智能电网中云计算的应用与运维分析

2017-03-11王陈喜

网络安全技术与应用 2017年5期

关键词：计算技术运维电网

◆王陈喜

（云南电网有限责任公司怒江供电局云南 673100）

智能电网中云计算的应用与运维分析

◆王陈喜

（云南电网有限责任公司怒江供电局云南 673100）

随着云计算的在智能电网中的应用越来越广泛，智能电网云计算信息平台的运维工作的重要性不断凸显出来。本文对智能电网中云计算的应用情况进行了分析，并充分分析了智能电网云计算信息平台运维工作的四种工作思路，从而提出了平台运维的详细措施，为同类型平台的运维工作提供了一定的借鉴经验。

智能电网；云计算；应用；运维

0 引言

在当前国内电力系统自动化的构建过程中，电力系统的自动化监控平台（EMS、TMR、DMS）多采用RDBMS存储和单台高性能计算机计算的方式运行，在面临海量监测数据时，数据的安全存储、快速查询、快速处理等方面存在瓶颈，也难实现高性能计算和计算资源的广泛和安全共享，很明显传统方式已经不能满足不断发展的电力系统需求，必须建立统一的、高效的、安全的且能够实现电力系统监测数据采集、存储、计算的状态监测数据处理平台，并可支持各类型高级应用。而云计算技术的引进和应用大大提高了电力系统的智能化进程，其海量数据的分布式存储和计算能力为智能电网的构建发挥了重要的作用。

在智能电网云计算信息平台的应用生命周期中，最后一项也是占用时间最长的一个工作就是云计算信息平台的运维管理工作。智能电网云计算信息平台的运维管理工作是信息系统服务中相关各项管理工作的总称，是为确保平台能够安全、高效运行而提供的符合维护要求的信息系统服务，而对与该信息系统服务的各项管理对象进行系统地计划、组织、协调与控制。智能电网云计算信息平台的运维管理的四大工作目标是合规性、可用性、经济性和服务性。

1 云计算技术介绍

随着互联网技术的不断快速发展，互联网行业中逐渐衍生出一种全新的信息使用技术，这就是云计算技术。云计算技术存储的内容主要为虚拟化的数据资源，其服务中心是应用客户的需求，能够提供的服务种类包含数据计算、在线存储，并且能够将用户的核心操作方式进行重大的变换，即从以计算机桌面为核心转移到以 Web为核心。该技术巨大的存储空间能够为使用者提供非常全面的使用资源，但是这种资源并不是无偿的，需要借助一定的交付模式来使用。

基于智能电力系统的构建需要，云计算凭借其多种技术优势，成为智能电力系统中的核心技术。云计算技术在智能电力系统的构建过程大致如下：首先在电力系统内部搭建云计算平台，在不改变现有电力系统设备状况的前提下，在电力系统的内部网络中建立私有云(Private Cloud)系统，从而达到整合电力系统内部包括计算、处理和存储等在内的系统资源目的，使电力系统的数据处理和交互能力大大提高，进而提高整个电力信息网络系统收集、分析、整合和挖掘数据的能力，最终构建一个成本低、效率高的高智能化电力系统设备和信息网络。

2 智能电网中的云计算应用

2.1 云计算在智能电网中的应用过程

云计算技术大大推进了智能电网的构建进程，智能电网云计算信息平台是把电网系统中所有的数据都上传到云平台上，然后运用MapReduce核心算法对数据进行处理，再把处理后的数据储存在虚拟的资源库。总体体系的控制器部分是主服务控制群，负责接收和回答应用请求。储存器部分是由储存节点的诸多机群组成，这些机群储存的原理就是运用巨大的磁盘阵列来储存大量的数据，它的主要功能就是进行所有数据资源的存取和处理。HDFS以及Hbase 是用来把数据储存或是上传于各类计算节点上。用户不会直接利用Hadoop的架构或者是HDFS、Hbase进行数据的有效读取和存取，而是在Hadoop构架上传送讯息给主服务控制群，并和储存节点进行相应的信息交换与读取。

2.2 云计算应用于智能电网信息平台的优越性

通过实际应用于分析可知，智能电网云计算信息平台的优越性主要表现在两个方面：

（1）强大的储存功能

云计算技术可以为智能电网系统的正常运行提供足够大的数据存储空间，有效地防止系统存储空间不足而导致的系统运行速度迟缓的问题。云计算技术具有数据分布存储的功能，它采用冗余存储等方式，有效确保智能电网系统中的各项数据的完整性和可靠性。云计算中的数据处理软件进行数据的分层管理工作是根据数据的类型完成的，用户不会再盲目索引，而是根据系统提示直接在相应的数据模块内获取自己想要的数据。另外一方面，云计算技术采用冗余存储等方式，还可以整合分型电网系统中的包括各个地区的实时数据、历史数据、文本数据以及多媒体数据等各种复杂数据。举例来说，电力技术工作人员要经常开展不同类型的设备检修和维护工作以保证电网系统运行的稳定运行，且检修所得到的数据对后续的设备维修及维护具有十分重要的意义，云计算技术可以按照时间或是其它科学合理的序列方式完成数据的保存与后续处理，保证这些信息得到充分的利用。

（2）数据通用特点

云计算技术具有数据通用的特点，可以整合不同格式的数据资源来加以利用。由于智能电网系统通常跨越十分广泛的区域，不同区域会根据当地的实际情况而使用规格和型号不同的设备仪器。因此在数据利用的过程中，平台、应用系统、数据格式的不同，大大地降低了系统数据的互通性。尤其是在紧急情况下，这些不同的数据因为无法交互利用而真正发挥出其作用，因此智能电网中来自于不同区域不同设备中的信息的交互与共享也就成为了一个极其严重的问题。

然而，云计算技术的数据通用功能很好地把以上问题解决掉了，它可以利用服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化等多种虚拟化技术，为使用者提供直接的虚拟化数据资源服务，而系统同样会按类型对所提供的服务进行区分，并将来自于各种硬件系统和软件系统的不同之处自动地屏蔽。这样就使智能电网数据信息资源的使用者更容易获取不同区域的资源，使资源的利用率得到有效提升，智能电网信息平台的价值得到进一步的体现。

3 智能电网中云计算的运维分析

3.1 智能电网中云计算的运维思路分析

作为智能电网云计算信息平台的生命周期中最后一个，云计算技术可以运用运维服务技术把所有数据包括应用程序全部布置于云端，将运维工作转移到云服务器端。运维管理服务思路主要有：基于云端的运维服务、业务视角的运维管理、基于智慧库的自动化运维、自动化的流程服务。

（1）基于云端的运维服务

基于云计算的智能电网信息平台运维管理服务模式，依托于各种监控、告警、日志、报告服务工具，并结合部署在云端的运维服务，实现全网的统一运维管理。这种运维服务模式不仅打破了传统的本地式运维的地域限制，还能及早发现故障隐患，从而可以建立起主动式智能电网信息平台运维，同时大大减少运维总体工作量，并大大降低运维成本。

（2）业务视角的运维管理

通过对服务器、应用、网络状态采取的从业务视角进行的统一管理，从而对业务及其软硬件资源进行运维管理。可以按照业务逻辑进行多层次管理，并在故障发生时，通过颜色、声音邮件等方式进行报警通知，准确解决业务中出现的问题。

（3）基于智慧库的自动化运维

云计算技术的能力与规模越来越大，使得采取人工来管理资源的模式越来越缺乏实用性。这些新特性对智能电网信息平台管理的自动化能力提出了更高的要求。自动化运维管理模块的部署是基于平台智慧库来实现的，其智慧库从历史操作中积累运维知识，当发生事件或监控数据触发规则时，由决策引擎从智慧库中存储的历史方案中选取自动化解决方案，其响应速度可以精确到毫秒级别，不仅节约人力，而且提高效率和准确性。在工作流程中，服务器管理对象、应用管理对象和业务管理对象通过选择自动/手动处理，在决策引擎中进行运维策略管理，同时根据新的事件进行知识的积累或从智慧库（XML）中检索合适的解决方案。

（4）强大的自动化管理流程

在智能电网云计算信息平台中，其自动化管理流程为：首先由业务部门选择合适的应用，通过访问自助服务门户，进行资源分配的验证。在挑选应用的阶段，挑选应用的基础是选择合适的规模、合适的应用。在挑选应用结束后，选择工具确定资源，即确定可用的资源类型以及这些资源在何时使用。确定完毕后启动平台运维服务，工作流自动启动同时所选择的资源自动进行供应。最后，随着数据库、邮件和消息通信，以及文件管理、打印、基础设施等操作的进行，一个完整的应用基础设施开始了启动和运行。这一管理流程的特点主要有：减少对人员的需求；自动化的步骤简单快捷；能够进行多种资源信息的整合管理。

3.2 智能电网中云计算的运维内容分析

云计算在运维管理所涉及的内容非常的多，其中主要包括了对环境管理、网络管理、软件管理、设备管理、日常操作管理、用户密码管理以及员工管理等多个方面。

在改进云计算运维管理的工作中，应运用自动化运维工具，从日常监控、周期巡检、服务受理、故障处理、平台维护、配置管理、安全管理等方面开始入手，对物理和虚拟资源进行合并管理，提供资源管理、统计、监控、调度、服务管控等端到端的综合管理能力，从而将云数据中心的运维管理变得更加统一、便捷、高效和一体化。云计算技术为现代化的运维管理体系带来了新的思想，通过计算机软件代替传统运维工作中的大量的、重复性、简单的手工工作，从而使运维工作人员能有更多的时间投入到整个服务的生命周期当中。我们应当重点钻研和讨论云计算运维管理的重心和相应的修正方法，并以不断地提高智能电网云计算的运维管理质量为目标进行努力。

云计算的运维管理工作首先应从智能电网信息平台的日常监控管理工作开始，对日常管理工作进行全方位的日常监控，这些日常管理工作主要包括日常维护管理、事件管理、变更管理以及应急预案管理等，通过进行全方位的日常监控，能够提前发现运维中的部分问题并及时消除隐患。通过对智能电网信息平台中云计算及时、有效、良好的运行监控，实现对平台中各项系统的运行服务进行统一的管理。并且统一收集各项操作系统中应用程序的详细信息，进而综合分析、归纳和总结各个操作管理层面信息。另外，通过全方位的日常监控，系统管理员可以通过系统出现问题时收到的预警和反馈，及时有效地对任何一个出现问题的系统进行应急处置，从而有效的避免因智能电网信息系统故障而造成的企业在经济上和信誉上的损失。