浅析企业云建设与应用

王磊

[摘 要]随着“互联网+”时代的到来，以及“智慧油田”建设进程的推进，石油石化产业迫切需要与新技术、新平台、新模式深入融合，实现能源体系转型和企业创新发展。云计算技术对于企业的业务系统、平台、服务具有重要的支撑作用。本文介绍了大港油田如何建立基础设施云、企业桌面云、协同研究云，改变传统工作模式和提高信息技术应用水平，是提高企业竞争力、降低运营成本的重要手段，能够促进石油石化产业实现深度融合与发展。

[关键词]云计算;融合;云服务;共享资源池;并行计算

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.20.029

[中图分类号]F270.7[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2018）20-00-02

0     引 言

随着油田勘探开发的不断深入，优质储量逐步枯竭，勘探开发难度越来越大。如何降低企业运维管理成本、提高对地下地质情况的认识，成为急需解决的难题。而信息技术突飞猛进，已经成为众多行业技术进步、提高生产力的有力工具和手段。近年来，石油化工行业普遍认识到，采用云计算技术，建立基础设施云、企业桌面云、协同研究云，改变传统工作模式，提高信息技术应用效率与水平，是提高企业竞争力、降低运维管理成本的重要手段，能够为企业业务系统提供优质的平台和服务，促进企业与互联网新技术的融合发展。为此，大港油田一直关注云计算相关技术，并进行了大量尝试，也取得了初步效果。

1     建设背景

信息技术在油田勘探开发科研生产、经营管理等领域得到了广泛应用。但是，信息技术在不断发展、信息系统在持续建设，前期信息化建设的投资、架构等，均为了满足某一阶段的需求，经过几年的发展，尤其是随着近期油田物联网建设、数字油田建设的展开，对数据安全、运算能力、存储能力、信息系统精细管理和信息成果高度共享方面提出了更高层次的要求，目前的架构及规模已经不能满足需求。

在基础设施方面，虽然经过了多次的扩容与完善，目前承载了油田各类信息系统，但是按油田公司领导要求，采用云计算环境支撑，比如地震处理、三维显示等大型专业应用系统，还不能满足要求，架构还需要彻底优化，容量需要大规模扩容，管理方面还需要进一步细化。

在办公计算机应用方面，大港油田企业办公已离不开计算机，但沿袭传统的做法是，每人配置PC或笔记本，而PC更新换代快，硬件投入需求巨大。另外，企业办公桌面标准化要求越来越高，尤其部分办公系统，对桌面系统配置要求苛刻、部署难度大，分散部署的PC桌面点多、面大，维护工作量巨大，严重影响了办公桌面使用效率。同时，随着信息化建设力度的不断加大，日常工作对信息化越来越依赖，现场数据采集、专业数据应用、生产监控、经营管理等数据全部在网络流转，通过办公桌面为专业技术人员及各级管理者提供研究与决策依据。但信息技术的发展也是把双刃剑，网络攻击、病毒、木马等信息安全威胁日益严重，大港油田企业桌面安全形势严峻。此外，企业对于降低能耗、安全环保要求越来越高。

在勘探开发研究上，传统勘探开发研究基于单机模式，研究人员在开展研究工作的同时，需要在本机上安装大型专业软件，并对系统进行维护，同时负责数据加载，导致研究人员只能有30%的精力用于研究，70%的精力用于收集、整理数据，同时单机模式效率低，不能应对大型的复杂的计算，如油藏模拟，在单机环境下只能开展小网格的模拟工作，而且耗费时间长，影响了研究效率和精度。单机模式产生的另一个问题是不能多学科协同，因为采用分散模式，地震、地质、油藏软件之间的数据交换异常困难，多学科协作无法开展。

为此，能源行业在数年前就开始改变这种现状，尤其是随着云计算技术的推广，各大公司纷纷开展集中管理的协同研究云研究，即建立集中管理的研究云，将研究业务变为一种服务。在研究云的支持下，研究效率大幅提高，并快速实现了高性能计算。

2     实施方案及应用效果

2.1   企業云整体架构规划

企业云遵循统一规划、统一投资、统一建设的原则，通过集中、规模建设，先建成油田共享的基础设施云计算中心，面向油田范围集中共享资源，按需调配、动态管理;在基础设施云的基础上，逐步建成油藏研究云与桌面云，面向油田提供油藏研究、办公桌面等服务。随着需求的不断细化，在共享的基础设施云基础之上，开辟更多的云服务。

经过技术探索、先导试验、技术架构修正等过程，按照规划，大港油田明确了企业云计算中心建设的技术思路与切入点，那就是从网络、存储、计算资源集中、整合和共享的基础设施云建设着手，实现底层基础设施资源的统一共享与管理，并采取 “模块化”技术架构，构建企业服务资源池，为信息系统提供服务。同时，规模随需扩展，在应用需求的驱动下逐步完善云计算数据中心。

2.2   基础设施云完善与扩容

在基础设施云建设的过程中，大港油田开展了服务器、存储等基础设施集中建设，通过结合集群与虚拟化技术，从网络、存储、服务器架构、管理平台建设、容灾备份体系等方面进行了统一规划与实施，逐步形成了基础设施云平台。与此同时，打通现有两个机房大二层网络链路，将原来独立管理的多套基础设施云环境，集中到一套管理平台中统一管理。同时，构建了基础设施云统一监控管理平台，实现两个异地数据中心基础设施云资源的统一监控、管理、运维等，实现了闲置资源回收利用，进一步提升了硬件资源的利用率，能够帮助管理员快速定位故障原因，提高了运维效率。通过部署自助服务组件，实现基础云资源的自助申请及云平台用户分级管理等功能，提升资源申请、创建效率，并对部分用户下发管理权限，使其能够在预留资源范围内创建、修改资源配置，进一步分流后端运

维压力。

截至目前，除图像处理、三维显示等特殊需求的系统外，集团公司分布部署的统建系统以及勘探开发专业数据应用、辅助办公应用等在内的自建信息系统从云计算环境中获得存储与计算资源，统一在云计算数据中心进行集中管理。与此同时，将信息系统老化的硬件环境归并、停用，关闭了耗能低效的旧服务器，促使各单位的机房数量逐步减少，有效降低了运营成本，消除了安全隐患。通过应用云计算技术，项目建设过程中的系统开发环境、测试环境、生产环境分离方便快捷，大大降低了系统备份、容灾等难度。

尤其是将油田总医院包括HIS、电子病历在内的全部医疗信息系统迁移到基础设施云环境下，多年来没有发生一次运行故障，全面检验了大港油田基础设施云7×24在线服务能力。另外，与滨海新区碳排放权交易所合作，实现在线交易系统在云计算环境的平稳高效运行。大港油田基础设施云建设在天津地区产生了较大影响。经过不断的完善与优化，2015年大港油田基础设施云建设项目，通过了天津市经信委专家评审，获得滨海新区两化融合“十百千”示范项目荣誉。

2.3   油藏研究云主体建成

为了解决专业软件版本兼容、数据共享、运行协同的难题，集中开发建设了“工区建立、相互支持、数据同步更新、资源动态共享”的勘探开发一体化研究平台，为科研人员提供了贯穿综合解释、地质建模、数值模拟等主要勘探开发科研生产过程的研究云服务。首先，在硬件上，根据油藏研究工作特点，运用云计算理念，通过虚拟化技术、并行数模技术、GPU图形处理技术和负载集群方式，为地震解释、地质建模、数值模拟提供超过百核CPU的千万级网格集中运算环境，有效满足了油藏数值模拟高性能计算需求。在软件上，对地震解释、地质建模、数值模拟等多套专业软件进行集中部署，支持多用户在线进行连片解释，实现了研究过程随时备份、研究成果集中共享。同时，并行数模环境实现了油藏大规模整体模拟，模拟效率、精度提高10倍以上，得到了研究人员极大好评。

2.4   桌面云規模建设

大港油田公司积极跟踪桌面云技术，开展了大量的技术调研、案例分析和先导性试验等工作，并与总部安全项目组密切合作，完成了终端管控系统对桌面云的支持与管理，研究攻克了集团公司统建信息系统、公共办公软件、常规驱动在桌面云环境下的适应性难题，实现了用户桌面配置的统一订制，制定了用户配置与关键文件夹的重新定向与迁移策略，用户申请短时间内即可登录使用，系统出现故障后可基于复制、快照等技术实现快速恢复。基于后台集中管控与分权分域运维特性，大大降低了运维成本，提升了工作效率。在大港油田公司桌面云建设及应用以来，从效果上看，首先是实现了大港油田办公桌面的标准化，可以快速为各类应用场景从业人员提供办公桌面，极大地提升了运维管理效率与安全性。同时，大幅度降低了能源消耗，节约了运营成本。此外，支持移动办公，为用户提供了便利的办公服务。大港油田已经发布了桌面云管理办法，进一步规范桌面云的运行管理，为数字化办公领域提供环境支撑。

3     结 语

经过多年的摸索与实践，大港油田在云计算应用领域取得了丰硕成果，基础设施云已经全面推广应用，油田公司所有信息系统统一部署在云计算环境中，有效提升了信息系统开发、测试、部署上线效率，降低了运营成本;勘探开发研究云建设与推广应用效果良好，支撑了全部地震解释、建模与并行数模等油藏研究工作，成为地下找油的“第一帮手”，为老油田增油上产研究工作提供了科学高效的信息技术手段;桌面云应用获得试点成功，在终端安装、后台部署、安全管控和典型应用等方面都取得了可借鉴的经验。综上所述，云计算技术在大港油田的深入应用对于未来企业的转型发展，逐步实现互联网化、智慧化具有至关重要的作用。