2 基于云計(jì)算的調(diào)度軟交換架構(gòu)設(shè)計(jì)

　　一般來(lái)講，云計(jì)算的主要思路是對(duì)基礎(chǔ)資源虛擬化以形成的資源池，進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度和管理，并為用戶提供包括從下到上的3個(gè)層次的服務(wù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS），每一層服務(wù)既可以對(duì)上一層次提供服務(wù)，也可以為用戶提供信息服務(wù)。云調(diào)度平臺(tái)在通IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上提供各種業(yè)務(wù)資源的統(tǒng)一管理和動(dòng)態(tài)分配而實(shí)現(xiàn)云計(jì)算，并利用 SOA 架構(gòu)為用戶提供安全、可靠、便捷的各種應(yīng)用和服務(wù)，用戶可以在任何時(shí)間、地點(diǎn)，用任何可以連接到網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備來(lái)訪問(wèn)這些服務(wù)。
云調(diào)度平臺(tái)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)可分為三個(gè)邏輯層面，系統(tǒng)拓?fù)淙鐖D2所示：

圖2 云調(diào)度平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

Fig.2 Architecture Design of cloud dispatching

1) 基礎(chǔ)資源層

　　基礎(chǔ)資源層位于架構(gòu)的最底層，包括物理資源和虛擬資源，是云計(jì)算服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。其作用是為上層提供云計(jì)算資源，包括計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等硬件資源以及調(diào)度軟交換、視頻監(jiān)控、定位、監(jiān)控檢測(cè)等業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，為被調(diào)度用戶和調(diào)度指揮人員員提供IaaS服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件資源和各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)快速的訪問(wèn)和管理。

2) 平臺(tái)業(yè)務(wù)層

　　平臺(tái)業(yè)務(wù)層位于基礎(chǔ)資源層之上，實(shí)現(xiàn)基于基礎(chǔ)資源層提供的業(yè)務(wù)資源，提供一個(gè)高可用的、可伸縮的、易于管理的云平臺(tái)服務(wù)器中間件，本層為整個(gè)云調(diào)度系統(tǒng)的核心，平臺(tái)業(yè)務(wù)層包含以下重要組件：

系統(tǒng)服務(wù)總線：基于云計(jì)算的特性以及電力系統(tǒng)大規(guī)模跨區(qū)域組網(wǎng)的需求，云調(diào)度系統(tǒng)是一個(gè)大規(guī)模分布式的組網(wǎng)架構(gòu)，需要支持靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�，可以根�?jù)系統(tǒng)需求將多個(gè)云調(diào)度平臺(tái)服務(wù)器靈活地組建為樹(shù)型、網(wǎng)狀、星型等結(jié)構(gòu)，并可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整，實(shí)現(xiàn)多級(jí)調(diào)度應(yīng)用。系統(tǒng)服務(wù)總線通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和控制信息的整合，加入了高效的消息排序、同步、狀態(tài)遷移和容錯(cuò)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布在各處的云調(diào)度平臺(tái)服務(wù)器的有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間超低時(shí)延的可靠的消息傳輸和底層業(yè)務(wù)資源功能共享，構(gòu)建統(tǒng)一的云調(diào)度系統(tǒng)。

負(fù)載均衡服務(wù)器：基于云計(jì)算的調(diào)度軟交換系統(tǒng)是一個(gè)包含有為數(shù)眾多且承擔(dān)不同角色和任務(wù)的大型網(wǎng)絡(luò)，為此，加入動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡及資源調(diào)配機(jī)制可以很好的解決大規(guī)模系統(tǒng)的有效管理問(wèn)題。在系統(tǒng)中部署負(fù)載均衡服務(wù)器實(shí)時(shí)地偵測(cè)全網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，收集重要節(jié)點(diǎn)和區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的壓力負(fù)荷信息，基于這些信息，系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整和均衡全網(wǎng)范圍內(nèi)不同區(qū)域資源的壓力負(fù)荷。特別在某些節(jié)點(diǎn)失效,或是網(wǎng)絡(luò)小面積故障的情況下，失效部分的角色功能可以由臨近節(jié)點(diǎn)暫時(shí)承擔(dān)。在故障網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)之后, 按照系統(tǒng)設(shè)定的策略重新接管自己的處理功能。
業(yè)務(wù)子系統(tǒng)邏輯模塊：業(yè)務(wù)子系統(tǒng)邏輯模塊通過(guò)主動(dòng)或被動(dòng)的接口，將各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)接入平臺(tái)，并將各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)功能進(jìn)行虛擬化，封裝成抽象的業(yè)務(wù)功能單元，實(shí)現(xiàn)整個(gè)云調(diào)度平臺(tái)的資源池的構(gòu)建與部署，最終將業(yè)務(wù)功能提供給全平臺(tái)用戶使用。業(yè)務(wù)子系統(tǒng)邏輯模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資源池進(jìn)行管理，包括資源的申請(qǐng)、分配、檢測(cè)、調(diào)度、回收等。同時(shí)，業(yè)務(wù)子系統(tǒng)邏輯模塊提供平臺(tái)與子系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)及管理，提供各業(yè)務(wù)模塊數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)及存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一協(xié)作能力。

通信層/接口模塊：接口服務(wù)器作為平臺(tái)的通信層，負(fù)責(zé)綜合云調(diào)度平臺(tái)與調(diào)度軟交換等各類子系統(tǒng)的通信，維護(hù)平臺(tái)與第三方系統(tǒng)的接口單元及平臺(tái)提供給子系統(tǒng)的開(kāi)放接口，以及開(kāi)放接口調(diào)試用的沙盒環(huán)境。
數(shù)據(jù)庫(kù)：提供用戶、設(shè)備等數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)及存儲(chǔ)；提供各業(yè)務(wù)模塊數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)及存儲(chǔ)；提供平臺(tái)與子系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)及管理。

公共服務(wù)模塊：為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供靈活的部署、運(yùn)行與管理環(huán)境，公共模塊主要包括維護(hù)管理、數(shù)據(jù)配置、日志查看、安全策略等功能。

3) 界面呈現(xiàn)層

　　界面呈現(xiàn)層的作用是為終端用戶消費(fèi)云調(diào)度服務(wù)提供統(tǒng)一規(guī)范的接口，終端用戶（調(diào)度臺(tái)）通過(guò)專用入口通道進(jìn)入云調(diào)度平臺(tái)服務(wù)器，訂制和消費(fèi)其所需的服務(wù)，調(diào)度員可以在統(tǒng)一界面中調(diào)用各類資源，實(shí)現(xiàn)指揮調(diào)度、語(yǔ)音通信、視頻監(jiān)控、GPS定位、軌跡追蹤、告警聯(lián)動(dòng)等功能。云調(diào)度平臺(tái)的界面呈現(xiàn)部分同時(shí)支持B/S和C/S架構(gòu)，調(diào)度界面可以運(yùn)作在專業(yè)的多媒體觸摸屏調(diào)度臺(tái)，也可以定制在MID等智能移動(dòng)終端上，統(tǒng)一門(mén)戶為平臺(tái)的使用者提供統(tǒng)一的操作環(huán)境，系統(tǒng)根據(jù)用戶的權(quán)限分配不同資源以實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)功能。