农信云计算数据中心建设

By 薛素金@农信互联

背景

北京农信互联科技有限公司是一家农业互联网高科技企业。农信互联以“用互联网改变农业”为使命，专注于农业互联网金融生态圈建设，致力于成为中国第一个农业互联网平台运营商，推动中国农业智慧化转型升级。

目前，公司已初步建成“数据+电商+金融”三大核心业务平台，并以“农信网”为互联网总入口，“智农通”APP为移动端总入口， 构成了从PC到手机端的快乐生态圈，实现对农业全链条的平台服务。

公司的数据业务以“农信云”为基础平台。利用互联网、物联网、云计算、大数据及现代先进的管理理念，联合农村种养户及相关中小微企业，打造农业大数据共享平台，以提高中国农业的整体经营效率。目前“农信云”以服务于规模猪场的“猪联网”、服务于农村个体经销商的“进销财”及服务于种养殖链上企业的“企联网”为主。

公司的电商业务以“农信商城”为核心平台，通过建立涉农电子商务市场，解决交易链条过长、产品品质无法保证、交易成本居高不下、交易体验差等问题。具体规划包括：服务农业生产企业的“农信直营店”、连接猪场与屠宰场的网上商城“生猪交易所”、大宗原材料的网上直营店“原料商城”等专业平台。

公司的金融业务以“农信金融”为主要载体，利用农信云、农信商城积累的大数据为基础，依托自主开发的农信资信模型，形成一个不同于传统商业银行，面向农户的行业内第一个普惠制的、可持续的农村商务金融新体系。具体规划面向农户、涉农企业的征信业务“农信评级”、农村理财和货款结算业务“农富宝”、农业互联网贷款业务“农信贷”（包括农富贷、农银贷、农农贷、扶持金）、农村第三方支付业务“农付通”等金融产品。

未来，农信互联将利用自身在行业的品牌、团队、渠道、资金优势，打造服务于整个农业行业的互联网与金融服务专业平台。

云计算简介

云计算是指通过互联网以按需、易扩展的方式获得所需的硬件、软件、平台及服务等资 源,它是在软硬件发展到一定阶段后,必然出现的一种计算资源整合模式。

云计算是当今信息技术产业正在经历着的一次巨大变革,通过“IT 即服务”的交付模 式,云计算将大幅提高应用程序部署速度、促进创新和降低成本,同时还增强 IT 运营的敏 捷性。云计算平台是现有 IT 和互联网技术以及业务模型逐渐演变的结果,而一个成功的云 计算平台可以最大限度地发挥现有软件开发经验、能力和各种资源。

对于用户,云计算能够带来的好处主要体现在降低成本、提高灵活性和可扩展性等方面。 采用云计算的架构模式能够降低信息系统的复杂性,其主要原因就是在云计算的架构中,复 杂的计算过程、资源的管理都集中在位于“云端”的数据中心层面实现,用户只是云计算产 品的消费者,无需考虑云端后台的技术复杂性。而云计算之所以能够在提高效率的同时,大 幅度降低成本的主要原因是由于云端的数据中心集中了大量的计算资源,通过将资源整合、 池化,并利用高度自动化的管理机制实现资源的动态分配和共享,从而在规模化的基础之上 实现了对底层计算资源的充分有效利用,降低了单位运算的资源投入成本。

在 IT 界,云计算被普遍认为是继互联网经济繁荣以来的又一个重要 IT 产业增长点,具 有巨大的市场增长前景。世界各国政府都十分重视本国云计算的发展,早在 09 年美国、韩 国、日本等就开始陆续执行云计算政策旨在控制政府经济支出或提高政府运行效率。

云计算作为新一代产业浪潮的重要驱动力,其应用前景,就如水、电一样作为公共事业 服务提供给用户。同时云计算作为一种新型业态,将加快信息产业和基础设施的服务化进程, 催生大量新型互联网信息服务业态,带动信息产业布局的整体变革。

云计算不仅仅是一个技术问题,更多的是一种商业模式或管理模式的创新,是继个人计 算机、互联网之后的 IT 产业出现的第三次革命浪潮。

云计算的分层架构

根据服务对象和提供的内容不同,云计算可以认为包括以下几个层次的服务:基础设施 即服务(IaaS),平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。

IaaS:基础设施即服务

IaaS(Infrastructure-as-a- Service):基础设施即服务。消费者通过 Internet 可以 从完善的计算机基础设施获得服务。IaaS 为客户提供的能力是提供处理能力、存储能力、 网络和其它基本计算资源,客户可以使用这些资源部署或运行他们自己的软件,如操作系统 或应用程序。客户无法管理和控制底层云基础设施,但可以控制操作系统、存储、部署的应 用程序,或有限的网络组件控制权。

PaaS:平台即服务

PaaS(Platform-as-a- Service):平台即服务。PaaS 实际上是指将软件研发的平台作为 一种服务,以 SaaS 的模式提交给用户。因此,PaaS 也是 SaaS 模式的一种应用。但是,PaaS 的出现可以加快 SaaS 的发展,尤其是加快 SaaS 应用的开发速度。PaaS[4]改变了传统的应 用交付模式,促进了分工的进一步专业化,解耦了开发团队和运维团队,将极大地提高未来 软件交付的效率。

SaaS:软件即服务

SaaS(Software-as-a- Service):软件即服务。它是一种通过 Internet 提供软件的模 式,用户无需购买软件,而是向提供商租用基于 Web 的软件,来管理企业经营活动。

云计算的应用方式

云计算的应用形式非常广泛,总的来说,云计算的应用场景主要可分为三大类:基础产 业类项目、服务平台类项目及产业支撑类项目。

基础产业类项目

• 商业化云计算数据中心：支持企业投资新建或扩建商业化云计算数据中心,构建包括计 算处理、数据存储、系统灾备、网络接入的共享资源池,以集约建设、弹性扩展、动态 配置资源以及按需付费的商业模式,向公共管理、企业运营、行业服务等领域提供基础 设施服务(IaaS),并支持软件服务(SaaS)、平台服务(PaaS)等业务构建。重点发展 面向企业服务、物流交通、工业设计、政务服务等领域的应用服务。

• 大型绿色数据中心：支持电信运营商、第三方数据中心运营商、互联网服务商投资建设 大型数据中心。鼓励大型数据中心在为自身业务提供运营载体的同时,面向国内外互联 网企业、云计算企业和行业用户提供 IT 基础设施服务,面向个人用户的电脑、智能手 机等终端提供具有良好开放性、扩展性的云存储(灾备)服务。鼓励运营企业采用新技术,提高系统运行能效比,拓展数据处理增值服务,吸引数据处理关联企业聚集发展, 打造绿色数据服务产业园区。

服务平台类项目

• 信息安全服务云平台：支持建设面向个人、企业和政府用户的信息安全云平台,针对网络、信息系统以及桌面终端、移动终端、服务器、传感器、工业控制器等设备提供运行 监测、安全预警和分析处置服务,针对恶意代码、网页仿冒、拒绝服务攻击、垃圾邮件、 漏洞、网页挂马等信息安全事件,提供策略、监测和处置服务,并保障信息完整、可用和受控访问。

• 移动互联网应用接入云平台：支持建设面向个人、企业和政府用户提供网络接入、终端设备应用与维护、软件下载以及专业化定制服务的移动互联网应用接入云平台。提供基 于接入的集成服务,为传统互联网的搜索、电子邮件、社区和即时通信等热点应用提供 移动接入管道;提供基于内容和应用的服务,为音乐、视频、手机电视、移动支付、定 位/导航、游戏等应用提供内容渠道;支持平台服务商创新商业模式,与产业链企业协作推出定制终端,促进移动互联网的普及与发展。

• 物联网应用共性服务云平台：支持建设面向工业制造、行业自动监测与控制、社会管理 与服务、日常生活等应用的物联网应用共性平台,提供物联网技术和产品研发、前端感 知设备接入与运行监测、网络协议标准与交换等公共技术服务。针对物联网技术和产品 设计、测试与验证,提供云计算以及专用设计、仿真软件等计算环境、工具模块与仿真 服务;针对物联网应用组网与系统集成,提供通信协议、能效设计、网络性能优化、动 态能量管理、安全涉密保护等系统调试、测试、监控服务;针对前端感知设备接入,提 供通信与信息交互、接口标识以及设备运行状态监测服务

• 视讯服务云平台：支持建设基于网络交换的视频应用管理服务体系,面向政府、企业和 公众提供视频会议会商服务,打造面向全球服务的视频云服务中心。建立视频应用管理 服务平台,满足视频应用终端接入、网络交换、功能定制、权限管理、费用统计等服务 需求;建立视频云网络体系,立足成都,逐步覆盖国内外,构建高品质、低成本的视频 云传输网;拓展视频云应用终端,提供不同厂家、不同品牌、不同档次应用终端的接入 与互联。建设集数字媒体加工处理、媒体分发传送、媒体增值应用、数字内容版权管理 与交易为一体的媒体云平台,为媒体机构、企业和个人提供服务;整合、汇聚政府投资 和社会投资建设的公共场所视频监控资源,为各级政府部门提供标准的流媒体服务。

• 企业公共服务云平台：整合企业注册登记、运行监管、信用信息、工商服务等系统资源, 构建企业监管服务公共平台,为企业和社会公众提供在线办事和信息服务。建设企业生 产、经营和管理的共性服务平台,提供设计、仿真、模拟、分析、测试、虚拟加工等产 品研发、自助建站、海量存储、数据分析等信息化应用,以及财务、人力资源、客户关 系、货物进销存管理等应用服务。

• 电子商务公共服务云平台：支持建立“平台+门户+多应用”的电子商务服务云平台, 面向企业提供基于信用、认证、交易、支付等体系的电子商务服务。针对不同行业、产 品、区域的各类企业,在统一的云服务平台基础上,开展特色行业电子商务应用,引导 企业普及电子商务。

• 物流信息服务云平台：整合供应链各环节物流资讯、物流监管、物流技术和设备等 资源信息,建设物流信息服务共享平台,面向用户提供管理、技术和交易服务。重点提 供物流信息的自动采集、标识、识别以及货物可靠配送、安全保管和可视化跟踪等服务, 支持物流企业实现货物、运输、仓储、堆场等物流资源的统一协调和优化配置。

• 生产设计服务云平台：支持构建满足跨行业计算和远程渲染能力的生产设计服务云 平台,提供系统监管、任务分发、渲染业务管理、三维动漫影视等多功能服务。面向汽 车制造、模具加工等工业设计需求,提供相应的设计服务和工程测试验证服务,推进工 业设计产业发展;面向电子设计、软件编程行业提供电子信息自动化(EDA)平台和软 件开发测试服务,推进软件产业发展。

• 金融服务云平台：支持中国银联电子票据创新业务中心建设,实现多终端票据绑定、 实时支付和信息查询,推进移动电子商务发展。支持第三方服务提供商基于云技术构建 金融数据后台资源池,为银行结算类业务提供计算处理服务,为会计流程改造提供后台 支持,支持商业银行业务模式和服务模式创新,鼓励数据服务商面向国内外银行开展数 据存储、灾备以及数据加工处理等增值服务。

• 科技成果转化交易服务云平台：集成科技资源,建立科技应用创新功能服务平台, 提供大型科学仪器设备、科技信息情报、知识产权、科技战略决策咨询、科技成果转化 和科技金融服务等综合信息与共享服务,同步推进科技基础条件平台、公共技术平台等 公共服务平台建设,完善科技公共服务体系,满足科技创新和产业化需求,为产业发展 提供科技支撑。

产业支撑类项目

• 云计算体验(测试)中心：建设云计算体验中心,为企业提供展示云计算解决方案、 支撑平台、应用系统以及软件和终端产品的场地,搭建直观的云计算体验环境;支持建 设云计算测试中心,提供基础软硬件环境,搭载主流厂商的测试和软件服务平台,为本 地企业提供开发、应用、测试环境。

• 关键技术及核心设备研发和产业化云平台：加强虚拟化资源管理、海量数据管理、分布式数据存储、分布式编程模式、云计算中间件、云操作系统、云安全软件和基于云 计算应用的嵌入式软件等关键技术的研发,促进技术成果转化及产业化。

云计算的关键技术

与传统的 IT 技术相比,云计算的核心技术主要体现在如下几个方面:

虚拟化技术

虚拟化技术是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行,它可以扩大硬件的 容量,简化软件的重新配置过程,减少软件虚拟机相关开销和支持更广泛的操作系统方面。 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 化和桌面虚拟化目。在云计算实现中。计算系统虚拟化是一切建立在“云”上的服务与应用 的基础。虚拟化技术目前主要应用在 CPU、操作系统、服务器等多个方面,是提高服务效率 的最佳解决方案。

数据存储技术

为保证高可用性、高可靠性和经济性,云计算采用分布式存储的方式来存储数据,采用 冗余存储的方式来保证存储数据的可靠性,即为同一份数据存储多个副本。这样用户就无需 考虑存储容量、数据存储位置以及数据的安全性和可靠性等问题。 另外,云计算系统需要 同时满足大量用户的需求,并行地为大量用户提供服务。因此, 云计算的数据存储技术必 须具有高吞吐率和高传输率的特点。云计算的数据存储技术的主要代表有谷歌的 GFS (Google File System)。IBM 的“蓝云”采用的是 HDFS(Hadoop Distributed File System) 数据存储技术。此外,一些 IT 公司也提出了一些数据存储的解决方案。 例如:微软公司提 出的 Skydrive,惠普公司的 Upline 以及 Sun 公司的 Network.com。 云计算的数据存储技术 未来的发展将集中在超大规模的数据存储、数据加密和安全性保证以及继续提高 I/O 速率等 方面。

数据管理技术

云计算系统对大数据集进行处理、分析,并向用户提供高效的服务,因此,数据管理技 术必须能够高效地管理大量的数据。另外,如何在规模巨大的数据中找到特定的数据,也是 云计算数据管理技术所必须解决的问题。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。由于管理形式 的不同造成传统的 SQL 数据库接口无法直接移植到云管理系统中来,目前一些研究在关注为 云数据管理提供 RDBMS 和 SQL 的接口,如基于 Hadoop 子项目 HBase 和 Hive 等。

编程方式

云计算提供了分布式的计算模式,客观上要求必须有分布式的编程模式。云计算采用了 一种思想简洁的分布式并行编程模型 Map—Reduce。Map—Reduce 是一种编程模型和任务调 度模型。主要用于数据集的并行运算和并行任务的调度处理。在该模式下,用户只需要自行 编写 Map 函数和 Reduce 函数即可进行并行计算。其中,Map 函数中定义各节点上的分块数 据的处理方法,而 Reduce 函数中定义中间结果的保存方法以及最终结果的归纳方法。

云安全

云计算是一种基于互联网的计算模式,提供服务的时候也就不可避免地出现像安全漏洞、 信息泄露、恶意攻击和病毒侵害等普遍存在于既有信息系统中的共性安全问题。云安全经过 样本收集和 MD5 端匹配技术发展阶段,目前已发展到了第三代的可信云安全。可信云安全的 特点是网上自动安全检测和防御,客户端可以优化到很小,以提高性能、减少资源消耗。

云计算对农信发展的战略意义

据 IDC 预测,未来 4 年全球云计算服务市场平均每年将增长 26%。著名计算机工程专家 李德毅院士认为,云计算产业的未来的发展速度将是目前 IT 产业的 6 倍。“云”颠覆了传 统的应用模式,使计算机应用从“桌面”转移至“网络”。由此可见,“云”将会使信息化 成为社会、组织及个人的基本属性,并开创新经济时代。

云计算是计算机科学和互联网技术发展的产物,也是引领未来信息产业创新的关键战略 性技术和手段。它将带来工作方式和商业模式的根本性改变,对我国冲出国外企业的技术壁垒、发展高新技术产业具有重要的战略意义。

改善产业结构

云计算的发展能够催生出新的商业模式和新的产业形态,也会促进软件生产方式的变革, 推动社会信息的服务化、集约化和专业化。云计算还具有极大的产业带动能力,将对传统产业转型升级和新兴产业的培育发展起到关键的作用。同时由于云计算代表了信息产业, 由硬件向软件,软件向服务,分散服务向集中服务的发展趋势。随着其逐步在各个行业开展 应用实践,还将会促进产业升级,对国家的经济结构调整产生重要的推动作用。

降低总体拥有成本(TCO),助力绿色 IT 和节能减排

云计算可以提高现有设备运行效率,并减少初期投资和运营成本(管理、更新成本), 降低用户总体拥有成本。同时,云计算对 IT 资源的集中和整合使用可以减少设备规模、及时关闭空闲资源,有效降低能源消耗,提高资源利用率,实现绿色 IT,推动国家节能减排 政策的落地。

提高信息服务水平,深化产业改革

云计算开创了软件即服务、平台即服务、基础设施即服务等全新 IT 服务模式,其中软件即服务模式提供低廉的在线软件租用服务,平台即服务模式提供快速的从技术开发到服务 运营的能力,基础设施即服务模式提供低成本和可靠性高的基础设施托管服务,云计算服务 模式不仅给全球信息产业创造了深远的变革机会,同时也给工业等传统产业带来了新的发展机遇。

服务本土用户,培育一批技术先进型创新企业

需求是带动技术和产业发展的重要力量。在云平台建设过程中选择本土技术型企业的产 品,不仅推动了我国信息技术和产品加快实现自主创新,增强了国家科技软实力,更培育了 一批有竞争力、发展力的高科技创新企业。

云计算的优势和特点

云计算在很多方面体现出了和传统 IT 的区别,具有如下的优势和特点:  使用的便捷性。在云计算模式中所有应用和服务请求的数据资源均存储在云中。用户可以在任意场合、时间通过网络接入云平台,使用统一的云服务,按照自身的需求 获取所需信息,并可以实现不同终端、设备间的数据与应用共享,为工作带来极大的便利和效率。

• 服务提供的多元性。云就是庞大的计算机群,具备极高的计算、存储能力,能够完成单机所完不成的海量计算、存储等工作。云将调用云中的计算机群,使用基于海 量数据的数据挖掘技术来搜索网络中的数据库资源,并运用各种方法为用户反馈出 尽可能详尽、准确的结果。云中的计算机可以通过相应技术保持网络数据库信息的 及时更新,用以保证用户服务的快速、准确。

• 用户端设备成本的低廉性。由于云计算模式下大量的计算及存储工作都被放到了网 络上,作为个人的用户端就完全可以简化到只有一个浏览器了。云计算模式中用户 只需通过网络使用服务商所提供的相关服务,并按实际使用情况付费,具体的计算 机系统硬件配置、设备运维支撑开支和服务器系统软、硬件升级都由云服务提供商 来完成。云计算的端设备和现在的 PC 机相比,云计算终端功耗低,成本低廉,终端用 户使用简单,维护方便。

• 服务的安全性。分布式系统具有高度容错机制。可以实现严格、有效的控制、配置 与管理,具有更好的可靠性、安全性和连接性能。高度集中化的数据管理、严格的 权限管理策略可以让用户避免数据丢失、病毒入侵等麻烦。

农信互联云计算战略

农信互联是一家农业互联网高科技企业。农信互联以“用互联网改变农业”为使命，专注于农业互联网金融生态圈建设，致力于成为中国第一个农业互联网平台运营商，推动中国农业智慧化转型升级。

目前，公司已初步建成“数据+电商+金融”三大核心业务平台，并以“农信网”为互联网总入口，“智农通”APP为移动端总入口， 构成了从PC到手机端的快乐生态圈，实现对农业全链条的平台服务。同时，在云计算、物联网、大数据等新型的技术应用上也有自己独特的感知能力，并已经成为这个行业的领军企业，为改变农业基础网络交付能力实现自身的技术积累。 1） 面向IaaS的基础服务平台转型

原有把烟囱式数据机房逐步向私有云平台迁移，并实现基础网络、计算、存储资源的相互融合、形成 Iaas 资源池。

2） 面向 PaaS中间件的战略转型

原有的公共服务组件转化成中间件服务接口，并提供数据连接、自动编排、持续集成、自服务等能力。

3） 面向 SaaS 的应用交付能力

充分利用现有的企业 APP 应用，构建符合行业特点的企业级应用交付系统，并联合行业众多企业提供一站式选购和集成服务。

构建区域多活的数据中心网络

2016年7月27日深夜中国联通整治违规互联网接入及大带宽业务的活动，使得公司北方业务经受大规模断网，用户访问受限，严重影响公司对外的声誉和品牌。在经历本次事件后，提出强化网络管理和加强运维监控能力的建设，涵盖建设全网多活的数据中心、高效的 DNS 域名解析能力、强化国内不同区域、不用终端的访问体验，加强 IDC 业务可持续性运转，满足公司用户不同层面的需求。

1.通过长传直连服务，可将私有云、混合云等不同类型的云资源接驳到骨干网上。

2.由三个数据中心构成。通过多路环形BGP骨干网确保网络的高可用性，能够轻松实现同城双活或多活、异地备份与容灾等实用功能，并将虚拟网络提升到了高可用性的状态。

3.打造敏捷的高可用应用交付能力。通过区域多活数据网络的建设，在现有的基础网络上充分利用私有云平台实现强大的安全保障，满足用户敏捷的高可用应用交付能力。

4.高效的 DNS 智能解析系统。通过DNSPOD 开启 CDN域名解析服务，解决因分布、带宽、服务能力带来的服务延迟高的问题，提高用户访问效率和成功率。

参考目录

[1] www.baidu.com 文库

[2] www.dnspod.com 帮助文档

[3] www.nxin.com 关于农信互联

[4] 时培昕 关于农信云计算发展的几点建议（内部文章）