大力推进电子政务公共平台建设和发展

中国电子信息产业发展研究院

近年来，经过各地各部门的共同努力，我国电子政务迅猛发展，基础设施建设取得积极成效，核心业务应用不断深化，信息安全保障能力显著提升。然而，电子政务发展中各自为政、信息孤岛、重复建设的现象依然存在。随着全球信息通信技术（ICI）迅猛发展，新技术、新应用、新产业不断涌现，特别是云计算技术和服务模式的产生，为建设集约共享的电子政务公共平台提供了技术条件和实践基础。充分运用云计算模式，深化电子政务应用，加强顶层设计，建设完善电子政务公共平台，全面提高电子政务技术服务能力和水平，成为“十二五”电子政务发展的重点之一。

一 云计算的概念

当今时代，云计算成为全球信息通信技术产业发展的重点。各国积极通过多项政策措施，加快云计算的战略布局和产业发展。

当前，国内外对云计算（Cloud Computing）的理解和定义并不统一，2012年中国政府工作报告附录对云计算的解释为：云计算是基于互联网的服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源，是传统计算机和网络技术发展融合的产物，它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。

以更加技术化的语言来描述：云计算是一种通过网络统一组织和灵活调用各种ICT信息资源，实现大规模计算的信息处理方式。云计算利用分布式计算和虚拟资源管理等技术，通过网络将分散的ICT资源（包括计算与存储、应用运行平台、软件等）集中起来形成共享的资源池，并以动态按需和可度量的方式向用户提供服务。用户可以使用各种形式的终端（如PC、平板电脑、智能手机，甚至智能电视等）通过网络获取ICT资源服务。

“云”是对云计算服务模式和技术实现的形象比喻。“云”由大量组成“云”的基础单元（云元，Cloud unit）组成。“云”的基础单元之间由网络相连，汇聚为庞大的资源池。云计算具备四个方面的核心特征：一是宽带网络链接，“云”不在用户本地，用户要通过宽带网络接入“云”中并使用服务，“云”内节点之间也通过内部的高速网络相连；二是对ICT资源的共享，“云”内的ICT资源并不为某一用户所专有；三是快速、按需、弹性的服务，用户可以按照实际需求迅速获取或释放资源，并可以根据需求对资源进行动态扩展；四是服务可测量，服务提供者按照用户对资源的使用量进行计费。

云计算的物理实体是数据中心，由“云”的基础单元（云元）和“云”操作系统，以及链接云元的数据中心网络等组成。

按照云计算服务提供的资源所在的层次，可以分为IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）和SaaS（软件即服务）等。云计算又可分为面向机构内部提供服务的私有云，面向公众使用的公共云，以及二者相结合的混合云等。

二 云计算技术

云计算作为一种新的超级计算方式和服务模式，运用了许多技术，其中以编程模型、数据管理技术、数据存储技术、虚拟化技术、云计算平台管理技术最为关键。

（一）编程模型

MapReduce是Google开发的java、Python、C+ +编程模型，它是一种简化的分布式编程模型和高效的任务调度模型，用于大规模数据集（大于1TB）的并行运算。严格的编程模型使云计算环境下的编程十分简单。MapReduce模式的思想是将要执行的问题分解成Map（映射）和Reduce（化简）的方式，先通过Map程序将数据切割成不相关的区块，分配（调度）给大量计算机处理，达到分布式运算的效果，再通过Reduce程序将结果汇整输出。

（二）海量数据分布存储技术

云计算系统由大量服务器组成，同时为大量用户服务，因此云计算系统采用分布式存储的方式存储数据，用冗余存储的方式保证数据的可靠性。云计算系统中广泛使用的数据存储系统是Google的GFS和Hadoop团队开发的开源HDFS（分布式文件系统）。

GFS即Google文件系统（Google File System），是一个可扩展的分布式文件系统，用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。GFS的设计思想不同于传统的文件系统，是针对大规模数据处理和Google应用特性而设计的。它运行于廉价的普通硬件上，但可以提供容错功能。它可以给大量的用户提供总体性能较高的服务。

一个GFS集群由一个主服务器（master）和大量的块服务器（chunkserver）构成，并被许多客户（Client）访问。主服务器存储文件系统的元数据，包括名字空间、访问控制信息、从文件到块的映射以及块的当前位置。它也控制系统范围的活动，如块租约（lease）管理，孤儿块的垃圾收集，块服务器间的块迁移。主服务器定期通过HeartBeat消息与每一个块服务器通信，给块服务器传递指令并收集它的状态。GFS中的文件被切分为64MB的块并以冗余存储，每份数据在系统中保存3个以上备份。

客户与主服务器的交换只限于对元数据的操作，所有数据方面的通信都直接和块服务器联系，这大大提高了系统的效率，防止主服务器负载过重。

（三）海量数据管理技术

云计算需要对分布的、海量的数据进行处理、分析，因此，数据管理技术必须能够高效地管理大量的数据。云计算系统中的数据管理技术主要是Google的BT（BigTable）数据管理技术和Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase。

BT是建立在GFS、Scheduler、Lock Service和MapReduce之上的一个大型的分布式数据库，与传统的关系数据库不同，它把所有数据都作为对象来处理，形成一个巨大的表格，用来分布存储大规模结构化数据。

Google的很多项目使用BT来存储数据，包括网页查询，Google地球和Google金融。这些应用程序对BT的要求各不相同：数据大小（从URL到网页再到卫星图像）不同，反应速度不同（从后端的大批处理到实时数据服务）。对于不同的要求，BT都成功地提供了灵活高效的服务。

（四）虚拟化技术

通过虚拟化技术可实现软件应用与底层硬件相隔离，它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式，也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。虚拟化技术根据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等，计算虚拟化又分为系统级虚拟化、应用级虚拟化和桌面虚拟化。

（五）云计算平台管理技术

云计算资源规模庞大，服务器数量众多并分布在不同的地点，同时运行着数百种应用程序，如何有效地管理这些服务器，保证整个系统提供不间断的服务是个巨大的挑战。

云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作，方便地进行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营。

三 高度关注云计算安全

云计算出现以来，发生的安全事件已经引起了广泛关注，并进一步引发了用户对云计算服务的信任问题。从导致安全事件的原因来看，包括软件漏洞或缺陷、配置错误、基础设施故障、黑客攻击等原因；从安全事件的后果来看，主要表现为信息丢失或泄漏和服务中断。

中国工程院沈昌祥院士指出，云计算仍然是一个信息系统，具有信息系统的特点，所以应该有等级保护，云计算安全的问题尤为重要，需要深入贯彻等级保护措施。针对云安全联盟总结的云计算安全的数据泄漏、共享、供应商提供云服务、身份认证、兼容性、开放和管理等问题，信息安全问题将更为严重，首先以前的信息系统是自建或托管，是可控的，但云计算将可控和管理变得不可控；其次大规模的共享异构使得运行环境变得动态无序。那么云计算环境也需要通过有序的方法进行管理和梳理。沈昌祥院士还强调，云计算是计算系统，本质没有变，只不过一些模式发生了变化，但也需要技术和管理两方面来解决问题。首先通过2010年发布的GB/T25070—2010信息系统等级保护安全设计技术要求保护云计算系统的框架，其次按照GB17859评估规则对信息流程处理加强控制管理。通过等级保护建立信息系统运行的安全环境。

中国工程院李国杰院士认为，云计算带来一些新的安全挑战，但就防黑客攻击、防病毒等典型的网络安全而言，云计算的安全风险与过去讲的网络安全基本上在同一等级上，云计算并没有使网络安全问题发生本质性的变化。Gartner公司2009年的调查结果显示，70%以上受访企业的CTO认为近期不会采用云计算的首要原因在于存在数据安全与隐私泄露的忧虑。云计算引起的新安全问题主要体现在“诚信安全”和由于集中带来的抗毁性和灾难性风险。相比发达国家，我国用户对云服务提供商的信任程度更低，这可能是我国发展公共云最大的障碍。

四 云计算技术为建设电子政务公共平台提供了条件

新技术的涌现和应用为电子政务基础设施和服务模式的发展与创新提供新的动力，推动并加快电子政务信息资源集成与共享、公共服务能力的创新和发展。云计算以其独特的技术特点正在成为电子政务公共平台建设的最佳技术手段。

云计算是一种基于虚拟化技术，具备弹性扩展、动态分配和资源共享等特点，能够实现可量化的、按需自助服务的新型计算模式。从商业角度看，云计算是一种基于宽带网络、以计算资源（通信带宽、存储空间、计算能力）服务为交易对象的新型商业模式，用户通过宽带网络享受信息基础设施、平台、软件应用等计算资源服务。形象地说，在云计算模式下，用户透明地从其他地方获取某些服务——硬件、软件以及业务流程的执行，用户既不知道、也不在乎这些能力从何而来、如何汇聚，这使得计算这种资源就如同水、电一样，成为社会的公共基础设施，用户可以根据自己的需要，随时随地获取。可以看出，云计算的技术特点正满足了电子政务从粗放式、分散化的建设模式向集约化、整体化的可持续发展模式的转变和政府管理服务从各自为政、相互封闭的运作方式向跨部门、跨区域的协同互动和资源共享的转变的要求。

在利用云计算技术推动电子政务公共平台发展方面，发达国家已经领先一步。美国于2011年发布了《美国联邦政府云战略》，指出要采用“云优先”战略，并要求各部门将基于政府云的解决方案作为首要选项，促进政府电子政务项目全力向云平台迁移，同时鼓励企业参与政府电子政务项目的云解决方案，减少总体运营成本。2010年6月，德国经济部宣布启动《云计算行动计划》，整合相似工作任务，推进行政管理过程的标准化，挖掘云计算巨大的经济潜力。

在新一轮的电子政务发展中，我们应加强研究云计算模式在电子政务发展中的作用，全面分析云计算技术对电子政务公共平台发展的影响和全方位业务协同、信息资源共享及信息安全保障对电子政务公共平台发展的需求，积极开展以云计算为基础的电子政务公共平台顶层设计，在现有基础上，建设完善基于云计算的电子政务公共平台，更好地支持电子政务应用深化和拓展。

五 建设基于云计算的电子政务公共平台的意义

建设电子政务公共平台是电子政务发展到深化应用、突出实效阶段的重要举措。以需求为导向，以效益为根本，密切结合中心工作，积极推动云计算模式在电子政务中的应用，有利于提高基础设施资源利用率，有利于有效地减少重复投资、避免各自为政和信息孤岛，有利于降低电子政务建设和运维成本，对于提高电子政务发展质量，增强电子政务安全保障能力也具有重要意义。具体来说，主要体现在以下几个方面。

（一）有助于降低电子政务建设和运维成本

电子政务公共平台可以为各级政务部门提供基础设施、服务和软硬件等资源，这就有效地节约了政府资金，主要包括软硬件设备的购买、运行和维护费用，以及各部门的数据中心、大型机房、服务器的建设和运维等方面的开支。一方面，电子政务公共平台采用集约化建设方式，提高了设备利用率，减少了设备采购数量和成本。另一方面，电子政务公共平台采用集约化运维方式，由专门机构进行管理，可以提高运维效率，有效降低政府运维成本。美国迈阿密市政府通过使用集约化平台管理物理服务器，每年节省75%的电子政务建设开支。

（二）为部门间信息共享与业务协同创造条件

充分发挥云计算虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性等优势，利用现有电子政务基础，建设完善电子政务公共平台，在支撑各部门应用发展的同时，也促进了跨地区、跨部门、跨层级信息共享。根据2010年对全国369个省市县电子政务信息共享情况的调查，平均仅28.08%的政务部门向其他部门提供共享信息，31.01%的部门获得其他部门提供的信息，信息不能有效共享已经成为电子政务发展中的关键难题。电子政务公共平台可以为多部门提供信息资源服务，可以将分布式存储的数据库和一站式的检索界面结合起来，利用其超计算能力快捷地帮助部门查找到自己所需要的信息，从而有效提高电子政务信息共享的效率，扩大共享范围。此外，硬件资源和信息资源的共享将有利于促进各部门内部与部门之间的业务系统的整合，为政府部门业务协同创造条件。

（三）有助于提高电子政务信息安全保障能力

建设完善的电子政务公共平台信息安全保障体系，有助于全方位提高电子政务基础支撑环境的安全防护能力，从而保障政府信息系统安全可靠运行。电子政务公共平台的建设运行维护，由专门的服务提供机构统一管理信息、保存数据、开发软件和提供平台服务，不但提高了系统的可靠性和可用性，提供更好的数据安全防范措施，也减少了客户端数据存储和使用的安全风险。此外，电子政务公共平台往往对数据管理有一套严格的规定，包括IT硬件、网络和软件等资产管理、密匙和证书管理、数据存储规定、端点的安全管理、审计报告、身份及角色的控制、网路安全及服务管理等方面内容，使用云计算模式，数据安全将更有保障。

（四）有助于优化电子政务建设过程

电子政务公共平台建设推动数据和业务系统与承载的技术环境分离。电子政务公共平台建成后，各部门基于电子政务公共平台实现数据和业务系统的建设与完善，不再需要单独自建、更新和升级技术环境。各部门电子政务项目建设不再需要经历需求分析、设计、施工、运行和维护等全过程，不用考虑应用实现的技术细节，由电子政务公共平台提供技术支撑、运维服务和安全保障。

六 基于云计算的电子政务公共平台的基本内涵

电子政务公共平台是指由县级以上信息化主管部门，组织专业技术服务机构，运用云计算技术，统筹利用已有的计算、存储、网络、信息、应用支撑等资源和条件，统一建设并为各政务部门提供基础设施、支撑软件、应用功能、信息资源、运行保障和信息安全等服务的电子政务综合性服务平台。

（一）基础设施服务

基础设施服务是指政务部门通过电子政务公共平台获取计算资源、存储资源、网络资源等基础设施支撑的服务。

（二）支撑软件服务

支撑软件服务是指政务部门可使用电子政务公共平台上提供的操作系统、中间件、数据库和开发工具等应用支撑软件，进行业务应用开发和部署的服务。

（三）应用功能服务

应用功能服务是指政务部门直接使用电子政务公共平台上提供的各种应用服务软件，快速实现业务应用的服务。

（四）信息资源服务

信息资源服务是指政务部门使用电子政务公共平台上提供的信息资源目录检索工具，获取信息资源共享、查询、交换等服务，为政务部门开展业务应用提供信息资源支撑的服务。

（五）信息安全服务

信息安全服务是指通过统一建设安全可控的信息安全基础设施，综合运用安全技术手段，制定全方位安全保障制度和标准，为各政务部门基于公共平台开展业务应用提供安全保障的服务。

（六）运行保障服务

运行保障服务是指通过建立统一的运行服务体系，制定服务标准和规范，为各政务部门提供满足需求、响应及时、安全可靠的运行保障服务。

七 加强电子政务公共平台顶层设计

基于云计算的电子政务公共平台的部署和建设是一项复杂的系统工程，涉及业务、管理、机制和技术等多个层面，因此做好顶层设计是至关重要的。在电子政务公共平台顶层设计中，需要明确电子政务公共平台的建设原则、实施步骤和运行保障的制度措施，明确电子政务公共平台的系统框架和服务功能，明确电子政务公共平台建设、运行、服务和管理机制，确保平台可建设实施、可提供应用服务、可持续发展。为此，需要重点把握以下几个方面。

（一）准确把握设计原则

基于云计算的电子政务公共平台涉及面广、难度大，开展顶层设计要把握以下原则。

一是要统一领导，分级实施。加强组织领导，建立统一的顶层设计工作机制和制度规范，坚持统筹规划、试点先行、分级实施，逐步构建形成目标一致、方向统一、互联互通、层级衔接的全国各级电子政务公共平台顶层设计实施体系。

二是要统一建设，资源共享。坚持设施共建和资源共享，在《国家电子政务“十二五”规划》指导下，统筹利用已有的电子政务基础设施和信息资源，统一设计建设电子政务公共平台，实现基础设施和资源共享运用。

三是要统一管理，保障安全。统一管理电子政务公共平台规划、标准、制度和技术体系，采用安全可控的软硬件产品，综合运用信息安全技术，建立安全可靠的信息安全保障体系，全面提高安全保障能力。

四是要统一服务，注重成效。顺应新技术发展趋势，探索运行管理服务新模式，加强服务提供机构和服务队伍建设，建立统一的服务体系，全面提升服务能力，切实发挥电子政务公共平台的成效。

（二）明确设计重点内容

电子政务公共平台设计应从需求出发，把握设计重点内容，主要有以下几个方面。

一是需求设计。应紧紧围绕各级政务部门深化电子政务应用、提高履行职责能力的迫切需要，为各部门实现政务、业务目标提供公共的技术环境和服务支撑。应有效支持政务部门灵活、快速部署业务应用，满足业务不断发展和改革的需要。应满足跨地区、跨部门、跨层级信息共享，以及行业系统与地方应用条块结合的需要。应满足大量数据访问、存储和智能化处理的需要。应满足安全可靠运行的需要。

二是系统架构设计。要统筹考虑计算资源、存储资源、网络资源、信息资源、应用支撑和信息安全等要素，建立一个公共的、安全的、灵活的、供各政务部门广泛接入和使用的平台系统架构。优化已有数据中心配置，统一数据库管理软件、操作系统、中间件和开发工具等应用支撑软件，构建应用支撑软件服务。统一开发通用型应用程序、应用功能组件，构建应用功能服务。构建逻辑集中、实时高效、共建共享的信息资源目录和交换、共享体系。设计统一的信息安全保障基础设施、技术措施和管理制度，保障电子政务公共平台安全可靠运行。

三是基础设施服务设计。电子政务公共平台的建设和运行需要基于广泛接入的互联互通网络进行。应根据政务内网、政务外网和互联网的发展现状，围绕区域和行业应用发展的需要，采用能满足电子政务公共平台部署所需的互联互通网络，设计并构建网络资源服务。整合现有软硬件资源，进行资源池化设计，通过电子政务公共平台为各政务部门动态提供虚拟化的资源，这些资源包括虚拟机、存储、负载均衡、虚拟网络等。设计资源调度管理系统，统一管理和调度数据处理、存储等资源，实现对资源使用情况的实时监控、综合分析、快速部署、动态扩展，实现资源高效利用，降低能耗。

四是支撑软件服务设计。要充分考虑已有产品和软件系统复用，设计为政务部门提供集成的业务应用开发、运行和支撑环境。设计的业务应用开发环境应包括提供数据搜索引擎、通用代码库、类库和工具等组件和构件，满足各政务部门快速开发部门业务应用需要。设计的业务应用运行和支撑环境要为安全和授权管理、调配业务资源、进行代码编写、调试和仿真运行等提供工具与服务。

五是应用功能服务设计。要统一规划、设计、开发和部署政府网站系统、邮件系统、即时通信、电子公文传输系统、电子签章系统、办公系统等通用应用服务软件，供各政务部门按需调用。设计中应考虑应用功能服务的升级更新，保持接口一致性和应用的高度可用性。设计应用服务软件的使用权限管理，使各政务部门按照一定的授权进行部署使用。

六是信息资源服务设计。要设计满足跨地区、跨层级、跨部门信息资源共享交换使用的信息资源目录服务网站、认证授权与管理系统，明确政务部门提供共享信息、检索信息和使用信息的应用流程。设计基于身份权限获取公共平台信息资源共享的开放式应用程序接口（Web API）服务。设计支持“设备无关”的安全保障和隐私保护机制，在无需知道设备类型的情况下，各政务部门可以通过检索元数据，获取数据属性和应用规则服务。

七是信息安全服务设计。在电子政务公共平台的规划、设计、建设和运行维护的全过程，严格落实等级保护、分级保护等信息安全管理的要求。设计关键参数和指标，确保采用自主可控软件硬件产品，构建电子政务公共平台。设计统一的身份认证、访问授权、责任认定等安全管理措施，增强电子政务公共平台安全防护能力。设计电子政务公共平台容灾备份设施，制定相应的灾难恢复管理措施。

八是应用部署设计。分析部门业务应用对电子政务公共平台的不同需求，分类设计应用部署和服务方案。设计部门业务系统向电子政务公共平台迁移策略和计划，应将各级政务部门中业务成熟度高、复杂程度低、技术风险小、影响面不大的业务系统，作为优先向电子政务公共平台迁移的系统。设计业务应用迁移流程和规范，包括项目启动、评估审核、规划设计、迁移整合和收尾总结等环节的工作内容和要求，确保政务部门原来的业务应用不受影响。设计电子政务公共平台应用部署启动方案，首批将各政务部门政府网站系统、邮件系统、办公系统等通用型系统，基于电子政务公共平台部署运行。

（三）建立设计实施保障机制

在开展电子政务公共平台顶层设计时，应建立统一组织领导、统一建设、统一管理和统一服务的实施体系，形成在省级地方信息化领导小组领导下，地市和县各级地方主管部门共同参与的组织实施体系，保证电子政务公共平台顶层设计的权威性和一致性。设计切实可行的电子政务公共平台建设实施方案，在省级地方信息化领导小组统一领导下，由信息化主管部门牵头，会同有关部门，明确服务提供机构，有序推进服务实施。制定电子政务公共平台建设和运行管理办法，落实服务资金保障，保障平台的建设实施和长期有效运行。

八 深化电子政务公共平台应用服务

在推进电子政务公共平台建设过程中，需要从实际情况出发，牢牢把握应用和服务导向，要把公共平台为各部门提供应用支撑服务作为建设和发展重点，切忌贪大求全和“面子”工程，坚决摒弃技术和工程导向，防止电子政务公共平台成为新一轮的投资浪费和重复建设。在抓好顶层设计的前提下，逐步推动电子政务公共平台建设和应用，深化平台应用服务，切实提高应用服务成效。

此外，要建立服务提供机构资质和服务人员资格管理体系，明确成为电子政务公共平台服务提供机构的条件，明确服务人员的上岗资格，不断提高专业技术服务能力。设计完备的服务交付管理流程，设计日常服务管理制度，设计服务开通、计费、关闭等服务环节的协议和操作细则，明确服务提供机构和使用部门的权利与责任。设计统一的运行服务保障体系，建立统一服务电话、信息系统和服务窗口构成支撑平台，以及故障响应流程、日常巡检、服务质量监督和服务质量报告制度，实现对服务全生命周期的精细化管理，持续改进服务质量。