云计算在机场安检信息系统中的应用.pdf

2 4 4 2 0 2 4年3期2 0 2 4年第4 6卷第3期云计算在机场安检信息系统中的应用肖 雪作者简介:肖雪(1 9 9 6-),本科,助理工程师,研究方向为安检信息系统及云计算。(成都双流国际机场股份有限公司 成都6 1 0 0 0 0)摘 要 针对我国机场安检信息系统面临的海量数据处理、快速响应等需求,文中提出了一种基于云计算技术的机场安检信息系统解决方案。该方案利用云计算平台的海量数据处理能力和高可用性,结合智能分析、图像识别等技术,为机场安检提供了实时、准确、全面的数据服务。另外,分析了基于云计算的机场安检信息系统的总体框架和功能设计,详细阐述了云计算在机场安检信息系统中的应用,有助于我国民航事业的发展。关键词:云计算;机场信息安全系统;应用分析中图分类号 T P 3 9 9A p p l i c a t i o no fC l o u dC o m p u t i n g i nt h eA i r p o r t S e c u r i t yC h e c kI n f o r m a t i o nS y s t e mX I AOX u e(C h e n g d uS h u a n g l i uI n t e r n a t i o n a lA i r p o r tC o.,L t d.,C h e n g d u6 1 0 0 0 0,C h i n a)A b s t r a c t A i m i n ga t t h en e e d so fm a s s i v ed a t ap r o c e s s i n ga n dr a p i dr e s p o n s e f a c e db yC h i n asa i r p o r ts e c u r i t y i n f o r m a-t i o n s y s t e m,t h i s p a p e r p r o p o s e s a n a i r p o r t s e c u r i t y i n f o r m a t i o n s y s t e m s o l u t i o n b a s e d o n c l o u d c o m p u t i n gt e c h n o l o g y.T h i ss o l u t i o nu s e st h em a s s i v ed a t ap r o c e s s i n gc a p a b i l i t ya n dh i g ha v a i l a b i l i t yo fc l o u dc o m p u t i n gp l a t f o r m,c o m b i n e dw i t h i n t e l l i g e n t a n a l y s i s,i m a g er e c o g n i t i o na n do t h e r t e c h n o l o g i e s,t op r o v i d er e a l-t i m e,a c c u r a t ea n dc o m p r e-h e n s i v ed a t as e r v i c e s f o ra i r p o r t s e c u r i t y i n s p e c t i o n.I na d d i t i o n,t h eo v e r a l l f r a m e w o r ka n df u n c t i o nd e s i g no f t h ea i r p o r ts e c u r i t y i n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do nc l o u dc o m p u t i n ga r ea n a l y z e d,a n dt h ea p p l i c a t i o no f c l o u dc o m p u t i n g i nt h ea i r p o r ts e c u r i t y i n f o r m a t i o ns y s t e mi se l a b o r a t e d,w h i c hh e l p s t op r o m o t e t h ed e v e l o p m e n to fC h i n asc i v i l a v i a t i o n i n d u s t r y.K e y w o r d s C l o u dc o m p u t i n g,A i r p o r t i n f o r m a t i o ns e c u r i t ys y s t e m,A p p l i c a t i o na n a l y s i s0 引言近年来,信息安全技术的发展和应用对机场信息系统的安全保障能力提出了更高的要求。云计算作为一种新的I T基础设施技术,通过虚拟化、动态资源调度等技术,实现了计算资源的灵活分配和资源共享,能有效解决机场安检信息系统建设中面临的信息安全问题。目前,我国民用航空事业快速发展,机场作为民航运输的重要组成部分,其安全运行保障对促进我国民用航空事业的健康发展具有重要意义。1 云计算相关概念云计算1(C l o u dC o m p u t i n g)是一种通过互联网提供动态、可扩展的计算资源和服务的方式。其以互联网为基础,统一管理庞大的计算资源,再通过虚拟化技术将这些计算资源分配给用户。用户只需要具备一定的计算机知识和网络知识,就可以获得这种服务。云计算包括基础设施即服务(I a a S)、平台即服务(P a a S)、软件即服务(S a a S)和信息技术服务(I a a S)4种,具有强大的计算能力、高可扩展性、按需使用和按量付费、多租户等特点。云计算正在改变信息技术服务模式,在很大程度上改变了传统的信息技术产业格局。云计算作为一种新型计算模式,其安全特性与传统的信息系统有着本质的区别。在传统的信息系统中,信息以一种单向流动的方式传递,即只有处于被保护状态下的用户才能获得对数据的访问权限。而在云计算中,数据以一种双向流动的方式传递,这使得用户可以根据自己的数据处理能力和分析能力来决定是否向云中发送数据。在传统的信息系统中,用户和服务提供商之间存在一个安全屏障,用户必须向服务提供商提供自己的身份证明和访问权限,才能访问信息。2 机场安检信息系统的架构及特点目前,机场安检信息系统的架构主要分为数据层、接口层、中间服务层、扩展层(R a b b i t MQ)和应用层。(1)数据层主要负责处理和存储所有的安检数据,包括旅客信息、行李信息、机场运营信息等,其采用关系型数据库,如M y S Q L或O r a c l e,以存储和查询数据2。(2)接口层是系统的核心部2 0 2 4年3期2 4 5 分,它提供了与外部系统进行交互的接口,其主要负责处理来自机场内各个系统的数据请求,并向各个系统发送数据,还负责处理与扩展层(R a b b i t MQ)的交互,将消息发送给消费者。(3)中间服务层是系统的业务逻辑层,它包含了所有的业务逻辑和规则,可以接收、处理来自接口层的请求,并返回结果,还负责处理与扩展层(R a b b i t MQ)的交互,将消息发送 给 消 费 者。(4)扩 展 层(R a b b i t MQ)是 一 种 基 于AMQ P(高级消息队列协议)的消息中间件,用于实现系统之间的异步通信和解耦。在机场安检信息系统中,扩展层(R a b b i t MQ)主要用于处理异步任务,如发送邮件通知、更新数据库等。(5)应用层是系统的最顶层,它提供了用户界面和交互方式,其中包括W e b界面、移动应用、自助设备界面等。在机场安检信息系统中,应用层主要用于展示安检信息,为机场工作人员提供操作界面。机场安检业务管理系统是机场安检站管理工作的核心部分,主要由业务管理、计划管理、组织和协调等组成。其中,业务管理主要包括人员、设备和业务三大功能模块;计划管理主要包括资源计划、工作计划、报表汇总等功能模块;组织和协调主要包括组织结构设置、人员调配、业务流程设置等功能模块。旅客自助服务系统是机场安检站对外服务的窗口,主要实现旅客身份信息验证、行李分拣、安检信息查询等功能。基于云计算技术的机场安检信息系统是一个集数据存储、分析与处理、用户访问于一体的综合平台。该平台具有以下特点。(1)存储容量大。该系统采用分布式数据库来存储和处理海量数据,可以满足大量数据的存储需求。(2)数据处理能力强。该系统采用分布式数据库,可利用分布式存储技术快速实现对海量数据的处理。(3)高可用性。该系统采用分布式集群架构,可以在任何时间、任何地点、以任何方式提供服务。(4)部署方便。该系统可以根据用户需求,灵活部署在各种环境中,实现跨地域、跨部门的业务协同和信息共享。(5)资源利用率高。该系统能实现资源优化配置和有效利用,能充分利用已有的硬件设备资源,减少重复建设。(6)高度智能化。该系统通过智能分析技术和图像识别技术实现对旅客身份和行李的实时监控、识别和报警,提高了工作的效率和准确性。3 云计算在机场安检信息系统中的具体应用3.1 网络通信系统网络通信系统可以使机场安检信息系统中的服务器和存储设备实现互联互通,云平台提供的网络通信能力则是整个机场安检信息系统得以正常运行的基础3。网络通信系统主要包括服务器、存储设备、终端设备等,其中服务器、终端设备等均需要经过一定的处理才能实现相应的功能,且必须具备良好的兼容性。云计算平台主要有3种不同类型的网络通信系统:(1)集中式网络通信系统,由服务器集中处理信息;(2)分布式网络通信系统,由多个节点组成,每个节点都可以独立完成信息处理功能;(3)混合型网络通信系统,由多种网络通信方式组成。机场安检信息系统中应用的网络通信系统主要包括服务器和存储设备。3.2 数据库系统机场安检信息系统的数据库系统是提供信息服务的基础,其对整个机场安检信息系统有着至关重要的作用。机场安检信息系统中的数据具有数据量大、类型多、分布广的特点。机场安检信息系统的数据管理主要包括两个方面,一是处理各个部门提交的数据,二是处理安检过程中产生的各种数据4。由于机场安检信息系统涉及的业务种类繁多,且随着业务量和业务范围的不断扩大,需要存储和处理的数据也在不断增加。因此,机场安检信息系统的数据库系统必须具备海量存储、高速访问和高并发访问能力。云计算技术可以很好地解决以上问题,它提供了一种基于共享计算资源和共享存储空间的虚拟化技术,在物理资源共享和虚拟资源共享两个方面都有着很大的优势。将云计算技术应用到机场安检信息系统中,可以使机场安检信息系统拥有更大的存储空间、更快的响应速度和更低的硬件成本,从而降低系统硬件和软件成本,提高数据存储及处理能力,为旅客提供优质服务。3.3 信息管理系统信息管理系统可以对数据库中的数据进行管理,如查询、分析、处理等,并对移动设备中的信息进行管理和维护,使机场安检工作所需的各种信息能被快速、高效地收集和处理。机场安检信息系统的信息管理系统主要分为应用程序服务和客户端应用程序服务两大部分。(1)应用程序服务主要包括基于云计算技术的各种应用程序服务,如安检业务流程、人员管理、安检设备管理、安检员个人信息等。(2)客户端应用程序服务可以使机场安检部门通过网络与服务器连接,从服务器获取各种需要的数据信息,并对其进行处理和分析,满足机场安检部门的各种需求。基于云计算技术的机场安检信息系统通过建立集中式的云存储平台,可以实现对各类数据的集中存储和共享,并通过对各类数据的分析和处理,为用户提供各类应用服务。4 云计算应用的设计与实现本文设计了一种基于云计算技术的机场安检信息系统,包括系统架构和功能设计。其中,基于云计算的机场安检信息系统架构在传统信息系统的基础上引入了云计算技术,采用分布式部署的方式,将机场安检信息系统分为数据处理中心、数据交换中心、服务提供中心、前端应用等4个层次。在此基础上,通过云计算技术对4个层次进行整合,形成一个整体的、分布式的云平台。在该方案中,云平台为机场安检信息系统提供数据服务,并支持机场安检信息系统与云平台间的交互;云平台为机场安检信息系统提供分移动信息2 4 6 2 0 2 4年3期布式存储、计算、安全保护等基础服务;机场安检信息系统为云平台提供数据服务,并将机场安检数据与云平台进行交互;前端应用为机场安检信息系统提供终端应用服务。该方案利用云计算技术将整个机场安检信息系统分为4个层次,并通过分布式部署的方式,对各层次进行整合,形成整体云平台,从而为机场安检信息系统提供分布式存储、计算、安全保护等基础服务5。4.1 数据处理中心数据处理中心是整个系统的数据中心,其主要功能是处理和存储机场安检系统中的各种业务数据,并将其转换成符合各种安全标准的数据格式。根据数据处理中心的功能需求,可将整个机场安检信息系统分为3个子系统,分别是业务子系统、安检子系统和综合管理子系统。其中,业务子系统具有旅客安检流程管理、安检工作人员管理、安检信息查询3个子功能。安检子系统具有旅客身份核验、旅客信息验证、电子行李牌管理3个子功能。综合管理子系统包含机场安检员工作平台、综合管理平台两个子功能。在设计数据处理中心时,需充分考虑云计算技术的特点,采用分布式部署的方式,将整个机场安检信息系统分为多个云节点,并使各个节点产生的业务数据与机场安检信息系统进行交互。其中,旅客安检流程管理和安检工作人员业务管理两个子功能均基于云平台提供的标准化接口实现与云平台的交互,从而实现机场安检信息系统与云平台之间的交互。4.2 数据交换中心数据交换中心可以将机场安检信息系统中的数据从一个位置传递到另一个位置。其中,机场安检信息系统在收到云平台中的数据后,首先会将机场安检信息系统中的数据信息通过O D B C数据库接口导入云平台,然后由云平台向机场安检信息系统中的各节点传递数据。在传递过程中,需要对数据进行封装和校验,保证信息传递的准确性和安全性。云平台可以将接收到的数据封装成数据包,然后将其转发给云平台中的数据交换中心。在该过程中,机场安检信息系统可通过O D B C数据库接口获取云平台中的数据包,并将其解析为符合标准的数据文件。接收到的各种数据,可以有多种形式,如XM L,X S L T等。其中,XM L格式是一种描述文档结构和描述语言的标准格式。因此,可以将XM L文件转换成不同形式,从而方便其他应用程序的使用。由于云平台可以存储机场安检信息系统中的各种数据,因此其具有很好的扩展性,可以根据不同机场的需求进行灵活配置。云平台可以封装和校验机场安检信息系统中不同类型的数据,保证数据交换中心能准确接收云平台中存储的各种数据。同时,云平台还可以根据用户需求,扩展和增加机场安检信息系统中的数据。4.3 服务提供中心服务提供中心是整个机场安检信息系统的数据中心,也是整个云计算平台的数据中心。服务提供中心具备以下几个功能。(1)数据处理和交互。对机场安检信息系统中的海量数据进行处理和存储,并进行实时交互,通过A P I接口将相关数据推送到云平台,完成数据分析。(2)资源调度。根据业务需要,对机场安检信息系统中的资源进行调度和分配,以满足业务需求。(3)统一管理。统一管理机场安检信息系统中的资源,具备系统维护、安全防护、权限管理等功能。(4)智能分析。根据机场安检信息系统的需求,分析其业务逻辑、业务流程及潜在的风险,通过挖掘数据价值,为机场安检部门提供决策支持。5 结语云计算是一种先进的分布式计算模式,具有弹性扩展、按需付费、安全可靠、易于集成等特点,将云计算技术应用于机场安检信息系统中,可有效解决该系统在海量数据处理和快速响应方面的问题,满足机场安检信息系统日益增长的需求。本文以云计算技术为基础,结合智能分析、图像识别等技术,构建了机场安检信息系统的总体架构,并详细设计了各功能模块。该系统实现了对旅客安检数据的快速处理和快速查询,可为机场安检提供更加全面的数据服务。参考文献1李敏.云计算在机场信息系统中的典型设计及应用J.信息系统工程,2 0 1 7(3):4 5.2张剑钊.机场信息化建设中云计算技术的应用J.电子技术与软件工程,2 0 1 7(4):1 6 5.3李朝辉.机场信息化建设中云计算技术的应用J.电子技术与软件工程,2 0 1 8(1 8):2 0 9.4郑 有 根,王 云 平.机 场 信 息 化 建 设 中 云 计 算 技 术 的 应 用J.电子技术与软件工程,2 0 2 0(2):2 5 2-2 5 3.5崔梦璐.云计算 技 术在 北京 大兴 国 际机 场建 设 中的 应用J.中国民用航空,2 0 1 9(1):1 2-1 3.移动信息