第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
随着越来越多的政府部门开始尝试建设自己的电子政务网站，也在办公效率上得到了一定程度的提高，但因为缺乏统一的管理，每个部门都自行购置基础设施，发展自己的电子政务平台，使资源不能充分利用，在系统的更新维护方面开销更大。同时随着业务流程的变化与开发技术的革新，电子政务平台的重复建设问题越发严重，技术结构的不合理与系统的低可维护性使电子政务平台的使用成本成为了一笔巨大的开支。构建电子政务私有云平台将会是今后政务工作的发展趋势，它不仅能很好的解决资源的浪费问题，同时能提高开发效率，降低政府的开支，提高系统的整体性能。云平台可以将传统以桌面为核心的任务处理方式转变为以网络为核心的任务处理，利用互联网完成各种工作需求，使网络成为传递服务、计算力和信息的综合媒介，真正实现按需计算和网络协作。云计算技术降低了用户终端的性能要求，从而使用户终端尽可能的简便，同时也降低了对用户计算机操作能力的要求。基于云平台的电子政务系统在信息化建设中具有巨大的应用前景和实际价值，将是未来政府信息化发展的主要方向。
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1.2 国内外研究现状
2009 年，阿里巴巴集团旗下公司阿里软件与南京市政府合作，投入上亿元资金建立了国内首个“电子商务云计算中心”，为政府部门和中小企业提供完备的 SaaS 服务。2013 年 4 月，福建省政务网云平台工程正式投入使用，是国内首批实际运营的省级电子政务云计算平台。平台提供了近 1000 台虚拟服务器、150TB 存储空间、2GB 网络带宽，很好地满足了未来 3-5 年数字福建建设对 IT 设施和资源的需求，预计未来 10 年可节约政府日常建设与维护经费支出近 2 亿元[3]。我国的电子政务与一些发达国家相比，起步晚而且发展比较缓慢。在 2010 年的联合国电子政务准备指数（e-Government Readiness Index）调查结果中，排在前 5 位的国家分别是韩国、荷兰、英国、丹麦、美国，而中国的电子政务准备指数排名在 50 位之后，尚存很大的进步空间[4]。作为发达国家的代表，美国的电子政务建设起步早，技术先进并且结构完善。当前，美国电子政务的基本框架为：建立一套共同的整合性政府运作程序，系统将自动高效地处理民众的申请；建立一套统一完整的标准化电子政务信息服务措施；加强内部融合性，实现资源互通共享；实现对民众服务的多渠道化和单一窗口化，普遍实现“一站式”服务[5]。奥巴马政府建立了 recovery.gov 和 data.gov 两个网站，专门用于联邦政府的信息披露和数据公开。韩国电子政务在建设初期与英国、加拿大、美国等国家相比还存在很大差距，但在短短几年的发展之后，韩国的电子政务建设取得了巨大的成就，政府信息化程度与电子政务服务水平全球领先。从 20 世纪 80 年代开始，韩国政府就把信息技术作为加快国家发展的重要工具，投入 2 亿美元建设“国家基础信息系统工程”，涉及了国家行政、国家安全、财政金融、国防和教育等诸多领域，优化了政府的工作模式，大大提高了政务信息的透明度。2002 年 11 月，韩国政府的电子政务门户网站投入使用，向公众提供了在线的事务处理服务，韩国公民无需到政府部门，只要通过门户网站就可以办理近 400 种行政手续，并可以通过电子邮件接受到及时的批复信息，使政府的办事效率得到了质的飞越，并且在线的业务模式每年为韩国政府节约了近 17 亿美元的成本[6]。
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第二章 系统关键技术研究
2.1 Liferay Portal 技术
Portal 是英文中“入口”的意思，在 Java 标准化组织（Java Community Process）制定的 Java 规范要求 JSP168（Java Specification Request 168）中，将 Portal 定义为一种 Web 应用，通常用来提供个性化、单点登录、聚集各个信息源的内容，并作为信息系统表现层的宿主[7]。Portal 可以将各种信息资源进行集合，提供一个统一的入口，用户可以通过 Portal访问这些信息和服务，并且每个用户可以对自己的页面进行个性化定制。未登录的用户访问网站时，仅可以访问其中的部分服务，当用户需要使用网站中的其他信息时，必须在网站进行认证登录，一般将 Portal 认证网站称为门户网站。完整的 Portal 由三部分组成：Portal 服务器（Portal Server）、Portlet 容器（Portlet Container）和 Portlet。Portal 服务器是容纳 Portlet 容器，支持 Portlet 呈现的 Web 服务器[8]。Portal 服务器通常会提供单点登录、权限管理、信息聚合、个性化定制等功能。Portlet 容器提供 Portlet执行的环境，包含很多 Portlet 并管理它们的生命周期，保存 Portlet 的定制信息。当一个Portlet 容器接收到来自 Portal 的请求后，接着将这个请求传递给 Portlet 容器中的 Portlet 执行。Portlet 是基于 Java 的 Web 组件，用来处理客户的请求以及产生各种动态的信息内容，作为 Portal 的可插入用户界面组件[9]。Portal 服务器、Portlet 容器与 Portlet 三者的关系图如图 2-1 所示：
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2.2 云平台相关技术
云计算的概念在近些年为越来越多的人所熟知，它可以充分利用服务器的计算资源，灵活地进行调度，合理地分配和使用存储空间，可以随时获取，按需使用，自由扩展，系统架构的灵活性比传统模式大大增强。随着云计算时代的到来，主流互联网公司纷纷推出了各自的云计算解决方案。Google、Microsoft、Amazon 与 Yahoo 等公司作为 IT 行业的领军者，表 2-1 列出了目前常用的 云计算平台解决方案[11]。Hadoop 是 Apache 基金会开发并管理的一个对海量数据进行分布式处理的软件框架，是 Google 云计算模型的开源实现，能够以可靠、高效、可伸缩的方式对数据进行处理。Hadoop 包含两大部分，分别是并行运算编程模型 MapReduce 和分布式文件系统 HDFS（Hadoop Distributed File System），可以在低配置的硬件设备上构建高效的集群[12]。主HDFS 通过软件的形式提高了分布式文件系统的容错能力，比传统的文件系统具有更低的成本、更高容错性和更高的扩展性[13]，是本系统内云网盘模块的核心。HDFS 是主从式的分布式文件系统，分为 NameNode 节点和 DataNode 节点。其中NameNode 节点只有一个，主要用来存储文件系统及文件的元数据，包括文件系统的命名空间、用户数据文件与文件块的映射关系、文件块与 DataNode 中数据块的映射关系等信息。DataNode 将有多个，主要用来存储数据块，用户文件将以数据块的形式保存在不同的DataNode[14]。用户在需要进行数据的读写操作时，首先通过客户端与NameNode进行通信，NameNode 将返回元数据信息及被访问数据的数据块位置信息。客户端将利用这些信息与相应的 DataNode 进行通信，读取或写入数据。在这个过程中不需要 NameNode 参与，NameNode 可以专注于维护文件系统的元数据，保存修改的文件块信息[15]。HDFS 的设计架构图如图 2-2 所示：
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第三章 系统需求分析 ........9
3.1 系统功能性需求.......9
3.2 系统非功能性需求.......19
3.3 小结.......20
第四章 系统结构设计 ......21
4.1 系统功能结构设计.......21
4.2 系统逻辑结构设计.......22
4.3 网络部署设计.........23
4.4 系统数据库设计.....24
4.5 系统开发环境.........30
4.6 小结.......31
第五章 系统详细设计与实现 ......32
5.1 登陆模块.....32
5.2 邮件模块.....34
5.3 云网盘模块.......38
5.4 工作流模块.......43
5.5 工具模块.....47
5.6 小结.......48
第五章 系统详细设计与实现
5.1 登陆模块
登录模块是对用户身份的安全认证，防止非工作人员进入后台办公系统，同时对各级别的用户分配不同的访问和操作权限。为了实现用户经过一次登录验证就可以访问系统内的所有应用，要使用 CAS 框架对系统和应用进行单点登录 SSO 的配置[29]。首先下载 CAS Server 的产品包将其部署至服务器中，本系统使用的是 CAS Server 3.5.0版本。部署成功后需要对相关文件进行配置，在 deployer Config Context.xml 中使用以下代码配置 dataSource：在系统管理员添加了邮件系统的 portlet 之后，用户就可以点击系统导航栏中的邮箱按钮进入邮件系统。由于用户不仅使用系统提供的工作邮箱，也需要使用自己的个人邮箱，所以在第一次使用邮件系统时，由用户进行系统账户与邮箱地址的绑定工作，可以绑定多个邮箱账户同时进行管理。成功添加邮箱账户后会将邮箱信息与系统账户的对应关系保存至数据库，所以绑定操作只需要进行一次。添加邮箱账户需要提供邮箱协议类型、邮箱地址、登录密码、收件服务器地址、收件端口、发件服务器地址、发件端口，对应的字段分别为 protocol、address、password、incomingHostName、incomingPort、outgoingHostName、outgoingPort。信息提交后系统会与邮件服务器进行连接，连接成功就可以使用邮件系统的各项功能，若连接不成功则会出现错误提示。
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结论
本文通过分析电子政务发展的现状，指出了当前我国电子政务应用方面存在的问题，并根据政务工作中的实际需求，结合日趋成熟的云计算技术，提出了搭建电子政务私有云平台的解决方案，并基于 Hadoop 框架与 Liferay Portal 对系统进行实现，整个开发过程分为三个阶段。第一阶段是对系统进行需求分析，通过对传统电子政务系统的借鉴与改进，首先将系统分为外部公示与内部办公两大部分，外部公示部分包括政务公告和民意反馈，内部办公包括邮件系统、云网盘系统、工作流系统和协作办公系统等，文中对主要的功能模块进行了详细的需求分析和用例说明。第二阶段在需求分析的基础上，进行系统结构的设计，包括系统的功能结构、逻辑结构、网络部署和数据库设计，分别用结构图和数据库表来进行描述。第三阶段是系统的详细设计与实现，搭建了具有 3 个节点的 Hadoop 集群，之后在Liferay Portal 的基础上，完成了系统的单点登录及各功能模块的实现。
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参考文献（略）