(shù)據(jù)接入和持久化工作。

數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)是在數(shù)據(jù)接入層之上，用統(tǒng)一的計(jì)算資源管理調(diào)度，動(dòng)態(tài)進(jìn)行業(yè)務(wù)部署和計(jì)算，為各個(gè)上層應(yīng)用分別提供高效的查詢、分析、統(tǒng)計(jì)等計(jì)算能力。對開源Spark的穩(wěn)定性、內(nèi)存管理等方面進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，提升系統(tǒng)Spark性能。保證各類數(shù)據(jù)處理的健壯性同時(shí)，滿足擴(kuò)展性的使用需求，可適用于各類實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的復(fù)雜處理業(yè)務(wù)場景。

應(yīng)用層可根據(jù)其實(shí)時(shí)性劃分為實(shí)時(shí)類應(yīng)用和離線類應(yīng)用，分別基于各類流式、離線等處理策略進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理應(yīng)用，分類進(jìn)行加工處理，后續(xù)云平臺(tái)可通過接口進(jìn)行應(yīng)用部署擴(kuò)展，滿足系統(tǒng)的快速部署、快速響應(yīng)的要求。

本文設(shè)計(jì)的基于云計(jì)算的平臺(tái)模型顯著特點(diǎn)是能夠提供高性能的彈性計(jì)算服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)，通過使用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫集群，可實(shí)現(xiàn)軍事綜合電子信息系統(tǒng)快速存取戰(zhàn)場大數(shù)據(jù)需求；通過快速搭建、拆除Spark集群，能夠迅速將多類資源轉(zhuǎn)化為計(jì)算服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，以及在計(jì)算完成后多類資源的快速釋放，為其他服務(wù)提供資源支撐。

2.3 云計(jì)算框架的適用性

當(dāng)前，軍事信息系統(tǒng)采用有需求再建設(shè)的模式。缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和運(yùn)營，導(dǎo)致當(dāng)前系統(tǒng)中出現(xiàn)了很多孤立的節(jié)點(diǎn)，業(yè)務(wù)互聯(lián)及數(shù)據(jù)共享均存在很大的困難。隨著軍事建設(shè)的不斷深入，對系統(tǒng)功能性要求、整體性要求以及集中化要求日益迫切。同時(shí)，現(xiàn)有軍事信息系統(tǒng)規(guī)模日益龐大，給建設(shè)和維護(hù)帶來巨大的壓力。此外建設(shè)周期長，對于突發(fā)性需求難以及時(shí)滿足，影響到整個(gè)軍事系統(tǒng)的發(fā)展。伴隨云計(jì)算等新興技術(shù)的發(fā)展，軍事信息系統(tǒng)從“網(wǎng)絡(luò)中心”向“數(shù)據(jù)中心、“知識(shí)中心”演變，形成彈性、動(dòng)態(tài)、靈活的系統(tǒng)平臺(tái)，從而使軍事信息系統(tǒng)建設(shè)朝網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向演進(jìn)。

云計(jì)算作為一種高效的、應(yīng)對現(xiàn)代戰(zhàn)爭海量數(shù)據(jù)處理需求的技術(shù)，通過體系建設(shè)，可有效提升軍事信息系統(tǒng)的信息存儲(chǔ)、處理、加工的能力，強(qiáng)化軍事系統(tǒng)的安全性、敏捷性、擴(kuò)展性。云計(jì)算能夠最大化實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益，這正符合未來作戰(zhàn)力量體系的專業(yè)化發(fā)展趨勢。云計(jì)算有效集中各類資源，通過服務(wù)為各需求方提供相應(yīng)的服務(wù)能力，將需求方從高難、低效、重復(fù)的維護(hù)性工作統(tǒng)一處理，提升專業(yè)計(jì)算資源的使用效率，云計(jì)算從根本上對軍事信息系統(tǒng)的資源處理能力進(jìn)行強(qiáng)化提升，是軍隊(duì)提升軍事信息系統(tǒng)敏捷性的必然要求。

通過云計(jì)算技術(shù)在軍事系統(tǒng)中的應(yīng)用，可帶來諸多優(yōu)點(diǎn)，分別如下：

(1)精簡IT資源，降低運(yùn)維成本

利用云數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一資源管理，統(tǒng)一的運(yùn)維管理平臺(tái)，降低維護(hù)成本，從降成本中貢獻(xiàn)凈利潤。

(2)靈活應(yīng)對業(yè)務(wù)和信息系統(tǒng)的需要，縮短業(yè)務(wù)上線周期

云計(jì)算的虛擬資源建設(shè)的模式，可實(shí)現(xiàn)一次規(guī)劃、多次部署、按需分配的業(yè)務(wù)使用模式，降低規(guī)劃難度，規(guī)避建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)，通過便利的擴(kuò)減容機(jī)制，可隨時(shí)調(diào)整軍事信息系統(tǒng)內(nèi)業(yè)務(wù)使用需求，以匹配業(yè)務(wù)或軍事信息系統(tǒng)的變化。

(3)利用云計(jì)算的高可靠性，確保核心業(yè)務(wù)的連續(xù)性

通過云計(jì)算HA、FT、熱遷移功能，能夠有效減少設(shè)備故障時(shí)間，確保核心業(yè)務(wù)的連續(xù)性，避免傳統(tǒng)信息系統(tǒng)存在的單點(diǎn)故障導(dǎo)致的業(yè)務(wù)不可用的現(xiàn)象。

(4)節(jié)能減排，優(yōu)化資源利用

云計(jì)算技術(shù)具有易擴(kuò)展、設(shè)備易替換的優(yōu)點(diǎn)，云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用可有效提高信息系統(tǒng)對資源使用的復(fù)用率，避免傳統(tǒng)軍事信息系統(tǒng)建設(shè)過程種存在的煙囪式發(fā)展現(xiàn)象，改善資源利用率低的現(xiàn)狀。

2.4 云計(jì)算框架的應(yīng)用方向

云計(jì)算技術(shù)給信息系統(tǒng)建設(shè)，帶來了顛覆性了技術(shù)變革。使得各類應(yīng)用模式出現(xiàn)了顛覆性進(jìn)展，云計(jì)算的技術(shù)有其適合信息化戰(zhàn)爭特點(diǎn)。目前，世界各軍事強(qiáng)國均將云計(jì)算技術(shù)作為推進(jìn)軍隊(duì)信息化轉(zhuǎn)型的重要抓手，將其廣泛應(yīng)用于作戰(zhàn)指揮、軍事訓(xùn)練以及保密安全等領(lǐng)域。

2.4.1 云計(jì)算與作戰(zhàn)指揮

在當(dāng)前軍事信息系統(tǒng)建設(shè)過程中，滿足信息化戰(zhàn)爭樣式對信息系統(tǒng)的復(fù)合型需求，對信息的實(shí)時(shí)處理能力上提出了極高要求。軍事信息應(yīng)用系統(tǒng)在信息收集、信息管理、資源調(diào)度等各方面要求信息的高效處理和調(diào)度。

云計(jì)算技術(shù)為信息化作戰(zhàn)條件下的態(tài)勢展示提供了更為有效的處理手段，動(dòng)態(tài)、可視的態(tài)勢展示手段依賴于戰(zhàn)場氣象、水文、地質(zhì)等自然環(huán)境信息，基于感知友軍、敵軍的力量分布、火力配置、武器裝備以及運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)進(jìn)行信息的高度融合，為指揮員進(jìn)行對敵協(xié)同作戰(zhàn)決策提供信息支持。在基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)處理環(huán)境中，各類傳感器搜集到的戰(zhàn)場數(shù)據(jù)信息通過網(wǎng)絡(luò)匯總到“云端”，依靠功能強(qiáng)大的云計(jì)算中心以及服務(wù)器組承擔(dān)全部的計(jì)算任務(wù)，能夠在瞬息之間完成對超大規(guī)模數(shù)據(jù)流量的處理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)快速的戰(zhàn)場情報(bào)融合、戰(zhàn)場態(tài)勢實(shí)時(shí)感知以及威脅等級實(shí)時(shí)評估等。

2.4.2 云計(jì)算與軍事訓(xùn)練

軍事訓(xùn)練工作是軍隊(duì)在非戰(zhàn)爭狀態(tài)下的主要任務(wù)，由于在不同時(shí)間、由不同部門、依據(jù)不同要求逐步構(gòu)建的軍事訓(xùn)練系統(tǒng)存在互不連通、“煙囪”林立的現(xiàn)狀，在信息交互與共享以及訓(xùn)練系統(tǒng)的互聯(lián)、互通和互操作方面存在巨大的鴻溝。云計(jì)算手段的出現(xiàn)，為打破當(dāng)前軍事訓(xùn)練系統(tǒng)各自為戰(zhàn)的局面提供了良好的契機(jī)。

依托云計(jì)算，可以構(gòu)建適合多軍兵種、不同類型的軍事訓(xùn)練內(nèi)容體系“云”，參與訓(xùn)練的部門利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，就可以擺脫訓(xùn)練系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)不兼容的桎梏，隨時(shí)、隨地進(jìn)入訓(xùn)練“云”，在“云”中實(shí)現(xiàn)從基本技能訓(xùn)練到多兵種實(shí)兵對抗演習(xí)等各類訓(xùn)練內(nèi)容。同時(shí)，分布在不同地域的軍事單位可以擺脫地域的局限，依托云計(jì)算中心構(gòu)建全景訓(xùn)練環(huán)境，擺脫傳統(tǒng)的跨部門、跨兵種軍事訓(xùn)練復(fù)雜、繁瑣的組織運(yùn)行模式，真正實(shí)現(xiàn)各類作戰(zhàn)單元、各種作戰(zhàn)要素的有機(jī)聚合，為一體化聯(lián)合訓(xùn)練提供堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)支撐。

利用云計(jì)算構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練平臺(tái)，參訓(xùn)單位可以最大程度地簡化訓(xùn)練終端，降低訓(xùn)練系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用，規(guī)避軟硬件設(shè)備的重復(fù)建設(shè)，通過云計(jì)算推進(jìn)訓(xùn)練設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化與兼容化，提升訓(xùn)練效益的目的。目前，發(fā)展基于云計(jì)算的集成訓(xùn)練系統(tǒng)，已成為軍事訓(xùn)練系統(tǒng)持續(xù)推進(jìn)訓(xùn)練信息化建設(shè)的必由之路。

3 云計(jì)算面臨的新問題

3.1 云計(jì)算的安全性問題

沈昌祥院士指出當(dāng)前云計(jì)算面臨的七大安全問題是數(shù)據(jù)丟失/泄漏、共享技術(shù)漏洞、供應(yīng)商可靠性不易評估、身份認(rèn)證機(jī)制薄弱、不安全的應(yīng)用程序接口、沒有正確運(yùn)用云計(jì)算和未知的風(fēng)險(xiǎn)，說明了云安全狀況比往的信息系統(tǒng)問題更加嚴(yán)重。在軍事領(lǐng)域，軍事應(yīng)用的特殊屬性導(dǎo)致軍事應(yīng)用涉密程度高、應(yīng)用類型多樣，在安全性的要求相較民用應(yīng)用更為苛刻。隨著技術(shù)的發(fā)展，云計(jì)算技術(shù)在管事領(lǐng)域的技術(shù)變革會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)安全問題的變更，傳統(tǒng)的通信安全保密、設(shè)備整機(jī)、信息系統(tǒng)應(yīng)用的安全防護(hù)，會(huì)過渡發(fā)展到面向云計(jì)算架構(gòu)的信息安全保障的階段。目前，安全問題已成為影響云計(jì)算在軍事領(lǐng)域深化應(yīng)用的亟待解決的問題。

云計(jì)算在軍事應(yīng)用中的安全性可劃分為兩部分內(nèi)容，一是前文所述的云計(jì)算架構(gòu)的整體安全，確保系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行，從而在底層能夠確保軍事應(yīng)用的穩(wěn)定，夯實(shí)信息系統(tǒng)作戰(zhàn)效能基礎(chǔ)，提升相關(guān)作戰(zhàn)效能。二是確保云計(jì)算平臺(tái)內(nèi)的各類數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性和可用性，并確保軍事應(yīng)用的穩(wěn)定性和安全性。

目前，基于云計(jì)算的規(guī)模擴(kuò)大和部署的復(fù)雜性，增加了系統(tǒng)安全的風(fēng)險(xiǎn)，對系統(tǒng)的安全機(jī)制、安全策略都提出新的研究內(nèi)容，迫切需要建設(shè)安全、機(jī)密、完整、可用的云計(jì)算環(huán)境，保證基于云計(jì)算在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用部署，促進(jìn)云計(jì)算與軍事應(yīng)用的深度融合。

3.2 云計(jì)算的可靠性問題

通過云平臺(tái)與傳統(tǒng)軍事信息系統(tǒng)的深度融合，可以提高全系統(tǒng)可靠性、擴(kuò)展性、使用性，云平臺(tái)有先進(jìn)的資源管理方式，虛擬化技術(shù)、HA、負(fù)載均衡、資源調(diào)度等先進(jìn)管理技術(shù)會(huì)導(dǎo)致上層軍事領(lǐng)域中的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)遷移，目前還沒有關(guān)于云平臺(tái)的部署應(yīng)用是否影響軍事系統(tǒng)長期運(yùn)行的可靠性研究。

除此之外，云平臺(tái)本身作為一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，不影響云平臺(tái)總體可靠性前提下，出現(xiàn)局部故障的幾率比較大，像單節(jié)點(diǎn)故障、網(wǎng)絡(luò)故障、狀態(tài)監(jiān)測故障、時(shí)統(tǒng)故障等，這些云平臺(tái)內(nèi)部故障對軍事領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的影響也沒有相關(guān)研究。這事關(guān)基于云平臺(tái)的軍事應(yīng)用系統(tǒng)長期運(yùn)行全局，對論證基于云平臺(tái)的軍事應(yīng)用系統(tǒng)至關(guān)重要。

4 結(jié)語

本文首先介紹了云計(jì)算及其相關(guān)技術(shù)，以及云計(jì)算在軍事領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，然后結(jié)合軍事綜合電子信息系統(tǒng)實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了一種基于云計(jì)算的平臺(tái)模型。該模型基于云計(jì)算及其插件方法構(gòu)建可快速部署的Spark集群服務(wù)，分析了該云計(jì)算平臺(tái)的框架的適用性和應(yīng)用方向。分析了云計(jì)算面臨的新問題，特別是在安全性和可靠性方面面臨的問題。在后續(xù)工作中，將結(jié)合綜合云計(jì)算在軍事領(lǐng)域的系統(tǒng)特點(diǎn)，對架構(gòu)和安全性問題、可靠性問題開展后續(xù)研究。