云計算技術在煉化生產中的應用

王洪鎖 尚振陽 賈春香

[摘 要] 當前，全球 IT 產業正在經歷著一場聲勢浩大的“云計算”浪潮。美國市場研究公司評選出2011年對多數組織最具戰略意義的十大技術和趨勢，云計算居首。可見，云計算正是最符合條件的戰略技術，是時代發展的必然趨勢。

另外，戴爾數據中心解決方案部門在最近戴爾邁向云計算之旅的演講中形容云計算的熱度時這樣說：“有人認為云計算無所不能，甚至能夠解決全球的饑餓問題。”毫無疑問，云計算已經成為IT業的主旋律：無論是亞馬遜、Google，還是IBM、微軟都在積極謀劃“云計算”布局。隨著IT巨頭的推動和用戶信任感不斷提高，云計算的市場潛力巨大，未來幾年將繼續保持較快增長的勢頭。

[關鍵詞] IT產業；云計算；戰略技術

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 04. 036

[中圖分類號] F270.7；TP393 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）04- 0073- 03

1 論文的意義

隨著中國石油業務和市場的不斷擴展，作為中國石油下游的煉化企業對IT建設和運營提出了更高的要求，IT部門越來越成為企業實現創新發展的源泉，真正實現客戶和市場驅動的運營模式。面對新的挑戰，一方面需要IT服務能力能夠實現快速交付；同時，企業內部的IT系統規模不斷增大，各類業務系統的數據業務數量日益龐雜，如果繼續采用傳統從硬件到應用相對獨立的煙囪式運營發展模式，IT設備采購和部署將面臨越來越大的壓力，各類IT設備（網絡、服務器、存儲等）的資源將無法得到充分利用，從而在一定程度上制約了企業的快速發展。

通過企業內部云計算的謀劃、布局，可以提高系統遷移和部署速度，提高資源利用率，降低資產和維護成本，并為在建和擬建信息系統提供最先進的技術支持，以很小的投入，解決企業各信息系統對IT資源的需求，保障未來企業信息化建設的可持續發展。

2 云計算介紹

2.1 云計算的定義

云計算秉承“按需服務”的理念，狹義的云計算指云系統的可配置計算資源共享池（如：硬件、平臺、軟件）的交付和使用模式，廣義的云計算指服務的交付和使用模式，即用戶通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的云系統的可配置計算資源/服務。云計算是商業模式的創新，主要實現形式包括 SaaS、PaaS 和 IaaS。

2.2 云計算的基本原理

云計算的基本原理是：通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，數據中心的運行將更與互聯網相似，使得中心能夠將資源切換到需要的應用。同時，云計算也是一種商業計算模型，它將計算任務分布在大量計算機構成的資源池上，使用戶能夠按需獲取計算力、存儲空間和信息服務。這種資源池稱為“云”。“云”是一些可以自我維護和管理的虛擬計算資源，通常是一些大型服務器集群，包括計算服務器、存儲服務器和寬帶資源等。

2.3 云計算的服務模型

在互聯網的第一次革命中三層（或n 層）模型作為一般架構出現，但虛擬化在云中的應用創造出一組新層：應用程序、服務和基礎設施。從當前的發展狀況看，云計算的服務模式可以分為基礎設施即服務（IaaS），平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）三種。如圖1所示：

其主要特征：

（1）按需服務性：云計算服務應能夠快速自動化地滿足用戶對服務功能、服務實例等服務交付內容的申請，變更，取消等操作，使用戶的需求能夠即時得到滿足；

（2）彈性：云計算服務應具有快速伸縮的能力，用戶可隨時申請、釋放和調整云計算服務資源的使用；

（3）網絡依存性：云計算服務的使用者通過網絡訪問計算，存儲資源以及各種服務； 可計量：云計算服務本身應具備將用戶使用的計算、存儲及其他特定功能的服務按照合理一致的標準進行細粒度地計量的能力。

2.4 云計算技術演進路線

云計算是并行計算（Parallel ）、分布式計算（Distributed）、網格計算（Grid）發展，或者說是這些計算機科學概念的商業實現，是虛擬化（Virtualization）、 效用計算（Utility Computing）、面向服務（SOA）、IaaS（基礎設施即服務）、PaaS（平臺即服務）、SaaS（軟件即服務）等概念混合演進并躍升的結果。

2.5 構建云計算平臺IaaS，PaaS和SaaS

按需部署是云計算的核心。要解決好按需部署，必須解決好資源的動態可重構、監控和自動化部署等、而這些又需要以虛 擬化技術、高性能存儲技術、處理器技術、高速互聯網技術為基礎。所以云計算除了需要仔細研究其體系結構外，還要特 別注意研究資源的動態可重構、自動化部署、資源監控、虛擬化技術、高性能存儲技術、處理器技術等。

以關鍵技術為支撐，以IT資源為對象進行整合，構建云計算平臺，即基礎設施即服務（IaaS），平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）三個層次，如圖3所示。

在基于同一軟硬件平臺的基礎上，實現IT基礎架構從簡化整合、虛擬化、自動供應到云計算的整合方向，資源整合過程演進圖，如圖4所示。

3 云計算技術在煉化企業的應用前景

目前，隨著中國石油煉化一體化業務的發展，行業正處于從傳統企業向數字化企業轉變的關鍵時期，企業管理數字化、信息化、網絡化是社會發展的必然趨勢，數字企業則是信息化社會的主體。從橫向看，整個煉化企業的業務層次又可分為三個主要層次：生產運行管理、以ERP為核心的運營管理和日常辦公平臺。

信息系統系統應用于煉化企業的整個產業鏈，除了上述業務應用系統外，還建立諸如安全、網絡、數據中心等基礎設施平臺及相應的信息系統運維管理系統，從而構建出一個完整的業務信息系統支撐體系。

3.1 煉化企業云計算的理論模型

根據上述煉化企業自身特點，結合信息化建設的現狀，提出煉化企業的云計算理論模型，如圖5所示。

總體上看，云計算平臺分為“資源服務層”，“管理平臺”，“服務界面”三個邏輯層次。這三個層次共同組成了云計算的功能核心，實現自底向上的云服務供應與監控。為保證云計算核心功能的正常運行，云計算平臺還包含了“安全管理層”和“運行維護層”兩大輔助管理層，這兩大輔助管理層的服務涵蓋了云計算平臺的整個核心。安全管理層為核心的三個層次提供安全支持，實現高可用、安全議問、用戶隔離和權限分配等服務。運維管理層為核心的三個層次提供運行維護的支撐，包括資源用量度量和用戶管理等服務。

3.2 基于理論模型的實踐研究

3.2.1 建立煉化企業的云計算管理平臺

建立一個可對企業各統建應用系統所使用的服務器、存儲、網絡、平臺、中間件、應用軟件等資源進行虛擬化管理、監控管理、資源調配管理、風險管理、運維流程管理，并提供管理門戶。

統一規劃和部署硬件資源，提高硬件使用率，降低硬件成本。通過服務器虛擬化、存儲虛擬化和網絡虛擬化等技術將相關的硬件資源進行整合，形成統一的硬件資源池。根據應用系統的需要分配必須的資源，實現服務器的快速部署并且可以根據應用系統實際工作負載動態調整資源分配，保證應用系統的正常高效運行。通過資源的整合實現綠色數據中心的建設，發揮集中統一信息系統的優勢，減少信息系統的運行能耗，持續降低總體擁有成本。

3.2.2 建立包含基礎設施、平臺的統一規劃和資源部署平臺

建立包含基礎設施（IaaS）、平臺（PaaS）即服務的全面的云計算服務結構。基礎設施即服務指的是為用戶提供服務器、存儲、網絡等硬件資源的服務；平臺即服務指的是為用戶提供平臺、中間件等資源的服務。

根據煉化企業內部各系統對各類基礎軟件的不同需求，將操作系統、中間件和數據庫等系統軟件定制為標準模板，快速為應用系統的開發、測試和部署提供包含技術資源、存儲資源、操作系統、中間件等模板的運行平臺。簡化應用系統的開發、測試和部署。

以客戶為中心，通過服務交付的方式將IT基礎架構的計算能力提供給不同類型的客戶，提高軟硬件資源的使用率，簡化應用系統的維護工作，提高工作效率。

3.2.3 建立煉化企業生產、災備數據中心的云計算架構

建立煉化企業內部數據中心的云計算架構，分別是生產云、同城云和異地云。生產云以在線數據中心為基礎，主要提供用于生產系統的資源；同城云以同城災備數據中心為基礎，和生產云之間為互備關系，主要用于與生產系統互備的資源；異地云以異地數據中心為基礎，主要提供用于備份生產系統的資源。

3.2.4 建立為用戶提供NT平臺資源和Unix平臺資源的云計算平臺

建立為用戶提供NT平臺（虛擬）資源和Unix平臺（虛擬）資源的云計算平臺，首先進行NT平臺虛擬化試點，納入相關系統；試點完成后，再對所有同類應用系統進行NT平臺虛擬化推廣；在NT平臺虛擬化實施完成后，對所有除NT類系統以外的系統進行Unix平臺虛擬化實施。

4 結 論

在云計算的大趨勢下，不僅包括計算機、通信、互聯網、媒體內容等在內的整個信息服務產業發生全面重組洗牌，軟件產業結構將面臨大調整，軟件生產組織方式向敏捷、定制化、服務化方向變革，網絡端設備更加多元化和個性化；而且會出現大眾普遍參與、形成群體智慧的新局面，從而對社會的組織形式和人們的生活方式都產生深遠的影響。這一切，都將為善于擁抱變化、善于創新的企業創造難得的歷史性機遇。但是，云計算給人們帶來創新和變革的同時，對安全問題也提出了更高的要求。無論是云計算服務的提供商還是使用者，對云計算技術背后的安全性問題都必須有足夠的認識，只有深刻認識到云技術的優點和風險，才能更好地在現實生活中科學合理地利用云技術，充分發揮其帶來的巨大效益和優勢。。

主要參考文獻

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[4]馬寧. “云安全”推動安全行業變革[J]. 中國金融電腦，2009（9）.