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云计算在海运物流电子管理系统中的应用
时间:2021-06-06 08:49 | 栏目:运输物流管理论文 | 浏览:次
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摘 要: 在科技发展的推动下，云计算为海上运输注入了新的活力。本文分析传统海上运输的缺点，然后利用云计算技术进行改进。阐述基于云计算的海上运输物流电子管理系统的架构，设计云计算的基础设施层
、平台层、应用层在海上运输物流电子管理系统的实现方式。
关键词: 云计算; 海上运输; 物流电子系统
引 言
信息技术快速发展，传统的海上运输物流业面临着前所未有的挑战，云计算的发展打破了这种僵局，将各种计算资源虚拟化，通过网络实现了海上运输物流电子系统的架构、服务平台以及软件设施，用户通过云服务实现了物流系统中所有数据、计算、存储的快捷化。云计算为现代海上运输物流业带来了强大的优质资源整合能力，降低了企业的运输成本，提高了服务能力，并且在云计算中，将所有的信息存储在云端保证了数据的可靠性、安全性和容错性。本文将云计算应用到海上运输物流电子管理系统中，阐述海上运输物流流程和云计算在海上运输物流中的总体架构，然后对其功能进行详细说明。
1 海上运输物流流程
海上物流运输的一个重要内容就是运输物流流程，合理的流程能够使得物流企业降低成本、提高服务能力，使得运输物流业朝着自动化、智能化的方向发展，本文归纳的海上运输物流流程如图 1所示。我国海上运输物流普遍存在流程效率低下、处理时间长、成本高及资源分配不均匀的问题; 对于用户的需求响应慢，使得用户的货物运输服务不能得到迅速的响应。将云计算应用于海上运输物流电子管理系统中能够提高海上运输的信息化程度，并且能够提高企业的专业化程度，这是因为云计算将分散在不同地域的船舶企业有效的结合在了一起，充分的实现资源共享，并且云平台能够实时地提高运输过程中的数据，节省了运输时间。
2 云计算在海上运输物流电子管理系统中的应用
云计算能够提供的服务分为以下 3 种: 1) 提供基础设施服务 ( Iaa S) ，将海上运输物流电子管理系统所需要的所有服务器、网络设备、数据库等硬件资源整合起来，通过虚拟化技术实现跨区域的互联; 2)提供平台服务 ( Paa S) ，为电子管理系统中所需的软硬件提供维护资源，并且能够自动的、动态的调配资源，使得资源得到最大程度的利用; 3) 提供软件服务 ( Saa S) ，海上运输的物流企业可以通过云服务终端在云服务平台访问软件与应用，并且通过数据备份有效保证了资源的安全性。
2. 1 Iaa S 设计
本文为了满足整个海上运输物流电子管理系统的海量数据存储、计算和分析的性能需求，将通过多机虚拟化技术实现底层单物理资源的组合。在具体的应用过程中，本文对 CPU、内存、I/O 等进行了服务器的虚拟化。1) 对 CPU 进行虚拟化。本文在硬件的基础上对 CPU 进行虚拟化，当 CPU 正常工作时，执 行vmxon 指令进行虚拟机管理器状态，然后通过 VMVroot operation 指 令 设 置 虚 拟 机 环 境， 由 指 令vmlaunch 启动虚拟机，从而虚拟化 CPU。2) 内存虚拟化。本文利用系统的内存管理单元半虚拟化实现内存虚拟化。
虚拟机管理器通过 f( 虚拟机物理地址和机器地址之间的映射) 和 g ( 虚拟地址和虚拟机物理地址之间的映射) 映射得到复合映射 f·g，然后将其写入内存管理单元。内存虚拟化的过程是: 在虚拟机上的操作系统创建新页表之际，虚拟机管理器会寻找空闲的内存为新建的页表分配内存空间并实现注册，使得操作系统仅仅对本虚拟机上的页表进行操作。虚拟机管理器根据映射f ，将页表中的虚拟地址映射为机器地址， 将修改了映射地址的页表写入内存管理单元中，并且实现虚拟地址和机器地址之间的映射关系。3) I / O 虚拟化。本文对 I / O 虚拟化是利用直接划分方法，对云计算中的虚拟进行编号，然后将此编号和 I/O 设备一一对应，这样操作系统可以直接访问输入、输出设备，没有权限的限制。通过虚拟化存储使得磁盘利用率有大幅提高，实现了负载均衡，在基础设施层，本文利用主机虚拟化技术，由逻辑卷管理器来隐藏物理存储资源的多样性，从而得到了存储资源的逻辑视图。通过虚拟化技术将底层的资源分解成了可以单独调用的资源单元，但是这样资源需要通过基础设施平台进行统一管理、调度等以及网络监控、存储技术的灵活运用。本文的基础设施管理平台包括资源和业务管理。Iaa S 可以有效地对海上运输物流企业进行云管理和监控，同时物流运输企业的电子管理可以由 VPN 进行云端资源的访问，而每个物流运输企业都有自己的管理器，以此来进行内部资源的划分和优化。云端的每台服务器上都有若干个虚拟机，通过 Xen 虚拟机为企业提供大数据资源，这样再配合企业内部的资源管理器实现了海上物流运输企业的自动化管理。
2. 2 Paa S 设计
平台层服务是在基础设施层的基础上进行软件编程、测试、搭建程序运行环境的服务。在平台层，用户不需要考虑软件的部署、性能优化等问题，本层的扩展性强，支持多种编程语言，海上物流运输企业的电子管理系统仅需利用平台层提供的 API 和开发工具进行二次开发就行，由此可以极大的节省开发时间，降低研发成本。本文在大数据挖掘的基础上为用户提供所需要的数据储存方式，本文在设计平台层时是基于 Paa S应用托管平台，其核心是数据存储、API 类库、程序编译。通过可靠的程序编译实现了系统的高性能、安全运行; 利用云计算的分布式存储，实现了数据对象的长久存储，并且可以随时对所需数据从数据库中调用; API 类为系统的二次开发提供了类函数，使得系统开发更便捷。总而言之，平台层为海上物流运输电子管理系统提供了有效的开发环境，能够对系统的运行情况进行有效的监控，并且根据运行情况能够进行软件配置、调试和测试。
2. 3 Saa S 设计
应用层是云计算中的核心，其是基于互联网进行应用的，可以通过定制、可配置、多租户和可扩展性 4 个方面评价应用层服务实现架构，用户可以通过服务定义、管理和调用来实现应用层的高标准架构。在应用层上本文采用 SOA 架构，这种架构具有通用性强、可扩展和协作能力强的特点。在海上运输物流企业中可以将物流电子管理系统进行功能定制，其实现过程为:1) 根据海上运输物流环节的不同，将电子管理系统分为物流运输和物流监管两部分。2) 在进行应用层服务时，将海上运输物流电子管理系统的系统需求作为目标服务模型，以此实现功能的定制。3) 在完成需求分析后，设计系统的功能，如本文的海上运输物流电子管理系统具备的功能有网上下单、订单查询、订单跟踪、路线查询等。4) 在海上运输物流电子管理系统的后台程序运行过程中，通过企业服务总线为所有的服务提供响应，使得服务透明化，在系统功能发生变化时，仅仅通过改动 API 接口就能迅速的实现业务重置。
3 结 语
本文首先介绍了海上运输物流的流程，并指出了目前海上运输普通存在的问题，然后将云计算应用于海上运输物流电子管理系统中。针对云计算在海上运输中的应用，本文从基础设施层、平台层、应用层 3 个方面展开了详细的说明。通过云计算在海上物流运输中的应用，可以有效的提高系统的可靠性、安全性，并且极大的降低了海上运输的成本。
参考文献:
［1］ 阎子刚． 物流运输管理实务［M］． 北京: 高等教育出版社，2011: 115 － 117．
［2］ 张衍志，梁波． 舰船云计算数据存储安全研究［J］． 舰船科学技术，2016，38( 4) : 148 － 150．
［3］ 傅颖励，罗圣美，舒继武． 安全云存储系统与关键技术综述［J］． 计算机研究与发展，2013( 1) : 136 － 145．
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