基于網格技術的電力營銷信息私有云存儲方法研究

邱林， 楊劍藍， 吳宇， 劉薇， 王剛

(1.國網重慶市電力公司， 重慶 400015； 2.國網重慶市電力公司, 營銷服務中心， 重慶 401120)

0 引言

電力營銷是電力企業經營效益提升的主要途經之一[1]，電力營銷過程中累積大量電力營銷信息，對這些電力營銷信息實施有效分析，可獲取隱性的信息與知識，由此產生數據增值，提供并附帶多種服務[2-3]，由此說明電力營銷信息極為關鍵。這些電力營銷信息均采用報文文件或數據庫形式實施存儲，且以指數級上升[4]，因此需要高質量的存儲方法。

網格技術可將大范圍空間內分布的不同計算機資源轉變為一種以普遍性、規范性、準確性、經濟性為特征的計算能力與數據信息處理能力，實現廣域資源共享[5-6]。網格技術在本質上可理解為最大限度上利用網絡中已有資源(軟、硬件)，滿足信息、數據與資源的存儲、共享和計算，改善資源孤島問題，實現網絡資源增值[7]。網格技術以其突出的計算能力與分布共享工作模式被廣泛應用在電子商務、學術研究等信息存儲領域。

基于此，本文研究基于網格技術的電力營銷信息私有云存儲方法，利用網格技術整合電力營銷信息，實現電力營銷信息高質量存儲。

1 基于網格技術的電力營銷信息私有云存儲模型

網格技術的應用范圍較為廣泛，在局域網、廣域網和Internet上均可實現有效部署[8]。以滿足電力企業內部電力營銷信息共享為目的，利用網格技術建立一個包含共享區域的電力營銷信息網絡，網格技術的應用可保障網格體系內的不同電力營銷信息資源的安全訪問與共享。

利用電力企業內部的高速網絡連接不同應用系統服務器、數據庫服務器、存儲備份服務器以及其它服務器[9]。設置網格操作系統，設置專業的網格調度服務器、注冊服務器以及服務器池等設備，將這些服務器與設備等納入一個網格體系內，構建電力營銷信息網格。利用開放網格服務體系結構和GT3工具包，在確保電力營銷信息系統結構的基礎上，構建電力營銷信息私有云存儲模型，該模型網格如圖1所示。

圖1 基于網格技術的電力營銷信息私有云存儲模型

利用網格技術設計的電力營銷信息私有云存儲模型包括：網格系統管理節點和網格公共服務節點提供的網格基礎服務，本地資源服務器和企業網格應用服務提供的網格應用服務。

調度協調服務器、注冊服務器等實現基礎網格技術的服務器與設備組成網格系統管理節點，不同服務器配備熱備機以保障其不間斷運行[10]。網格系統管理節點中的各服務器主要功能是提供網格基本服務，保障網格系統有效工作。其中調度協調服務器作為網格技術的主要組成部分，負責控制協調全部網格操作與服務。

存儲服務器、計算服務器與實例池等共同組成網格公共服務節點[11]。其中存儲服務器的主要功能是提供網格內數據信息的存儲服務，具有高容量與可靠性特征；計算服務器通常采用高性能計算機，其具備高精度計算性能；實例池內包含網格中Web服務(構建網格服務的基礎)與公共服務等不同服務。

作為網格技術的基礎設施，本地資源服務器主要由應用系統和自動化辦公系統等異構系統組成[12]。

企業網格應用服務是以公共服務節點提供的基礎與公共服務為基礎，根據電力企業根據自身需求定義、實施不同網格應用的高級服務。基于網格的概念，電力營銷信息網格中不同計算資源與存儲資源等均可經由網格服務實現。

2 云存儲模型實現負載預測以及鏡像備份流程

以基于網格技術的電力營銷信息私有云存儲模型中不同服務器節點為基礎，可實現電力營銷信息私有云存儲的負載預測以及鏡像備份2個重要的過程。

2.1 負載預測流程

基于電力營銷信息私有云存儲的應用需求，不僅需要向電力企業提供虛擬機(存儲服務器)歷史負載變化趨勢，還要向電力企業展示虛擬機負載預測結果，以滿足電力營銷信息資源多樣化應用的目的。利用負載預測可在虛擬機負載達到上限前申請適量虛擬機用于均衡負載，緩解訪問壓力[13]；在虛擬機負載預測一定時間內低于一定負載值時，可通過收回虛擬機，提升虛擬機利用率，滿足環保要求。

負載預測是以負載監控結果為基礎，負載監控結果經初步處理后利用BP神經網絡實施運算，獲取預測結果，預測結果存入數據庫后經由界面展示，負載預測流程如圖2所示。

圖2 負載預測流程

2.2 鏡像備份流程

鏡像備份的主要功能是在定時器控制下在固定時間內為電力營銷信息私有云存儲過程中各虛擬機實施備份，以備因事故導致電力營銷信息私有云存儲模型無法運行條件下虛擬機恢復使用，鏡像備份流程如圖3所示。

圖3 鏡像備份流程

鏡像備份過程中需判斷虛擬機是否存在鏡像備份，若存在，則刪除舊鏡像備份，構建新鏡像備份，確保鏡像備份的唯一性。

3 實驗分析

3.1 實驗環境

實驗為驗證本文所研究基于網格技術的電力營銷信息私有云存儲方法的有效性，以我國某電力企業為研究對象，搭建基于Hadoop集群的云存儲平臺，對數據存儲性能進行實驗分析，搭建的平臺包含 7臺服務器。在實驗室相同配置的軟硬件系統，構建集群內部網絡，搭建完全分布式Hadoop集群。配置環境信息如表1所示。

表1 配置環境信息

3.2 實驗結果

采用本文方法，根據研究對象營銷信息過去25天的負載情況，預測后續5天的負載趨勢，并與實際負載進行對比，結果如圖4所示。

圖4 本文方法負載預測結果

分析圖4得到，本文方法在實施營銷信息私有云存儲過程中對于電力營銷信息私有云存儲模型的負載預測結果與實際負載情況基本一致，由此說明本文方法能夠精準預測電力營銷信息存儲過程中的負載情況，利用負載均衡控制，滿足研究對象實際應用需求。

4 總結

本文研究基于網格技術的電力營銷信息私有云存儲方法，利用網格技術在實現一般信息資源共享的基礎上，還能夠實現計算資源、存儲資源等廣義資源共享。同時利用網格技術還能夠實現信息管理、信息安全與保護、信息統一的集成。實驗結果證明本文方法可有效提升電力營銷信息存儲效率，優化存儲過程。