基于云計算的油田數(shù)據分析系統(tǒng)

哈文雷

（長城鉆探蘇里格氣田項目部，遼寧 盤錦 124010）

1 云計算技術對企業(yè)的必要性

隨著市場競爭加劇，企業(yè)需要挖掘更多的經營商機，同時全面掌握企業(yè)運行狀態(tài)，這使得對數(shù)據分析系統(tǒng)的重視程度大大提高，數(shù)據成為企業(yè)的重要資產。近幾年來迅速發(fā)展起來的云計算技術，針對這種大量數(shù)據處理系統(tǒng)，提供了有效的解決方案，能夠實現(xiàn)軟件資源和硬件資源的整合，既為企業(yè)節(jié)約了生產管理成本，又能提高企業(yè)工作效率。

2 云計算的應用模式

云計算是基于互聯(lián)網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網來提供動態(tài)易擴展且經常是虛擬化的資源，是分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡等傳統(tǒng)計算機和網絡技術發(fā)展融合的產物。近些年，云計算成為主要發(fā)達國家重點關注的領域，處在云計算發(fā)展大潮之中，我國的云計算戰(zhàn)略也在穩(wěn)步推進。

云計算是一種計算方法，它可以根據需要提供虛擬基礎設施，將計算資源高效地匯聚為資源池，對其實施自動管理和調度，并以服務提交的方式對外提供服務。云計算體現(xiàn)出的是一種IT基礎設施即服務的思想方法，可以認為包括以下幾個層次的服務：基礎設施即服務（IaaS），平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。云計算的這種特點，特別適合應用在像油田這種大型的企業(yè)中，只需要建一個云計算中心，可以避免在各個部門建設多個數(shù)據庫，造成的資源浪費。目前，我國實施云計算的案例很多，已經有十幾家云計算中心即將或已經投入運行，如：中國移動通信研究院、中國電信、阿里巴巴等，這些云計算中心在實踐上走在了前面。

根據云計算服務性質的不同，可以將云計算區(qū)分為公有云、私有云和混合云。油田企業(yè)的業(yè)務流程復雜多樣，且對數(shù)據的安全性要求較高，采用公有云計算勢必帶來數(shù)據安全隱患，不能滿足油田企業(yè)的應用需求。針對油田企業(yè)的特點，采用私有云是最佳模式。私有云是為一個客戶單獨使用而構建的，因而提供對數(shù)據、安全性和服務質量的最有效控制。

3 私有云計算在油田上的應用方案

3.1 總體架構設計

云計算系統(tǒng)把服務分成多個水平層級，每個服務通常不調用同一層或者上一層的服務，而只依賴于下一層的服務，大體上分為三層，從上到下分別是IaaS，PaaS和SaaS，每一層還可以繼續(xù)細分。其中IaaS服務構成硬件資源池，負責分配 CPU、RAM、Disk，Network；PaaS通常包含多個工具服務，每個工具服務提供某一業(yè)務功能；SaaS服務調用多種PaaS工具服務，根據業(yè)務邏輯串連起來，并配以相應UI，形成完整的工作流程。

數(shù)據中心是構建企業(yè)私有云的基礎，它包括服務器、存儲和網絡設施等，是私有云的最底層。第二層：虛擬化，數(shù)據中心之上就是虛擬化部署了，通過對IT基礎設施的虛擬化，可以獲得一個相對靈活的環(huán)境，為企業(yè)節(jié)約成本。第三層：數(shù)據庫和運行環(huán)境，包括數(shù)據的存儲、數(shù)據庫管理、數(shù)據備份等。第四層：中間件和面向服務的架構，權限管理、數(shù)據挖掘、報表等功能。第五層：軟件服務平臺，為終端展示提供接口。這六層：終端應用，隨著無線技術的發(fā)展，越來越多的終端設備能夠接入網絡，查看云端數(shù)據，為客戶帶來便利。以上各層模塊共同構成了一個私有云環(huán)境，為企業(yè)提供專用的計算環(huán)境，企業(yè)可以將自身的應用程序運行在私有云上，這樣企業(yè)便能完全擁有數(shù)據和程序的控制權。

3.2 私有云的建設

油田企業(yè)在現(xiàn)有的信息系統(tǒng)下過渡到私有云架構，需要進行自我衡量和評估，根據實際需求，設計規(guī)劃搭建私有云系統(tǒng)。首先是統(tǒng)一計算平臺。要進行硬件產品平臺的集成，把現(xiàn)有的存儲、服務器、網絡等硬件捆綁在一起進行兼容性測試，提前規(guī)劃，避免在應用過程中出現(xiàn)麻煩。其次是集成IT資源方案設計。在部署云計算過程中，能夠最大化利用現(xiàn)有資源，能夠實現(xiàn)高度的資源共享。私有云與傳統(tǒng)企業(yè)級IT平臺的最大不同在于完成了對底層資源的抽象與整合，實現(xiàn)了IT平臺的動態(tài)化、彈性化。而虛擬化技術是達到這一目標的基礎技術，虛擬化不僅僅體現(xiàn)在服務器虛擬化上，還包括網絡虛擬化、存儲虛擬化和桌面虛擬化等。部署私有云時，除了選擇合理的技術與產品，還需要考慮企業(yè)是否具備了高度虛擬化、高度資源共享的IT架構、技術儲備、人員條件和基礎環(huán)境。油田企業(yè)的業(yè)務隨著開采工作的進行不斷擴大，這就要求系統(tǒng)具有良好的擴展性，這點在部署私有云時也是主要考慮的方面。以上條件都能滿足的情況下，可以考慮開始搭建私有云平臺。

目前油田企業(yè)信息系統(tǒng)日趨完善，已經搭建了完整的數(shù)據倉庫，要平滑的過渡到私有云平臺，需要經過以下幾個步驟。（1）利用虛擬化技術搭建云計算基礎平臺。（2）建立廣義云管理系統(tǒng)（動態(tài)資源分配、跨廣域網負載均衡、專家系統(tǒng)、自愈能力）。搭建應用測試環(huán)境，嘗試利用廣義云的分布式技術來提高應用的計算能力和彈性，解決性能瓶頸和突發(fā)故障。（3）在建設廣義云數(shù)據中心的同時，考慮未來的多應用一體化災備及系統(tǒng)資源整合上收，本質上講，云即是計算中心同時又是災備中心。（4）搭建自動化管理平臺，實時監(jiān)控各個虛擬機的運行狀況，測試并增加或減少分配的資源。（5）鑒于云計算技術在油田行業(yè)的應用還處于初級階段，借助于私有云構建方案，企業(yè)可分步實施、逐步演進，不斷的完善，最終形成完整的數(shù)據分析系統(tǒng)。

結語

近年來云計算機技術發(fā)展迅猛，通信技術的不斷改進升級推動了云計算技術的進程，國內外大型企業(yè)紛紛嘗試利用云計算機平臺為企業(yè)節(jié)約成本，提高效率，在現(xiàn)有技術條件下共有云在安全性、可靠性方面有待提高，相比較而言私有云能夠適合各種類型和規(guī)模的企業(yè)或組織，能夠基于它實現(xiàn)統(tǒng)一的云計算平臺，在企業(yè)內部搭建高可擴展性、超大規(guī)模、高可用性、成本低廉的私有云平臺已經成為未來信息化建設的發(fā)展方向。

[1]劉鵬.云計算[M].第2版.北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[2]張棋勝.云計算平臺監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應用[D].北京:北京交通大學，2011.