1、I北京物资学院硕士研究生学位论文云计算模式下的中小物流企业物流信息服务系统研究Research on information service system of small and medium-sized logistics enterprise in cloud computing model专 业: 物流工程研究方向: 物流信息技术指导教师: 姓 名: 年 月II摘 要物流行业是经济发展中的重要行业,而中小物流企业在物流行业中占有重要的地位,近几年中小物流企业虽然获得了较快发展,但相对大企业而言,管理手段依然落后,随着企业规模的逐步扩大,企业利润并没有相应提升,竞争逐步加剧,管理问题凸显
2、,越来越多的问题开始困扰着中小物流企业的管理者。应用信息系统提高企业管理水平,完善企业反应机制不失为一种良好的解决办法,但是传统的信息系统建设必然需要较高的资金投入,这无疑封闭了许多中小物流企业信息化建设的大门。云计算是一种新型的计算模式,它的发展为中小物流企业提供了一套可行的中小企业信息化发展之路,本文以云计算模式为指引,重点研究构建中小物流企业物流信息服务系统基本架构。本文根据云计算发展现状,对云计算定义与云计算的三层结构做了介绍,同时针对企业基础设施即服务、平台即服务和软件即服务的应用做出说明,并结合各大厂商做出分析;针对中小物流企业物流信息服务系统特点,开展中小物流企业物流信息服务系统
3、功能定位研究和以此产生的系统业务功能模块和系统管理等内容,并给出功能结构框图;在功能定位的基础上,详细介绍了中小物流企业物流信息服务系统中使用的体系架构,详述了 IAAS 组成架构中的存储、计算、网络和虚拟化架构;对 PAAS 层中的云终端中间件技术、WEBSERVICE 技术进行设计与描述;对 SAAS 组成架构进行设计,介绍接入层、应用层、数据资源层和业务支撑层境况;最后对本系统中的三核心部分,WEBSERVICE 技术、云终端中间件技术、以及首次在云安全中引入的硬件KEY 技术进行详细表述。关键词:云计算;中小物流企业;信息服务IIIABSTRACTLogistics is an imp
4、ortant industry in economic, while small and medium-sized logistics enterprises occupies an important position. In recently, this kind of enterprises gained rapid development, but relatively large enterprises management means still lagging behind, with the gradual expansion of enterprise scale, corp
5、orate profits is no corresponding increase, gradually intensified competition, management problems highlight,more and more problems began to plague the managers of small and medium-sized logistics enterprises.The application of information systems is a way to improve corporate governance standards,
6、improve the corporate response mechanism, but the construction of traditional information systems inevitably require higher financial input, which will undoubtedly closed the door of many small and medium-sized logistics enterprise information. Cloud computing is a new computing model, its developme
7、nt for small and medium-sized logistics companies to provide a viable SMEs in information technology development path, this paper will give cloud computing model as a guide, focusing on building small and medium-sized logistics enterprise information service system.This paper will based on cloud com
8、puting mode, focus on the status quo of development, introduced three-layer structure which made of cloud computing,SAAS、PAAS、IAAS application an explanation, combined with major manufacturers to analyze; for small and medium-sized logistics enterprise information service system characteristics, to
9、carry out the functional orientation of small and medium-sized logistics enterprise information service system, and successful positioned of the six business management modules, five set content, and gives a functional block diagram; on the basis of the function of positioning, give the details smal
10、l and medium-sized logistics enterprise information service system architecture, give the details the IAAS composition architecture storage, computing, networking and virtualization architecture, give the detailed design of SAAS, and introduces the situation of data resource layer, business support
11、layer, application layer and access layer; Finally give two core parts of this system, the WEBSERVICE technology and hardware key technology which is first introduced in the cloud security.Key Words: Cloud computing, Small and medium-sized logistics enterprises, Information servicesIV目录摘 要 .IABSTRAC
12、T.III第一章 绪论 .11.1 选题背景 .11.2 研究目的及意义 .11.2.1 提高中小物流企业物流信息服务系统水平 .21.2.2 提高中小物流企业物流信息系统服务质量 .21.2.3 绿色环保和节能减排 .31.3 文献综述 .31.4 研究内容体系与研究方法 .51.4.1 研究内容体系 .51.4.2 研究方法 .61.4.3 技术路线 .61.5 本章小结 .7第二章 云计算技术 .92.1 云计算概述 .92.1.1 云计算定义 .92.1.2 云计算发展过程 .92.1.3 云计算特点 .112.2 云计算模式分析 .132.2.1 基础架构分析 .132.2.2 关键
13、技术分析 .142.3 本章小结 .21第三章 中小物流企业物流信息服务功能定位研究 .233.1 中小物流企业业务现状及特点分析 .233.1.1 中小物流企业业务现状 .233.1.2 中小物流企业特点 .233.2 中小物流企业物流信息服务需求特点 .253.2.1 多项物流业务可覆盖性 .253.2.2 提升企业管理水平 .253.2.3 低廉的建设和使用费 .263.2.4 高可扩展性 .263.2.5 系统易用性 .263.3 中小物流企业物流信息服务功能划分 .273.3.1 业务功能支持 .283.3.2 企业辅助管理支持 .293.3.3 信息管理 .293.4 本章小结 .
14、29第四章 云计算模式下的中小物流企业物流信息服务系统体系研究 .304.1 物流信息服务系统的 IAAS 架构 .32V4.1.1 系统存储资源池 .324.1.2 系统计算资源池 .334.1.3 系统网络资源池 .344.1.4 系统虚拟化架构 .354.2 物流信息服务系统的 PAAS 架构 .374.2.1WEBSERVICE .384.2.2 云终端中间件层 .394.3 物流信息服务系统的 SAAS 架构 .404.2.1 业务支撑层 .414.2.2 应用层 .444.2.3 接入层 .474.4 本章小结 .47第五章 云计算模式下的中小物流企业物流信息服务系统关键技术研究
15、.495.1WEB 服务研究与实现 .495.1.1WEBSERVICE 技术作用 .495.1.2WEBSERVICE 关键实现 .505.2 云终端中间件技术 .555.2.1 云终端中间件技术作用 .555.2.2 云终端中间件技术关键实现 .555.3 硬件 KEY 技术研究与实现 .615.3.1 硬件 KEY 技术作用 .615.3.2 硬件 KEY 关键技术实现 .635.4 本章小结 .63第六章 总结与展望 .656.1 全文总结 .656.2 未来展望 .65参考文献 .67攻读学位期间发表的学术论文及科研情况 .71致谢 .73第一章 绪论1第一章 绪论1.1 选题背景我
16、国国民经济中,中小物流企业在占有重要的地位。近几年中小物流企业虽然获得了较快发展,但相对大企业而言,管理手段依然落后,随着企业规模的逐步扩大,企业利润并没有相应提升,竞争逐步加剧,管理问题凸显,越来越多的问题开始困扰着中小物流企业的管理者。虽然信息化是提高企业管理水平的良方,但是中小物流企业的物流信息化一直是物流领域实现信息化的瓶颈。我国目前仅仅有左右一百万家中小企业实现了部分的信息化。目前中小物流企业中,拥有造价高昂的物流信息服务系统的企业很少,多是资金限制等因素,所以大部分的企业没有建立也不想建立自己独自拥有的信息服务系统,信息化程度较低。传统的信息化建设模式主要是软件供应商为中小物流企业
17、开发的小型管理软件,以财务、销售、办公自动化为主,部分中小物流企业的管理需求得到了部分的满足,但随着中小物流企业业务的拓展与业务点的展开,这些功能需求又不能动态地适应这种变化。这瓶颈极大限制了我国物流企业的竞争力。云计算(Cloud Computing)是近几年重要的信息服务模式之一,在互联网、物联网、物流及供应链等各个行业有着广阔的应用前景。云计算为用户提供了可靠和安全的数据存储中心,病毒入侵、数据丢失等麻烦用户不用再为他它们担心;而且它的另一个特点是对用户的设备要求不高,用户使用时也最方便;可实现不同设备间的数据与应用共享;云计算降低了中小物流企业使用信息系统所遇到的瓶颈,对于提高中小型企
18、业信息化程度有着重要的意义。使用云计算的物流信息服务系统能提高供应链整体可视化程度,提高库存准确性,提高需求预测的准确度,提高供应链的快速反应能力等。通过网络,云计算可以组合多个成本相对较低的计算实体到一个强大计算能力的完美系统中,并借助SAAS(Software-as-a-service 软件即服务) 、PAAS(Platform-as-a-Service 平台既服务) 、IAAS(Infrastructure as a Service 基础设施即服务)等模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。采用云计算模式下的信息服务系统研究是提高中小物流企业物流信息化程度和物流管理水平的重要手段。1.
19、2 研究目的及意义云计算模式下的中小物流企业物流信息服务系统研究21.2.1 提高中小物流企业物流信息服务系统水平使用云计算模式下的物流信息服务系统有助于提高系统信息化水平。系统成本将大幅下降。为中小物流企业提供服务的传统物流信息服务数据中心正变得过于复杂,成本高昂并且效率低下,逐步成为了企业业务进一步发展的瓶颈。传统中小物流企业数据中心部署了过多的交换节点,设计及实际运行中的大部分是低性能、低密度的设备。特别是许多中小物流企业增长迅速,业务不断增多,用户和应用的增长几乎一直都伴随着机柜和设备的增长;更为严重的是,这些升级在生产环境中引入了新的,未经测试的操作系统,紧接着是额外的投资开销、机架
20、空间、电源消耗及管理费用,以上的不足都导致了数据中心运营整体的复杂性以及成本都大量增加。于此同时 IT 人力成本下降。如果采用云计算模式下的 IT 运维服务,运维成本就可以大幅降低。实施云计算模式下中小物流企业物流信息服务系统后,服务实现了集中监控管理,使得中小物流企业不需要大量网管员、机房值班员等构成 IT 运维部队,同样能够实现整个 IT 运维团队带来的运营效果,从而达到了降低 IT 运维所需的人力成本。提升中小物流企业物流信息化信心和动力。我国物流信息服务面向的企业大多是中小物流企业,中小物流企业面临的直接问题就是资金短缺,如果物流信息服务系统成本过高,中小型企业因成本投入的问题对其采取
21、敬而远之的态度。另一方面,如果成本无法控制,以往参与物流信息服务系统失败的案例就会使很多中小物流企业失去实施信息化的信心。1.2.2 提高中小物流企业物流信息系统服务质量云计算通过使用网络环境,使中小物流企业工作人员学习时间变短。多数工作人员都可以访问计算机,并且知道如何在因特网上使用它。只要满足这些条件,工作人员就能满信息系统的软件操作条件,以此保持系统服务的连续性。使系统的可靠性能够有效提高。首先,集中的计算、存储、网络资源方便各种设备的管理,减少了基础层的不稳定性。其次,Web 技术发展已经相当成熟,其可靠性一般比起新开发的 C/S 软件要高,所以中小物流企业使用云计算的物流信息服务系统
22、将会有效提高系统工作的稳定性。使安全性得到提升。一方面服务器端含有用户的数据,而另一方面,应用程序又被布置在远程的服务器的一段,由服务器端进行处理。总的原理是由多个分部在不同区域的服务器,一旦一个或几个服务器的节点出现了故障,导致程序无法使用,则系统程序会自动调用另一个远程良好的节点,开启节点工作。第一章 绪论3这样就能够使正常的程序能够稳定的运行,而且程序会对出故障的服务器进行修复,这样就达到了用户的应用程序能够得到稳定的运行,所有的程序不会被破坏。使登录灵活性得到提升。系统的用户端可能是笔记本电脑、平板电脑、移动电话、PDA 等等,总结来说是在任何时间、任意地点,采用可用设备登录到系统后就
23、可以进行服务,提高了系统的服务灵活度。1.2.3 绿色环保和节能减排据统计,如果一个传统的系统数据中心每天耗电 1 万瓦,直接用于计算的只有不到 5000 瓦,而用于维持数据中心运行的其他方面,如空调环境及照明、安保等辅助设施,则也占到了近一半的电量消耗。通过何种办法能够降低整体数据中心的能源消耗,可行的办法是在硬件上采用高效的计算芯片、节能风冷水冷系统、还可以通过云计算,在同等耗能下,将计算能力进一步提高。1.3 文献综述在中小物流企业建设物流信息服务系统的作用上,Mats、Abrahamsson 等人 (2003)在通过物流信息系统提高战略能力,文中对物流信息系统做了描述与界定,认为物流信
24、息系统是物流信息系统中非常重要的一部分,是物流信息管理与控制中心,良好的物流信息系统运作能有效提升企业灵活性,美国 FIRST物流配送服务系统、英国 FCPS 信息系统、新加坡 PORTNET 系统、澳大利亚Tradegate 系统、韩国的综合物流信息系统、香港的 DTTN 系统(数码贸易运输网络系统) 等,它们的成功经验表明系统的建设能提高企业的营运效率,节约社会资源,提升行业水平,促进经济发展。鲍永锋(2011)在初探中小物流企业信息化建设中提到,有助于企业形象、提高管理效率和办公效率,节约办公成本。郑润萍(2010)在中小物流企业物流信息化的现状与发展对策中提到提升中小物流企业物流信息流
25、水平是至关重要的,因为及时的信息从根本上保证了商流和物流的高效率与质量。在物流信息服务系统的构建上,首先是使用传统 C/S 架构系统,如国家交通运输物流公共信息共享系统,功能模块包含普通运输通用软件、数据交换软件、小件快运推荐软件和集装箱运输通用软件等,它们都采用 C/S 架构,虽然使用传统架构的软件在功能上相当完善,涵盖了物流各个环节,但是其架构设计所造成的成本与使用灵活度等方面的不足已经让许多中小物流企业望而却步。其次 ASP 模式下的物流信息服务系统,如单圣涤、宾厚(2006)等人在 ASP在中小企业物流信息化建设中的应用中分析了 ASP 如何在中小物流企业物流信云计算模式下的中小物流企
26、业物流信息服务系统研究4息化建设中的应用,以及满足客户需求等的作用。苏立清、李丹(2010)在基于 ASP 的吉林省中小企业物流信息化管理研究中阐述了如何在 ASP 基础上实现中小物流企业物流信息化建设。但 ASP 只是针对每个客户只是定制了不同的应用,它的整理理念而没有将所有的客户放在一起进行考虑,所以 ASP 最大的缺点就是增加了客户的投资成本与项目的周期。另外,使用传统模式的 SAAS架构的系统,王亮(2010)基于 SAAS 平台的物流信息化系统设计模式探讨中提到使用 C/S 架构、B/S 架构以及它们的混合架构建设模式。郭建宏和欧阳钟辉(2008)的物流信息系统建设与泉州区域经济发展
27、中阐述了泉州中小物流企业物流信息系统建设中需重点解决的几个问题,主要包括指导原则、功能需求、系统框架以及运行机制等。其中物流信息系统框架为 B/S 模式, 方便用户进行远程数据访问。通过访问控制策略、构建防火墙、完善加密技术等一系列措施和手段保障物流信息系统的安全性和可靠性。Salesforce 在企业 CRM 管理上大量使用 SAAS 模式,按照需要进行应用、按照需要进行付费。其特点是快速实施:多数的公司在 30 天之内把 Sales force 融合到企业运转之后非常成功。快速回报:实施后通常在的几个月的范围内,非常可观的回报就会走向客户。没有安装费:软件托管在 Sales force 公
28、司足够强大的数据中心中,登录后用户便可以使用,从而免除了软硬件的购买、安装与调试的过程。八百客是我国第一家提供高级企业级客户关系管理的托管运营商,曾经连续 6 年保持了市场份额第一名的位置。800CRM 的界面和功能简洁而强大,有超强的自定制功能、任何时间和地点都能上网即用。目前万余家企业成为了八百客的客户,例如中国移动、NEC 和 ADP、安富利集团和加拿大铝业、中易安担保和航港发展、清华紫光、环球雅思、开心网、戴尔英语等企业先后采用了 800APP 在线管理系统。关于云计算在中小企业信息建设的应用情况方面,作者 David Barfey(2008)从选择值得信赖的云服务提供商角度为企业信息化建设提供帮助。其研究内容集中在以下三方面:云计算服务提供商的资金稳定性 ;云计算服务提供商提供的容灾方案;从合作伙伴和竞争对手方面看供应商资信情况。由麦肯锡的一项调查研究报告可以发现,云计算是适合于中小企业的,但是不适合于大型企业,指出中小物流企业得益于云服务,但现存的云服务对于大型的企业而言是有障碍的,例如云服务和大型企业的数据中心在成本上竞争的话,未必更低。麦肯锡的研究报告以亚马逊的云服务为例,其指出大型企业中数据中心采用云计算服务的月单位运算成本为 366 美元,比一般大型企业数据中心每月 150 美元成本多144%。纵观近几年国内外有关物流信息服务系统的研究: