云計算在中石油信息化服務平臺建設中的應用研究

摘要：云計算技術目前已經不僅僅是概念上的前沿技術，而是在各行業有了落地的成功經驗。該文研究中石油信息化服務平臺建設的需求及存在的問題，在此基礎上結合云計算技術，將其應用到中石油的信息化建設中，以構建一個基于云計算的中石油信息化服務平臺。

關鍵詞：云計算;信息化;服務模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）34-0080-02

隨著大型國企規模及業務的不斷擴大，能否深層次的應用IT信息化已經成為提高核心競爭力的重要指標。作為國內信息化比較早的大型企業，中石油積極倡導節能環保、關鍵技術的研發。云計算技術以其共享節能、動態調配等優勢而逐漸應用到政府、電信、石油化工等重要領域。

1 云計算及其服務模式

云計算可以把物理資源、IT基礎設施、中間件、商業應用等作為服務提供給用戶使用，可以讓云用戶通過API接口使用相關資源，而不會受到諸如時間、地域等的限制。根據云計算資源的服務對象，可以將云部署模式分為公有云、私有云以及社區云[1]。

公有云是面向大眾服務的，所有人都可以申請使用公有云中的資源，但云供應商會通過訪問控制機制進行租戶隔離，避免云用戶獲取沒有權限訪問的數據。公有云不是簡單、成本低廉，但是安全性和隱私性受限于云供應商的訪問控制機制，比較適合關注成本且安全性要求不是特別高的用戶。私有云是專為某用戶或企業定制的云平臺，其中的各種云資源部署在企業組織內部，只有定制用戶能夠訪問，因此安全性非常高;隨之而來的就是高昂的成本。行業云的安全性介于公有云和私有云之間。同一行業中的一些業務相似企業或組織共圖建設一個云平臺，以便共同負擔云資源成本、共同承擔安全風險。

云計算的基本服務模式包括基礎設施即服務模式（Iaas）、平臺即服務（Paas）以及軟件即服務（Saas），如圖1所示。

基礎設施即服務模式指的是將各種物理資源等基礎設施虛擬化，這種服務模式的用戶群體多為對存儲及數據計算復雜性要求比較高的群體。平臺即服務模式為用戶提供一套從創建到運行全生命周期的工具集，甚至包括各種編程語言的應用開發接口;微軟的Azure是典型的平臺即服務模式代表，在其中能夠快速開發并測試應用程序，然后部署到云環境中。軟件即服務模式就是常說的“應用型模式”，把應用以一種服務的形式直接為客戶提供服務，用戶只需訪問Web瀏覽器即可。

云計算通過上述幾種服務模式，能夠比傳統的信息化建設節省大量的成本，比如軟件成本、基礎設施建設成本、專業服務成本以及能耗成本等。

2 當前問題及需求分析

2.1 存在的問題

“十二五”以來，中石油在信息化建設方面的規劃重點是建設信息系統及自動化系統間的接口，主要是在集體數據中心中實現常見的云計算功能、建設災備系統等，以實現面向業務的應用集成、具備云計算能力的數據中心等目標。

為實現規劃的建設目標，就不得不樹立中石油內部的業務流程，以適應云計算業務。中石油內部的各種業務根據類型可以分為四大類[1]：核心業務、輔助業務、企業管理業務以及綜合運營業務。核心業務會應用各種大型專業軟件，管理類業務主要包括財務管理、供銷管理、質量控制管理等，不同的業務模塊是緊密聯系的。

雖然目前中石油的信息化水平在建設過程中得以不斷提高，但是在不同信息系統的信息交換過程中，尤其是集團總部和子、分公司間，還存在一些問題[2]：1）硬件及軟件等信息資源整合率低。中石油下屬二級單位引進的軟件只受限于二級單位使用，共享率相對較低，重復建設現象比較嚴重。2）能耗大、效率低，缺少災備系統。中石油內部層級劃分較多，不同層級間的各種信息資源難以有效整合，導致資源能耗浪費嚴重。

2.2 功能需求

中石油中各類型業務的需求特征是[3]：1）核心業務會涉及鉆井、勘探、采油等各環節，這些核心業務的專業化程度相對較高，需要一定的業務連貫性及高數據處理能力。這樣一來就需要較大的數據存儲能力以及較高的數據安全性。2）非核心業務的計算過程相對簡單，不需要非常高的安全性，然而要求大量的批量處理要求，因此需要提高其響應能力和實時處理能力。3）核心業務及非核心業務間有較大的數據交互性，不同層級間的數據交互比較頻繁。4）中石油的信息化建設當前主要是數據管理，因此信息化需求不僅在中石油內部有所需要，還體現在上下游企業間的協作運營方面。整體上說，中石油集團中的業務相對穩定，而且各種信息資源配置及規劃比較合理，隨著各種數據的不斷積累，無疑要求越來越高的數據敏感性，同時也會要求一定的系統性能。

2.3 性能需求

和傳統的信息系統相比，用戶在使用云計算平臺時主要關注的性能在于接人速率、穩定性、響應時間、并發性以及安全性等。

云計算系統的接入速度受各網絡元素的影響[4]：核心交換機速率、用戶網絡類型及速率、用戶接入交換機的端口速率以及服務器配置等。用戶請求的響應時間包括客戶請求時間和服務器響應時間，如果響應時間過長不僅會影響工作效率，而且會降低用戶體驗，影響響應時間的因素有應用時間、網絡延遲以及服務器響應等。可擴展性直接影響云計算平臺的壽命，如果信息化平臺不具備可擴展性，那么在需求變化或系統變更時，原有的信息化系統就無法滿足需求。

作為一個大型的國有企業，中石油有實力組建自己的云計算平臺，并和已有的公有云進行資源整合，并可為合作單位提供成熟的訪問接口。

3 系統設計

根據前文分析的系統需求，可以構建基于云計算的信息化服務平臺，其邏輯結構如圖2所示。

整個云計算信息化服務平臺分為云計算資源層、數據庫層、應用層以及用戶層4層[5]。最底層的云計算資源層由各種硬件資源及操作系統組成，是上面其他層的基礎。數據庫層作為云計算信息化服務平臺的統一數據存儲方式，保證數據的結構化和共享性。系統應用層構建在資源層和數據庫層之上，集成了中石油內部各種應用系統。用戶層即為使用云計算信息化服務平臺的各類用戶，包括系統管理員用戶、超級用戶、普通用戶等。

和云計算的服務模式相比，應用層對應的是軟件及服務層（SaaS），基于SaaS的應用可以保證云計算信息化服務平臺的用戶能夠隨時隨地訪問系統服務，而且系統中應用層以下出現的問題對于用戶而言是透明的，這也是基于SaaS的應用比傳統應用更加方便的原因。云資源層對應的是基礎設施即服務（laaS），給信息化服務平臺的用戶提供虛擬化后的存儲、網絡、內存以及計算資源;用戶只可以控制操作系統層次，不能控制其他硬件基礎設施，也就是說硬件基礎設施層對用戶是不可見的，保證了硬件資源的安全性。

云計算信息化服務平臺的物理結構上，多個數據存儲資源構成分布式存儲系統，作為整個信息化服務平臺的實體物理存儲資源;上層的各種應用服務器組成應用服務器集群，然后對外提供一個統一的服務接口。應用服務器接口外部有防火墻，保證云計算信息化服務平臺的安全性。

4 總結

本文首先介紹了云計算技術及其服務模式，然后對中石油目前的業務流程需求進行分析，接下來在此基礎上設計了一個云計算信息化服務平臺，對解決中石油內部的信息化瓶頸問題有一定的幫助。

參考文獻：

[1]李琦，朱慶華.基于SOA與云計算融合的企業信息化戰略規劃[J].情報雜志，2017，15 （4）：236-240.

[2]彭英，萬劍華，宋建，等，一種用于石油勘探的云服務平臺的構建設計[J].石油地球物理勘探，2018（4）：159-162.

[3]郭曉軍，湯海洪，周述文.石油企業重組對管理信息系統的影響[J].中國管理科學，2016（12）：233-238.

[4]王笑宇，程良倫.云計算下的多源信息資源云體系及云服務模型研究[J].計算機應用研究，2014（7）：12-19.

[5]叢敏，劉善文，基于WAP技術的農業信息服務平臺設計與實現[J].福建教育學院學報，2017（5）：57-59.

【通聯編輯：王力】

收稿日期：2019-09-11

作者簡介：王保寧（1984-），男，內蒙古赤峰人，本科，研究方向為信息工程。