基于开源软件的应用系统云化方法研究与实践
第一章绪论
1.1课题背景
影响企业竞争力的因素有很多，比如企业架构、企业运营模式、企业制度安排、领导决策能力和员工创新能力等等。虽然健全的制度、创新型的运营模式、快速的领导决策和扁平化的组织结构等要素是企业具有和保持竞争力的关键。但是，以上这些要素需要依托于现代化的信息技术才能发挥最大的作用。比如，客户管理系统可以作为企业员工和客户之间联系的纽带，及时获取客户的最新需求；售后服务系统可以及时获取客户对企业产品的反馈信息，以帮助企业更好地做好客户服务。不仅如此，企业领导者也可以通过智能商业系统了解业务动态，协助企业完成决策。如果企业信息化程度不高或信息化程度无法匹配企业发展，那么它自身的结构和功能都会受到很大的制约。因此，信息技术是影响企业竞争力的基础性、关键性要素。
云计算的出现则在一定程度上解决了这个难题。云计算是一种全新的商业计算模式它是在网格计算、分布式计算和并行计算的基础上发展整合起来的。云计算的原理是通过计算资源池的方式为用户提供计算、存储等资源。借助于云计算，企业用户可以享受更加方便、更加高效、更加廉价的服务。一方面云计算按需付费的特征可以将企业高额的一次性信息化投入，比如ER软件购买和服务器购买，转变为小额的运营费用支出，这样就可以有效的降低了企业的信息化成本；另一方面，云计算高弹性、高可扩展性的特征可以使得企业的IT架构更为灵活，从而可以轻易的应对服务需求变化的情况。
1.2国内外研究现状
云计算服务模型定义为基础设施即服务、平台即服务、软件即服务。这些服务模型的共同特点之一是按需付费，借助于这些模型，企业用户可以减少对企业信息化方面的成本投入。对于企业用户来说，云计算服务模型还具有前期投资少、低运维成本、高可扩展性等优点。
应用系统一般指代企业正在使用的企业级应用。企业级应用，也称企业软件或者企业级应用软件，它在维基百科上的定义是支持企业事业单位或者政府等机构各项业务运作的软件系统。除了支持机构内部人员的协同工作之外，企业软件也支持企业与其供应商业务伙伴和用户的协作与协调。企业级应用可以按功能划分为ERP企业资源规划、CRM客户关系管理、SCM供应链管理、HRM人力资源管理、BI商务智能、CMS内容管理系统等等。
为了在充分利用云计算优势的同时保护企业购买服务器等资源时的前期投入，企业十分热衷于把原有应用系统云计算化，即把云计算的高可扩展性、低运维成本、高容错性等特点赋予企业目前正在使用的应用系统，从而减少企业云计算化成本。然而，如何方便快捷地实现企业云计算化是当今比较受人瞩目的研究点。
目前为止，在应用系统云计算化方面已经有很多相关的研究。有学者将关注点放在应用系统云化前期，即云化决策支持，通过对经济、风险、安全等非技术类因素出发，在企业是否选择将应用系统云化方面提供参考。在决策研究基础上，企业可以决定正式进行应用系统云化实践，学者从云计算与应用系统两个角度对应用系统云化方法进行了研究。
第二章云计算相关技术综述
云计算虽然是一个新兴的领域，但是它的技术发展极其迅速，技术范围也日渐繁杂，为了能方便读者从云计算和应用系统两个角度理解本文内容，本章将介绍云计算的基本知识、本文涉及到的云计算关键技术以及传统应用系统架构。结构安排为：第一部分介绍云计算的概念与特点；第二部分介绍IaaS层服务模型与PaaS层服务模型的关键技术；第三部分介绍常见的云计算部署方式；第四部分介绍传统应用系统架构。
2.1云计算相关知识
2.1.1云计算概念
云计算的思想是将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。图2.1为云计算的概念模型。
云计算将软硬件资源组合成统一管理的巨大虚拟资源池。它按照用户对计算能力和资源的需求，从资源池中划分出相应资源。用户无需关心资源具体位置与资源分配算法，还可以轻易变更自身对计算存储等资源的需求。
2.1.2云计算特点
云计算作为全新的商业服务模型，具有许多区别于传统模式的特点，其中包括：
（1）虚拟化虚拟化是云计算最重要的一个特点。这里虚拟化主要指的是资源虚拟化。云计算采用统一的虚拟化技术将计算、存储、网络等物理资源抽象化，所有部署在云计算平台的应用的所有操作都是物理平台无关性的。借助于虚拟化技术，企业能够方便地进行资源调度，从而满足了云计算资源按需分配、按需付费的需求。
云计算利用虚拟化技术可将各类物理资源的利用率提升到一个新的高度，从而降低了企业运营服务器集群的成本。
（2）可动态扩展
可动态扩展是指云计算可以随时为应用系统增加或减少服务器和服务资源，以此达到加强或减弱应用计算能力的目的。云的规模可以动态增减，对于用户而言，云服务的计算能力是可以无尽增加的，所以云计算模式下的应用系统可以承载各种数量级别上的用户规模。依托于动态扩展的方便实现，用户可以方便的按自身需求来定制资源、使用资源。
2.2云计算服务模型
2.2.1IaaS层服务模型关键技术
基础设施即服务是云计算中最基础的服务模型，它将服务器中的硬件设备整合成一个虚拟的资源池供用户申请使用。在该服务模型下，用户通过网络便可获取包括存储和计算在内的各种资源。
本文涉及的IaaS关键技术主要包括虚拟化技术、虚拟机迁移技术和分布式块存储技术。
（1）虚拟化技术
云计算中的虚拟化是指通过虚拟化技术重新组织原有的物理资源。用户在使用云计算提供的资源和服务时，完全不需要关注提供服务的原理和内部细节，他们只需要一个可联网的应用终端就可以在任意位置获取云计算所提供的服务。资源在虚拟化之后被云平台统一组织和管理，用户使用其中资源时的体验与使用本地计算机基本一致。
虚拟化技术对于提高服务稳定性也很重要。Linux内核占据了操作系统唯一的地址空间，这意味着内核或任何驱动程序的故障都会导致整个操作系统的崩溃，从而影响操作系统上的其他应用。借助于虚拟化技术，用户可以运行多个操作系统，每个操作系统都有自己的地址空间，其中一个系统发生故障导致崩溃后，不会影响运行在其他操作系统上的应用。
虚拟化技术还可以提高系统资源利用率，在一台物理服务器上虚拟出多台虚拟机后，每个虚拟机可以承载一个应用的运行，在应用隔离的前提下，增加了资源利用率。而且，这种方式也可以节约电力、空间、制冷等成本。
（2）虚拟机迁移技术
虚拟机迁移技术是IaaS层服务模型中的核心技术之一，简易点来说，就是对一个虚拟机进行内存复制，然后把该虚拟机从源物理机迁移到目标物理机上运行。
在迁移过程中，虚拟机内存现实被不间断地从源物理机迁移到目标物理机，在迁移完成前，虚拟机仍然在源物理机上保持正常运行现实。当最后一部分内存页面被拷贝到目标物理机后，源物理机上的虚拟机将终止运行，目标物理机上的虚拟机将开始运行，至此，整个虚拟机迁移过程完成。
第三章IaaS服务模型应用系统存储层云化..........14
3.1研究背景与问题描述.........14
3.2需求分析与方法设计..........15
第四章PaaS服务模型应用系统业务层云化...........27
4.1研究背景与问题描述...........27
第五章房地产批量评估系统云化实践............47
5.1应用系统说明............47
5.2应用系统存储层实践............48
第五章房地产批量评估系统云化实践
房地产税收是以房地产或与房地产关于行为收益为征收对象的税种，它是国家调节国民收入分配和干预经济活动的重要手段之一。目前，国内房地产交易环节不仅仅只涉及契税、营业税、印花税等税种，以开征个人住房房产税为主要特点的房产税制改革已经在上海、重庆等地稳步推进，预计不久的将来会推广到全国。由于缺乏足够技术手段，传统的房地产税收征管都以应税住房的市场交易价格作为计税依据，并不完全反映房地产市场价值的统一评估价值。不少纳税人低报房地产交易价格以达到偷逃税款的目的，这种现象影响了税收征管公平、公正的原则，同时也削弱了房地产市场调控的政策效果。
5.1应用系统说明
为打造一个完整的服务生态系统，本文房地产批量评估系统包含的功能较多，包括房产基础数据采集、网上挂牌记录抓取、房产特征信息现场采集、房地产批量评估、房产交易税收征管、房地产评估地理信息服务、房地产评估综合信息服务。其中房地产批量评估功能是该应用系统核心。
房地产批量评估功能主要提供基期评估时点标准房基准价格的批量评估、不同评估时点标准房基准价格的批量评估、不同评估时点不同房屋的基准价格批量评估服务。
（1）基准价初始化
房地产批量评估系统将评估公司导入的基期基准价数据进行初始化运算。首先根据每幢房屋的基准价生成该小区的基准价以及每幢房屋基准价相对于该小区基准价的比例系数，然后根据小区的基准价生成社区的基准价，接着根据社区的基准价生成街道的基准价，在街道基准价的基础上生成城区的基准价，最后根据城区的基准价生成市区的平均基准价。
（2）基期基准价批量评估
将分析测算的房地产特征信息，如房屋朝向，楼层，小区周围超市数量等，通过数理模型运算得到评估结果。
（3）动态基准价批量评估
根据不同动态更新方法得到不同评估时点的房屋基准价格。
第六章总结与展望
6.1本文工作总结
随着云计算领域的持续发展，云计算相关技术进一步成熟稳重，云计算的优势将更加明显。目前，越来越多的企业利用云计算来打造自身信息化平台，提升自身竞争力。但是采用网络云服务仍然具有针对性不高、无法保留企业原有软硬件的投入、数据安全风险等问题。
针对此情况，本文展开了基于开源软件的应用系统云化方法研究和实践。通过开源软件降低企业应用成本，并通过云计算技术提升企业应用系统的可用性、容错性。提升企业服务器集群的利用率。
本文研究了云计算IaaS层和应用系统存储层的特点，对两者结合的需求进行了分析。基于需求分析，提出了一种基于云计算IaaS层的应用系统存储层云化方法。同时本文对IaaS层开源软件Openstac进行了深入研究。通过Openstac和分布式块存储Ceph实现了存储层计算、存储资源按需分配功能，同时利用分布式块存储打造的云硬盘提升了应用系统存储层数据的可用性、容错性和扩容能力。
参考文献（略）