云計算技術在大港油田的應用

[摘 要] 本文闡述了大港油田企業云計算中心的建設思路，分析了基礎設施云、油藏應用云、桌面云技術在大港油田的應用現狀及下步計劃。通過建立油田企業云計算中心，能實現基礎設施、數據資產、關鍵應用的集中管理，通過隨時、隨地的云端的接入，按需獲取，為油區提供虛擬服務器服務、油藏研究應用提供與運維服務、企業辦公桌面提供服務等；油田企業云計算中心的建立，能極大地促進信息化建設步伐，節約信息化建設資金投入，同時能提升數據與系統的安全與性能。

[關鍵詞] 云計算；虛擬化；基礎設施云；油藏應用云；桌面云

[中圖分類號] F272.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2013）20- 0056- 03

0 引言

2006年谷歌推出了“Google 101計劃”，并正式提出“云”的概念和理論。隨后亞馬遜、微軟、惠普、雅虎、英特爾、IBM等公司都宣布了自己的“云計劃”，云計算（cloud computing）為熱門的IT技術，是公認的IT行業的未來發展趨勢，對于大港油田來說，最關心的是如何以更加務實的方式邁向云計算，使云計算技術的應用真正成為油田信息化建設的加速器。

目前，信息技術在油田勘探開發科研生產、經營管理、等領域得到廣泛應用。但是，由于信息技術在不斷發展、信息系統在持續建設，前期信息化建設的投資、架構等，均是為了滿足某一階段的需求，經過幾年的發展，尤其是隨著近期油田物聯網建設、數字油田建設的展開，對數據安全、運算能力、存儲能力、信息系統精細管理方面提出了更高層次的要求，目前的架構及規模已經不能滿足需求。

另外，油田信息化建設陸續投資的基礎設施，目前大多到了報廢、更新期，如果保持原有模式，面臨大量、分散的硬件投資；按原有的管理模式，需要培養大批的運維人員，同時，數據的安全性、信息系統的應用效率難以保障。

通過構建油田企業云，能夠把有限的信息化投資集中使用，徹底改變基礎設施分散部署，信息系統分散建設的狀況，實現基礎設施、信息資源、關鍵應用的狀態監控、動態調配等有效管理，有利于消除信息應用安全隱患，同時，能有效促進具共性的專業信息系統統籌考慮、統一建設。

1 大港油田云計算規劃

遵循統一規劃、統一投資、統一建設的原則，通過集中、規模建設，先建成油田共享的基礎設施云計算中心， 面向油田范圍，集中共享資源，按需調配、動態管理；在基礎設施云的基礎上，逐步建成油藏研究云與桌面云，實現面向油田的應用提供與運維服務，企業辦公桌面提供服務。隨著需求的不斷細化，在共享的基礎設施云基礎之上，開辟更多的云服務（如圖1所示）。

經過技術探索、先導試驗、技術架構修正等過程，按照規劃，大港油田明確了企業云計算中心建設的技術思路與切入點，那就是從網絡、存儲、服務器集中、整合、共享的基礎設施云建設著手，采取可“堆積木”式的技術架構，規模隨需擴展，在應用需求的驅動下逐步完善云計算中心。

目前，大港油田基礎設施云已粗具規模，2009年至今，除圖像處理、三維顯示等特殊需求的系統，這期間油田幾乎所有信息系統從云計算中心環境獲得存儲與計算資源，統一由云計算中心支撐、管理；油藏研究應用云先導試驗取得成功，2011年期間，遠程支撐了某采油廠地震解釋、建模等油藏研究工作，按數字油田建設需要，油藏研究云在加快推進；桌面云先導試驗也取得巨大成功，按桌面云建設規劃，從2013年開始，分5年逐步用桌面云方式代替傳統PC辦公模式，目前，一期項目建設已開展。

2 基礎設施云應用情況及下步規劃

從2009年開始，為適應油田勘探開發信息化建設的需求，針對基礎設施管理現狀，大港油田著手開展了服務器、存儲虛擬化集中管理平臺建設，項目取得了巨大成功，搭建了由光纖磁盤陣列、冗余光纖交換機、高性能服務器集群構成的虛擬化集中平臺，支撐了從專業數據管理、數字油田應用、生產數據采集等多類勘探開發相關應用的硬件需求，通過統一管控平臺的協調管理，通過策略制定與優化，可實現隨時、隨需地在油田范圍內提供CPU、內存、I/O等資源的動態共享與分配。

目前，大港油田存儲、服務器等基礎設施，以云服務的模式集中建設，按需申請，不但實現了真正的動態共享，消峰平谷，極大提高基礎設施利用率，并且，通過服務器的集群技術與虛擬化特性有效結合，還實現了關鍵信息應用系統如錄井實時采集、上游生產、專業數據庫等關鍵應用的24*7（24小時7天）高可用支持。同時有利于勘探開發信息系統的統一規劃、統一建設、統一管理。

但是，大港油田“基礎設施云”距離真正的云計算還有一定差距，還沒有實現用戶自助申請、計費、生命周期管理等，按規劃，下一步準備深入研究并測試這方面的功能。

3 油藏研究應用云建設情況

大港油田油藏研究云的建立，是針對油藏研究關鍵應用系統，集中部署相應的應用系統環境，遠程支撐研究院、采油廠應用；能夠實現軟件的統一規劃、購置，許可證集中、浮動管理，同時，能實現項目組內的協作、領導的實時監控，實現成果的動態共享。

按照方案，已經完成了油藏研究云硬件集成、軟件調試等準備工作，已經投入使用，目前支撐了相關采油廠與研究院地震解釋服務，采用云服務方式，地震工區、井、成果等資料統一由熟悉應用軟件與專業知識的技術人員統一加載、管理，既能把地震解釋人員從繁雜的準備工作中解放出來，又保障了比如投影系、井名標識等資料的正確性與統一性，利于項目工區的共享使用，有利于保障項目成果的共享。

下一步，隨著硬件條件具備，地質建模、并行數值模擬逐步集中管理，以云服務的方式面向采油廠與研究院。

4 桌面云建設情況

企業辦公已離不開計算機，但沿襲傳統的做法，是每人配置PC或筆記本，而PC更新換代快，硬件投入需求巨大；另外，企業辦公桌面標準化要求越來越高，尤其OA、ERP等系統，對桌面系統配置要求苛刻、部署難度大，分散部署的PC桌面點多、面大，維護工作量巨大，嚴重影響了辦公桌面使用效率；另外，隨著信息化建設力度的加大，日常工作對信息化越來越依賴，現場數據采集、專業數據應用、生產監控、經營管理等數據全部在網絡流轉，通過辦公桌面為專業技術人員及各級管理者提供研究與決策依據，但信息技術的發展也是把雙刃劍，網絡攻擊、病毒、木馬等信息安全威脅日益嚴重，大港油田企業桌面安全形勢嚴峻；同時，企業對于降低能耗、安全環保要求越來越高。

隨著云計算技術的快速發展，作為云計算重點內容之一的桌面云技術也逐步成熟并被廣泛應用。它能徹底改變傳統辦公PC機的使用與管理方式，同時可以提高企業實現桌面安全及數據安全，降低企業在桌面方面的總投資。

2010年開始，大港油田一直在開展各類桌面技術的先導試驗，積累了豐富的經驗。按照規劃，大港油田將采用桌面云的方式，逐步滿足企業辦公需求。目前，第一期1600點桌面云正在建設實施。

4.1 桌面云架構

一期項目利用HP刀片提供桌面云的計算資源，利用Vmware View軟件實現桌面云功能，在HP刀片中安裝Vmware ESXi和虛機桌面，用戶端利用虛擬桌面軟終端或者瘦客戶機訪問Connection Server，Connection Server通過中石油域控服務器認證后，將桌面請求定向給相關的虛擬機，從而實現用戶端利用服務器的集中資源進行本地計算，實現了用戶桌面云的應用。

在企業防火墻外部，部署View Connection Server 并將其配置為安全服務器。DMZ 中的安全服務器可與企業防火墻內的 View Connection Server 進行通信。安全服務器可確保唯一能夠訪問企業數據中心的遠程桌面流量是通過嚴格驗證的用戶產生的流量。用戶只能訪問被授權訪問的桌面資源。本期的桌面云項目，通過不同的策略和管理方案，按照用戶需求進行分類，滿足不同類型用戶的個性化需求。例如，有些用戶只需要一個干凈的操作系統環境，而有些用戶需要在這個系統上部署一些本地應用軟件，針對這些不同的需求，通過桌面交付平臺，讓用戶能夠個性化自己的桌面。

4.2 應用軟件規劃

利用VMware View中的ThinApp功能可以將應用軟件虛擬化，使應用軟件運行的信息中心集中資源，用戶端無需安裝該應用軟件，從而消除掉應用軟件和操作系統及其他應用軟件間的兼容問題，用戶端只需要安裝基本軟件即可，其他軟件靠ThinApp將軟件打包做虛擬化來進行使用。

本次規劃用戶端只需要安裝Office、OA、Winrar、殺毒軟件等常用軟件，其他的例如Adobe Reader、IE6等軟件依靠ThinApp做應用程序發布，用戶可以根據需要自己選擇使用所需軟件。