淺析企業云建設與應用

王磊

[摘 要]隨著“互聯網+”時代的到來，以及“智慧油田”建設進程的推進，石油石化產業迫切需要與新技術、新平臺、新模式深入融合，實現能源體系轉型和企業創新發展。云計算技術對于企業的業務系統、平臺、服務具有重要的支撐作用。本文介紹了大港油田如何建立基礎設施云、企業桌面云、協同研究云，改變傳統工作模式和提高信息技術應用水平，是提高企業競爭力、降低運營成本的重要手段，能夠促進石油石化產業實現深度融合與發展。

[關鍵詞]云計算;融合;云服務;共享資源池;并行計算

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.20.029

[中圖分類號]F270.7[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2018）20-00-02

0? ? ?引 言

隨著油田勘探開發的不斷深入，優質儲量逐步枯竭，勘探開發難度越來越大。如何降低企業運維管理成本、提高對地下地質情況的認識，成為急需解決的難題。而信息技術突飛猛進，已經成為眾多行業技術進步、提高生產力的有力工具和手段。近年來，石油化工行業普遍認識到，采用云計算技術，建立基礎設施云、企業桌面云、協同研究云，改變傳統工作模式，提高信息技術應用效率與水平，是提高企業競爭力、降低運維管理成本的重要手段，能夠為企業業務系統提供優質的平臺和服務，促進企業與互聯網新技術的融合發展。為此，大港油田一直關注云計算相關技術，并進行了大量嘗試，也取得了初步效果。

1? ? ?建設背景

信息技術在油田勘探開發科研生產、經營管理等領域得到了廣泛應用。但是，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、信息系統精細管理和信息成果高度共享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。

在基礎設施方面，雖然經過了多次的擴容與完善，目前承載了油田各類信息系統，但是按油田公司領導要求，采用云計算環境支撐，比如地震處理、三維顯示等大型專業應用系統，還不能滿足要求，架構還需要徹底優化，容量需要大規模擴容，管理方面還需要進一步細化。

在辦公計算機應用方面，大港油田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，尤其部分辦公系統，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。同時，隨著信息化建設力度的不斷加大，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。此外，企業對于降低能耗、安全環保要求越來越高。

在勘探開發研究上，傳統勘探開發研究基于單機模式，研究人員在開展研究工作的同時，需要在本機上安裝大型專業軟件，并對系統進行維護，同時負責數據加載，導致研究人員只能有30%的精力用于研究，70%的精力用于收集、整理數據，同時單機模式效率低，不能應對大型的復雜的計算，如油藏模擬，在單機環境下只能開展小網格的模擬工作，而且耗費時間長，影響了研究效率和精度。單機模式產生的另一個問題是不能多學科協同，因為采用分散模式，地震、地質、油藏軟件之間的數據交換異常困難，多學科協作無法開展。

為此，能源行業在數年前就開始改變這種現狀，尤其是隨著云計算技術的推廣，各大公司紛紛開展集中管理的協同研究云研究，即建立集中管理的研究云，將研究業務變為一種服務。在研究云的支持下，研究效率大幅提高，并快速實現了高性能計算。

2? ? ?實施方案及應用效果

2.1? ?企業云整體架構規劃

企業云遵循統一規劃、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，面向油田提供油藏研究、辦公桌面等服務。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。

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、計算資源集中、整合和共享的基礎設施云建設著手，實現底層基礎設施資源的統一共享與管理，并采取 “模塊化”技術架構，構建企業服務資源池，為信息系統提供服務。同時，規模隨需擴展，在應用需求的驅動下逐步完善云計算數據中心。

2.2? ?基礎設施云完善與擴容

在基礎設施云建設的過程中，大港油田開展了服務器、存儲等基礎設施集中建設，通過結合集群與虛擬化技術，從網絡、存儲、服務器架構、管理平臺建設、容災備份體系等方面進行了統一規劃與實施，逐步形成了基礎設施云平臺。與此同時，打通現有兩個機房大二層網絡鏈路，將原來獨立管理的多套基礎設施云環境，集中到一套管理平臺中統一管理。同時，構建了基礎設施云統一監控管理平臺，實現兩個異地數據中心基礎設施云資源的統一監控、管理、運維等，實現了閑置資源回收利用，進一步提升了硬件資源的利用率，能夠幫助管理員快速定位故障原因，提高了運維效率。通過部署自助服務組件，實現基礎云資源的自助申請及云平臺用戶分級管理等功能，提升資源申請、創建效率，并對部分用戶下發管理權限，使其能夠在預留資源范圍內創建、修改資源配置，進一步分流后端運

維壓力。

截至目前，除圖像處理、三維顯示等特殊需求的系統外，集團公司分布部署的統建系統以及勘探開發專業數據應用、輔助辦公應用等在內的自建信息系統從云計算環境中獲得存儲與計算資源，統一在云計算數據中心進行集中管理。與此同時，將信息系統老化的硬件環境歸并、停用，關閉了耗能低效的舊服務器，促使各單位的機房數量逐步減少，有效降低了運營成本，消除了安全隱患。通過應用云計算技術，項目建設過程中的系統開發環境、測試環境、生產環境分離方便快捷，大大降低了系統備份、容災等難度。

尤其是將油田總醫院包括HIS、電子病歷在內的全部醫療信息系統遷移到基礎設施云環境下，多年來沒有發生一次運行故障，全面檢驗了大港油田基礎設施云7×24在線服務能力。另外，與濱海新區碳排放權交易所合作，實現在線交易系統在云計算環境的平穩高效運行。大港油田基礎設施云建設在天津地區產生了較大影響。經過不斷的完善與優化，2015年大港油田基礎設施云建設項目，通過了天津市經信委專家評審，獲得濱海新區兩化融合“十百千”示范項目榮譽。

2.3? ?油藏研究云主體建成

為了解決專業軟件版本兼容、數據共享、運行協同的難題，集中開發建設了“工區建立、相互支持、數據同步更新、資源動態共享”的勘探開發一體化研究平臺，為科研人員提供了貫穿綜合解釋、地質建模、數值模擬等主要勘探開發科研生產過程的研究云服務。首先，在硬件上，根據油藏研究工作特點，運用云計算理念，通過虛擬化技術、并行數模技術、GPU圖形處理技術和負載集群方式，為地震解釋、地質建模、數值模擬提供超過百核CPU的千萬級網格集中運算環境，有效滿足了油藏數值模擬高性能計算需求。在軟件上，對地震解釋、地質建模、數值模擬等多套專業軟件進行集中部署，支持多用戶在線進行連片解釋，實現了研究過程隨時備份、研究成果集中共享。同時，并行數模環境實現了油藏大規模整體模擬，模擬效率、精度提高10倍以上，得到了研究人員極大好評。

2.4? ?桌面云規模建設

大港油田公司積極跟蹤桌面云技術，開展了大量的技術調研、案例分析和先導性試驗等工作，并與總部安全項目組密切合作，完成了終端管控系統對桌面云的支持與管理，研究攻克了集團公司統建信息系統、公共辦公軟件、常規驅動在桌面云環境下的適應性難題，實現了用戶桌面配置的統一訂制，制定了用戶配置與關鍵文件夾的重新定向與遷移策略，用戶申請短時間內即可登錄使用，系統出現故障后可基于復制、快照等技術實現快速恢復。基于后臺集中管控與分權分域運維特性，大大降低了運維成本，提升了工作效率。在大港油田公司桌面云建設及應用以來，從效果上看，首先是實現了大港油田辦公桌面的標準化，可以快速為各類應用場景從業人員提供辦公桌面，極大地提升了運維管理效率與安全性。同時，大幅度降低了能源消耗，節約了運營成本。此外，支持移動辦公，為用戶提供了便利的辦公服務。大港油田已經發布了桌面云管理辦法，進一步規范桌面云的運行管理，為數字化辦公領域提供環境支撐。

3? ? ?結 語

經過多年的摸索與實踐，大港油田在云計算應用領域取得了豐碩成果，基礎設施云已經全面推廣應用，油田公司所有信息系統統一部署在云計算環境中，有效提升了信息系統開發、測試、部署上線效率，降低了運營成本;勘探開發研究云建設與推廣應用效果良好，支撐了全部地震解釋、建模與并行數模等油藏研究工作，成為地下找油的“第一幫手”，為老油田增油上產研究工作提供了科學高效的信息技術手段;桌面云應用獲得試點成功，在終端安裝、后臺部署、安全管控和典型應用等方面都取得了可借鑒的經驗。綜上所述，云計算技術在大港油田的深入應用對于未來企業的轉型發展，逐步實現互聯網化、智慧化具有至關重要的作用。