云計算在化工企業的應用

尚巍 張銳峰

[摘 要] 云計算是繼客戶端-服務器大轉變之后的又一巨變。在化工企業信息化建設中，云計算以動態擴展處理能力、超強海量存儲空間、高可靠性、高資源利用率、通用性強、成本低的特點為其保駕護航。

[關鍵詞] 化工；云計算；IaaS；PaaS；SaaS

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 03. 028

[中圖分類號] F270.7；TP315 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）03- 0058- 03

1 緒 論

1.1 云計算在化工企業信息化建設中應用必要性

云計算是一個具備高度擴展性和管理性并能夠勝任終端用戶應用軟件計算基礎架構的系統池，是并行計算（Parallel Computing）、分布式計算（Distributed Computing）和網格計算（Grid Computing）的發展，或者說是這些計算機科學概念的商業實現。云計算是虛擬化（Virtualization）、效用計算（Utility Computing）、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，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息（例如：網絡、服務器、存儲設備、應用程序以及服務）可以按需提供給計算機和其他設備。

在石化領域，云計算通過計算資源的虛擬化組織、分配和使用模式，可以實現資源的合理配置，提高利用率。化工過程模擬和仿真、分子模擬設計等過程需要大量復雜的計算，云計算可以提供計算資源的共享平臺，整個過程將變得更加簡捷和高效，從而避免了計算過程的重復和資源的浪費。

石化企業的信息化系統需要對越來越多的生產經營數據進行計算。這些數據來自于過程控制系統、MES（生產執行系統）、LIMS（實驗室信息管理系統）、SRM（采購管理）、ERP（企業資源規劃）、CRM（客戶關系管理）、SCM（供應鏈管理）、辦公自動化、流程模擬優化等系統，通過集中數據庫或者SOA（基于服務的架構）及門戶技術，實現集成和數據分析應用。隨著企業業務的發展，數據分析成本也越來越大。因此，企業非常渴望有一個共享數據平臺來為其提供生產經營管理解決方案。

企業管理軟件采用云服務模式的優點在于：無需再配備IT方面的專業技術人員，同時能得到最新的技術應用，滿足企業對信息管理的需求。只以相對低廉的“月費”方式投資，不用一次性投資到位，不占用過多的營運資金，從而緩解企業資金壓力；不用考慮成本折舊問題，并能及時獲得最新硬件平臺與最佳解決方案。不需要專門的軟件開發維護和管理人員，很大程度上緩解了企業在人力、財力上的壓力，使其能夠集中資金對核心業務進行有效的運營。

1.2 化工企業信息化建設的現狀

石油和化工是應用信息技術最早的行業之一，從最早的單片機、工程設計等軟件的簡單應用到高效復雜系統的上線，行業信息化應用逐步深入。歷經數年的發展，行業信息化從概念到應用、從盲目到理性，經歷了一個復雜而又充滿爭議的過程，其間許多企業在信息化建設過程中由于缺乏對信息化的足夠認識造成了資金與資源的浪費。

近年來，石油和化工企業信息化逐漸進入理性發展階段。目前行業企業生產過程已基本實現自動化，降低了生產運行成本。由于化工企業各類生產設備數量較多，而且大部分企業都是跨區域生產，生產設備的管理難度大，在行業信息化發展初期，由于信息化意識不強，對各系統的關聯性了解不夠，信息化建設各自為戰，造成各系統之間無法互聯互通，信息孤島現象嚴重，阻礙了行業信息化的進程。

在當前信息化不斷推動深入的過程中，信息化的應用迅猛發展，大量的數據要進行數據分析、數據挖掘、多元分析以便找到數據的關聯關系，帶來大量的計算與存儲需求。而滿足這些需求僅僅靠企業自身的建設是很不合理的，因為需求不是固定的，為此支付高額的費用得不償失，因此，信息化建設急切需要一個支撐的平臺。

2 化工企業的發展對信息化的需求

作為我國國民經濟基礎產業之一的化工企業，在推動經濟發展和滿足人民群眾的日常需求方面發揮了重要作用。伴隨科技的迅猛發展和國際競爭的加劇，我國傳統的化工企業面臨新的挑戰，如何有效地改造生產環節，加強企業管理，提高生產效率成為眾多企業必須面對的問題，企業通過對供應鏈各種信息的整合，可以從采購、庫存、售后服務等方面提高企業的生產效率，對生產鏈做出及時的控制；通過信息化管理企業可以獲得最新的技術研發信息，及時確定企業的技術生產方向，從而提高自身的生產效率；通過信息管理，企業的決策者能夠及時了解各方面的信息，同時信息化管理能夠保障信息的真實性與時效性，為決策者的決策創造有利的條件。

在過去，勞動力、原油、煤炭、電力、土地等資源要素的低價格縱容了化工企業高耗能、低附加值的粗放經營模式，阻礙了企業和行業通過提高技術和效率來增強競爭力、形成自主品牌和自我創新能力的步伐，而且能源消費引起的污染與生態環境容量有限的矛盾日益突出，生產增長的資源環境代價非常大，節能環保工作任重道遠。不斷提高產品附加值是提高公司收益的一項重要策略，而目前全球化競爭日益激烈，要實現高附加值的最重要途徑就是創新，信息化是企業管理創新的重要組成部分，因此借助計算機軟件系統實現企業全面信息化成為必然趨勢。

3 云計算在化工企業信息化中的具體部署

搭建云計算平臺提高系統的可移植性并能夠充分利用更加優化的系統和網絡資源以提高效率、降低整體成本是需要重點解決的問題。為此我們以化工企業相關應用系統為頂層架構，搭建數據中心的云計算資源池。它是由計算資源池、存儲資源池、網絡資源池、化工相關業務應用軟件系統以及運營管理平臺共同組成，運營管理平臺負責對資源池和應用進行管理調度及告警監控。其組成框架如圖1所示。

云計算平臺服務端的復雜性和創新性，對于運維是個全新的挑戰，運維思路和方式都要相應發生改變。在云計算平臺建設中建立一套計算運維平臺，實現人工和自動的運維。建立云計算平臺，首先需要建立一套完整的資源池（網絡資源池、計算資源池、存儲資源池），而這些資源的管理中，集群是基本運維單位，從原來把服務器作為基本運維單位，轉變為以集群作為基本運維單位。集群的容量管理、部署、監控、故障管理等運維任務，都必須以集群為單位進行。集群可運維性包括實現高效和大規模的部署、升級、遷移、擴容和故障管理等運維任務。

以計算資源池、存儲資源池及網絡資源池為依托建立起IaaS云平臺，以基礎設施為化工企業的信息化建設需求提供服務，化工企業能夠部署和運行任意軟件，包括操作系統和應用程序。化工企業不管理或控制任何云計算基礎設施，但能控制操作系統的選擇、儲存空間、部署的應用，也有可能獲得有限制的網絡組件（如防火墻、負載均衡器等）的控制。

隨著云平臺建設的推進，在IaaS建設的基礎上，建立PaaS的服務模式，將軟件研發的平臺（或稱業務基礎平臺）作為一種服務，以SaaS的模式提交給化工企業用戶。為企業提供定制化研發的中間件平臺，同時涵蓋數據庫和應用服務器等。PaaS可以增加在Web平臺上利用的資源數量。可通過遠程Web服務使用數據即服務（Data-as-a-Service），還可以使用可視化的API，甚至還允許混合并匹配適合用戶應用的其他平臺。化工企業或軟件廠商基于PaaS平臺可以快速開發自己所需要的應用和產品。

隨著云計算平臺搭建的進展，各化工企業在軟件系統建設時應該采用SOA的架構理念，運用ESB（企業服務總線）提供的流程和數據交互能力，通過Web Service的接口方式如XML為未來的應用和業務軟件提供數據訪問接口。這是因為傳統的架構軟件包是獨立的軟件，即在一個完整的軟件包中將許多應用程序功能整合在一起。采用SOA架構方式則可以將單個應用程序功能彼此分開，以便這些功能可以單獨用作單個的應用程序功能或“組件”。這些組件可以用于企業內部創建各種其他應用。

4 結 論

云計算被普遍認為是一種商業計算模型。它將計算任務分布在由大量計算機構成的資源池上，能夠按需獲取計算存儲空間和信息服務。云計算不僅僅是一個計算問題，它需要融合許多技術和成果，云計算技術在化工企業信息化建設中的應用，意義重大而深遠。

主要參考文獻

[1]徐杰.電腦信息化管理在化工行業的應用[J].信息系統工程，2012（5）.

[2]王鵬.走近云計算[M].北京：人民郵電出版社，2009.

[3]張為民.云計算：深刻改變未來[M].北京：科學出版社，2009.