云计算技术在炼化生产中的应用

王洪锁 尚振阳 贾春香

[摘 要] 当前，全球 IT 产业正在经历着一场声势浩大的“云计算”浪潮。美国市场研究公司评选出2011年对多数组织最具战略意义的十大技术和趋势，云计算居首。可见，云计算正是最符合条件的战略技术，是时代发展的必然趋势。

另外，戴尔数据中心解决方案部门在最近戴尔迈向云计算之旅的演讲中形容云计算的热度时这样说：“有人认为云计算无所不能，甚至能够解决全球的饥饿问题。”毫无疑问，云计算已经成为IT业的主旋律：无论是亚马逊、Google，还是IBM、微软都在积极谋划“云计算”布局。随着IT巨头的推动和用户信任感不断提高，云计算的市场潜力巨大，未来几年将继续保持较快增长的势头。

[关键词] IT产业；云计算；战略技术

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

[中图分类号] F270.7；TP393 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）04- 0073- 03

1 论文的意义

随着中国石油业务和市场的不断扩展，作为中国石油下游的炼化企业对IT建设和运营提出了更高的要求，IT部门越来越成为企业实现创新发展的源泉，真正实现客户和市场驱动的运营模式。面对新的挑战，一方面需要IT服务能力能够实现快速交付；同时，企业内部的IT系统规模不断增大，各类业务系统的数据业务数量日益庞杂，如果继续采用传统从硬件到应用相对独立的烟囱式运营发展模式，IT设备采购和部署将面临越来越大的压力，各类IT设备（网络、服务器、存储等）的资源将无法得到充分利用，从而在一定程度上制约了企业的快速发展。

通过企业内部云计算的谋划、布局，可以提高系统迁移和部署速度，提高资源利用率，降低资产和维护成本，并为在建和拟建信息系统提供最先进的技术支持，以很小的投入，解决企业各信息系统对IT资源的需求，保障未来企业信息化建设的可持续发展。

2 云计算介绍

2.1 云计算的定义

云计算秉承“按需服务”的理念，狭义的云计算指云系统的可配置计算资源共享池（如：硬件、平台、软件）的交付和使用模式，广义的云计算指服务的交付和使用模式，即用户通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的云系统的可配置计算资源/服务。云计算是商业模式的创新，主要实现形式包括 SaaS、PaaS 和 IaaS。

2.2 云计算的基本原理

云计算的基本原理是：通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，数据中心的运行将更与互联网相似，使得中心能够将资源切换到需要的应用。同时，云计算也是一种商业计算模型，它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使用户能够按需获取计算力、存储空间和信息服务。这种资源池称为“云”。“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常是一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器和宽带资源等。

2.3 云计算的服务模型

在互联网的第一次革命中三层（或n 层）模型作为一般架构出现，但虚拟化在云中的应用创造出一组新层：应用程序、服务和基础设施。从当前的发展状况看，云计算的服务模式可以分为基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）三种。如图1所示：

其主要特征：

（1）按需服务性：云计算服务应能够快速自动化地满足用户对服务功能、服务实例等服务交付内容的申请，变更，取消等操作，使用户的需求能够即时得到满足；

（2）弹性：云计算服务应具有快速伸缩的能力，用户可随时申请、释放和调整云计算服务资源的使用；

（3）网络依存性：云计算服务的使用者通过网络访问计算，存储资源以及各种服务； 可计量：云计算服务本身应具备将用户使用的计算、存储及其他特定功能的服务按照合理一致的标准进行细粒度地计量的能力。

2.4 云计算技术演进路线

云计算是并行计算（Parallel ）、分布式计算（Distributed）、网格计算（Grid）发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现，是虚拟化（Virtualization）、 效用计算（Utility Computing）、面向服务（SOA）、IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）等概念混合演进并跃升的结果。

2.5 构建云计算平台IaaS，PaaS和SaaS

按需部署是云计算的核心。要解决好按需部署，必须解决好资源的动态可重构、监控和自动化部署等、而这些又需要以虚 拟化技术、高性能存储技术、处理器技术、高速互联网技术为基础。所以云计算除了需要仔细研究其体系结构外，还要特 别注意研究资源的动态可重构、自动化部署、资源监控、虚拟化技术、高性能存储技术、处理器技术等。

以关键技术为支撑，以IT资源为对象进行整合，构建云计算平台，即基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）三个层次，如图3所示。

在基于同一软硬件平台的基础上，实现IT基础架构从简化整合、虚拟化、自动供应到云计算的整合方向，资源整合过程演进图，如图4所示。

3 云计算技术在炼化企业的应用前景

目前，随着中国石油炼化一体化业务的发展，行业正处于从传统企业向数字化企业转变的关键时期，企业管理数字化、信息化、网络化是社会发展的必然趋势，数字企业则是信息化社会的主体。从横向看，整个炼化企业的业务层次又可分为三个主要层次：生产运行管理、以ERP为核心的运营管理和日常办公平台。

信息系统系统应用于炼化企业的整个产业链，除了上述业务应用系统外，还建立诸如安全、网络、数据中心等基础设施平台及相应的信息系统运维管理系统，从而构建出一个完整的业务信息系统支撑体系。

3.1 炼化企业云计算的理论模型

根据上述炼化企业自身特点，结合信息化建设的现状，提出炼化企业的云计算理论模型，如图5所示。

总体上看，云计算平台分为“资源服务层”，“管理平台”，“服务界面”三个逻辑层次。这三个层次共同组成了云计算的功能核心，实现自底向上的云服务供应与监控。为保证云计算核心功能的正常运行，云计算平台还包含了“安全管理层”和“运行维护层”两大辅助管理层，这两大辅助管理层的服务涵盖了云计算平台的整个核心。安全管理层为核心的三个层次提供安全支持，实现高可用、安全议问、用户隔离和权限分配等服务。运维管理层为核心的三个层次提供运行维护的支撑，包括资源用量度量和用户管理等服务。

3.2 基于理论模型的实践研究

3.2.1 建立炼化企业的云计算管理平台

建立一个可对企业各统建应用系统所使用的服务器、存储、网络、平台、中间件、应用软件等资源进行虚拟化管理、监控管理、资源调配管理、风险管理、运维流程管理，并提供管理门户。

统一规划和部署硬件资源，提高硬件使用率，降低硬件成本。通过服务器虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化等技术将相关的硬件资源进行整合，形成统一的硬件资源池。根据应用系统的需要分配必须的资源，实现服务器的快速部署并且可以根据应用系统实际工作负载动态调整资源分配，保证应用系统的正常高效运行。通过资源的整合实现绿色数据中心的建设，发挥集中统一信息系统的优势，减少信息系统的运行能耗，持续降低总体拥有成本。

3.2.2 建立包含基础设施、平台的统一规划和资源部署平台

建立包含基础设施（IaaS）、平台（PaaS）即服务的全面的云计算服务结构。基础设施即服务指的是为用户提供服务器、存储、网络等硬件资源的服务；平台即服务指的是为用户提供平台、中间件等资源的服务。

根据炼化企业内部各系统对各类基础软件的不同需求，将操作系统、中间件和数据库等系统软件定制为标准模板，快速为应用系统的开发、测试和部署提供包含技术资源、存储资源、操作系统、中间件等模板的运行平台。简化应用系统的开发、测试和部署。

以客户为中心，通过服务交付的方式将IT基础架构的计算能力提供给不同类型的客户，提高软硬件资源的使用率，简化应用系统的维护工作，提高工作效率。

3.2.3 建立炼化企业生产、灾备数据中心的云计算架构

建立炼化企业内部数据中心的云计算架构，分别是生产云、同城云和异地云。生产云以在线数据中心为基础，主要提供用于生产系统的资源；同城云以同城灾备数据中心为基础，和生产云之间为互备关系，主要用于与生产系统互备的资源；异地云以异地数据中心为基础，主要提供用于备份生产系统的资源。

3.2.4 建立为用户提供NT平台资源和Unix平台资源的云计算平台

建立为用户提供NT平台（虚拟）资源和Unix平台（虚拟）资源的云计算平台，首先进行NT平台虚拟化试点，纳入相关系统；试点完成后，再对所有同类应用系统进行NT平台虚拟化推广；在NT平台虚拟化实施完成后，对所有除NT类系统以外的系统进行Unix平台虚拟化实施。

4 结 论

在云计算的大趋势下，不仅包括计算机、通信、互联网、媒体内容等在内的整个信息服务产业发生全面重组洗牌，软件产业结构将面临大调整，软件生产组织方式向敏捷、定制化、服务化方向变革，网络端设备更加多元化和个性化；而且会出现大众普遍参与、形成群体智慧的新局面，从而对社会的组织形式和人们的生活方式都产生深远的影响。这一切，都将为善于拥抱变化、善于创新的企业创造难得的历史性机遇。但是，云计算给人们带来创新和变革的同时，对安全问题也提出了更高的要求。无论是云计算服务的提供商还是使用者，对云计算技术背后的安全性问题都必须有足够的认识，只有深刻认识到云技术的优点和风险，才能更好地在现实生活中科学合理地利用云技术，充分发挥其带来的巨大效益和优势。。

主要参考文献

[1][美]尼古拉斯·卡尔.IT不再重要：互联网大转换的制高点——云计算[M].闫鲜宁，译.北京：中信出版社，2008.

[2]王金波.虚拟化与云计算[M].北京：电子工业出版社，2009.

[3]吴朱华.云计算核心技术剖析[M].北京：人民邮电出版社，2011.

[4]马宁. “云安全”推动安全行业变革[J]. 中国金融电脑，2009（9）.