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摘要： 针对大庆油田信息化现状，提出大庆油田云计算中心的建设方案，详细阐述云计算中心建设的总体思路、系统架构、物理部署方案，最后对大庆云计算中心的建设进行展望。
关键词： 云计算；数据中心；虚拟化；系统迁移
0 引言
云计算是基于互联网、通过虚拟化方式共享资源的计算模式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用户提供按需即取的计算。通过引入云计算平台，可以极大降低企业IT建设和运营维护成本，同时降低能源消耗。
全球及国内云计算产业正在蓬勃发展，石油行业云计算产业发展也很迅速。中石油将云计算列为十二五重点项目，云技术平台建设项目于2011年3月启动，新疆油田、燕山石化、长庆油田等企业均建设了云计算平台，极大地提高了本单位的应用系统效率和数据安全性，大幅降低了运维工作量。
1 大庆油田信息化现状及存在的问题
经过多年发展和建设，大庆油田的信息化获得了长足发展，支撑了油田各项业务的正常运转，助力大庆油田的稳步发展，但仍存在很多问题。随着大庆油田的快速发展，现有信息化基础设施将不能很好地满足将来的业务需求，表现为以下几点。
大庆油田勘探开发系统需要部署高性能计算环境，这些软硬件系统分散地部署在研究院、采油厂和各服务公司，各单位只凭借自身条件无法满足地震处理和解释、油藏研究等业务需求，急需将软硬件资源进行整合，实现高效协同。
目前，各二级单位自建的應用系统的建设模式采用应用系统与硬件一对一的部署，通常按照应用系统最高负载配置硬件，硬件利用率低于30%，大部分时间处于闲置状态，这些价格不菲的硬件，消耗了大量的电力资源。另外，由于各采油厂重复建设了部分功能相同、业务类型相近的应用系统。
目前，若要建设应用系统需要经过立项、审批、招标、采购、安装等诸多环节，往往需要半年甚至更长时间才能完成部署。这种建设模式显然已不能适应当前需求变化频繁、随需即用的业务系统。
大庆油田各应用系统分布广、数量大、类型多，有些系统故障率较高，运行不稳定，这导致了运维管理的困难，运维成本居高不下，应用系统的稳定度降低，应用系统经常中断。
2 云计算中心建设方案
2.1 总体思路
根据大庆油田的信息系统现状，云计算中心首先要完成云计算平台的建设，实现各种软硬件资源的集中部署，网络环境及备份中心的搭建，然后完成应用系统的迁移和整合升级，建设统一的运维队伍，实现专业化运维服务。
云计算中心建设是一项极其复杂的系统工程，要按照先试点后推广、边研究边应用滚动发展的模式。先期在试点单位进行云计算建设，进行试点验证，后期在全油田范围内推广，最终建设的云计算中心。
2.2 系统架构设计
大庆油田云计算系统架构由五个重要部分构成，分别为基础设施层、平台层、应用层、管理层、用户访问层。
基础设施层包括机房、数据库一体机、应用服务器、网络系统、存储系统等物理基础设施。平台层为用户提供对资源层服务的封装，包括数据库和中间件服务。应用层为勘探开发研究人员、生产操作人员、管理决策人员、信息专业人员提供的应用软件。管理层提供对基础设施层、平台层、应用层的管理功能。用户访问层提供用户使用云计算服务所需的远程桌面或Web的访问接口。
2.3 物理部署方案
2.3.1 机房部署方案。将云计算中心划分生产区、管理区、测试区、备份区。同时要保证机房的空间面积，提供冗余的电力系统，配置全面的监控系统，提供良好的空调系统，严格的安保系统和灵敏的消防系统。
生产区：放置生产所需的服务器、存储、网络等设备。通过部署高性能计算服务器及GPU的图形服务器，满足研究人员对于地震资料处理、地震反演、油藏数值模拟、地震体解释、地质建模等计算密集型专业研究类系统的需要；部署应用服务器，通过服务器虚拟化技术承载大庆油田地质综合研究、办公应用、生产管理、油田企业信息门户、GPS车辆管理系统等应用系统；部署数据库一体机承载勘探开发核心应用数据库。
管理区：实现对服务器、存储、网络的系统监控、资源调配、报表提供等服务。
应用测试区：完成应用上线前的应用系统生产环境测试。
备份区：实现核心业务及数据的备份。
2.3.2 骨干网络技术方案。按照云计算部署模式，各应用系统和数据集中部署到大庆油田云计算中心，小队用户通过骨干网络访问应用系统。云计算中心的骨干网络设计要满足高带宽、无拥塞、高可靠性等要求，骨干网络采用双归属方式建设，网络拓扑如图1所示。
云计算中心网络采用扁平化、双核心结构，核心节点之间采用高端路由器以40G带宽链路互联，核心交换机要有大量的数据交换能力和万兆端口的接入能力。汇聚节点部署在各通信分公司，为采油厂、矿、小队提供数据的网络汇聚。汇聚节点以双归属上联核心节点路由器。
2.3.3 容灾备份方案。考虑到大庆油田云计算中心的数据及应用的安全性，需对云计算中心建设备份中心对重要的生产数据和关键应用进行异地备份，通过云计算中心与备份中心之间的万兆光纤实现数据和应用的快速备份。
3 总结及展望
大庆油田云计算中心建成后将对保障大庆油田的持续稳产起到重要作用，获得较为显著的效益。包括以下几个方面：可以提高大庆油田软硬件资源的利用率，大幅减少硬件数量，降低电力总能耗，使系统运维人员大大减少，节省设备采购、部署、运维成本；通过集中部署高性能计算资源，更好地支持了油田的专业研究的发展；通过部署云桌面，实现移动办公、在线工作，提高工作效率；通过建立统一开发平台，降低软件开发难度，缩短系统建设周期；建立统一运维管理流程，实现油田信息资源的集成化、可视化、透明化、自动化管理，提高运维管理水平，提高应用系统可靠性及用户满意率。
参考文献：
[1]纪荣艺、周英操、樊洪海等，石油集团企业的云计算战略[J].信息技术，2011，3：18-21.
[2]雷万云，云计算战略企业信息化建设策略与实践[M].清华大学出版社，2010，12.
[3]吴吉义、平玲娣等，云计算：从概念到平台[J].电信科学，2009（12）：23-30.
作者简介：
徐刚（1982-），男，工学硕士，助理工程师，通信公司规划设计所，现从事IP数据网络、云计算等方面的研究、设计和规划工作
关键词： 云计算；数据中心；虚拟化；系统迁移
0 引言
云计算是基于互联网、通过虚拟化方式共享资源的计算模式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用户提供按需即取的计算。通过引入云计算平台，可以极大降低企业IT建设和运营维护成本，同时降低能源消耗。
全球及国内云计算产业正在蓬勃发展，石油行业云计算产业发展也很迅速。中石油将云计算列为十二五重点项目，云技术平台建设项目于2011年3月启动，新疆油田、燕山石化、长庆油田等企业均建设了云计算平台，极大地提高了本单位的应用系统效率和数据安全性，大幅降低了运维工作量。
1 大庆油田信息化现状及存在的问题
经过多年发展和建设，大庆油田的信息化获得了长足发展，支撑了油田各项业务的正常运转，助力大庆油田的稳步发展，但仍存在很多问题。随着大庆油田的快速发展，现有信息化基础设施将不能很好地满足将来的业务需求，表现为以下几点。
大庆油田勘探开发系统需要部署高性能计算环境，这些软硬件系统分散地部署在研究院、采油厂和各服务公司，各单位只凭借自身条件无法满足地震处理和解释、油藏研究等业务需求，急需将软硬件资源进行整合，实现高效协同。
目前，各二级单位自建的應用系统的建设模式采用应用系统与硬件一对一的部署，通常按照应用系统最高负载配置硬件，硬件利用率低于30%，大部分时间处于闲置状态，这些价格不菲的硬件，消耗了大量的电力资源。另外，由于各采油厂重复建设了部分功能相同、业务类型相近的应用系统。
目前，若要建设应用系统需要经过立项、审批、招标、采购、安装等诸多环节，往往需要半年甚至更长时间才能完成部署。这种建设模式显然已不能适应当前需求变化频繁、随需即用的业务系统。
大庆油田各应用系统分布广、数量大、类型多，有些系统故障率较高，运行不稳定，这导致了运维管理的困难，运维成本居高不下，应用系统的稳定度降低，应用系统经常中断。
2 云计算中心建设方案
2.1 总体思路
根据大庆油田的信息系统现状，云计算中心首先要完成云计算平台的建设，实现各种软硬件资源的集中部署，网络环境及备份中心的搭建，然后完成应用系统的迁移和整合升级，建设统一的运维队伍，实现专业化运维服务。
云计算中心建设是一项极其复杂的系统工程，要按照先试点后推广、边研究边应用滚动发展的模式。先期在试点单位进行云计算建设，进行试点验证，后期在全油田范围内推广，最终建设的云计算中心。
2.2 系统架构设计
大庆油田云计算系统架构由五个重要部分构成，分别为基础设施层、平台层、应用层、管理层、用户访问层。
基础设施层包括机房、数据库一体机、应用服务器、网络系统、存储系统等物理基础设施。平台层为用户提供对资源层服务的封装，包括数据库和中间件服务。应用层为勘探开发研究人员、生产操作人员、管理决策人员、信息专业人员提供的应用软件。管理层提供对基础设施层、平台层、应用层的管理功能。用户访问层提供用户使用云计算服务所需的远程桌面或Web的访问接口。
2.3 物理部署方案
2.3.1 机房部署方案。将云计算中心划分生产区、管理区、测试区、备份区。同时要保证机房的空间面积，提供冗余的电力系统，配置全面的监控系统，提供良好的空调系统，严格的安保系统和灵敏的消防系统。
生产区：放置生产所需的服务器、存储、网络等设备。通过部署高性能计算服务器及GPU的图形服务器，满足研究人员对于地震资料处理、地震反演、油藏数值模拟、地震体解释、地质建模等计算密集型专业研究类系统的需要；部署应用服务器，通过服务器虚拟化技术承载大庆油田地质综合研究、办公应用、生产管理、油田企业信息门户、GPS车辆管理系统等应用系统；部署数据库一体机承载勘探开发核心应用数据库。
管理区：实现对服务器、存储、网络的系统监控、资源调配、报表提供等服务。
应用测试区：完成应用上线前的应用系统生产环境测试。
备份区：实现核心业务及数据的备份。
2.3.2 骨干网络技术方案。按照云计算部署模式，各应用系统和数据集中部署到大庆油田云计算中心，小队用户通过骨干网络访问应用系统。云计算中心的骨干网络设计要满足高带宽、无拥塞、高可靠性等要求，骨干网络采用双归属方式建设，网络拓扑如图1所示。
云计算中心网络采用扁平化、双核心结构，核心节点之间采用高端路由器以40G带宽链路互联，核心交换机要有大量的数据交换能力和万兆端口的接入能力。汇聚节点部署在各通信分公司，为采油厂、矿、小队提供数据的网络汇聚。汇聚节点以双归属上联核心节点路由器。
2.3.3 容灾备份方案。考虑到大庆油田云计算中心的数据及应用的安全性，需对云计算中心建设备份中心对重要的生产数据和关键应用进行异地备份，通过云计算中心与备份中心之间的万兆光纤实现数据和应用的快速备份。
3 总结及展望
大庆油田云计算中心建成后将对保障大庆油田的持续稳产起到重要作用，获得较为显著的效益。包括以下几个方面：可以提高大庆油田软硬件资源的利用率，大幅减少硬件数量，降低电力总能耗，使系统运维人员大大减少，节省设备采购、部署、运维成本；通过集中部署高性能计算资源，更好地支持了油田的专业研究的发展；通过部署云桌面，实现移动办公、在线工作，提高工作效率；通过建立统一开发平台，降低软件开发难度，缩短系统建设周期；建立统一运维管理流程，实现油田信息资源的集成化、可视化、透明化、自动化管理，提高运维管理水平，提高应用系统可靠性及用户满意率。
参考文献：
[1]纪荣艺、周英操、樊洪海等，石油集团企业的云计算战略[J].信息技术，2011，3：18-21.
[2]雷万云，云计算战略企业信息化建设策略与实践[M].清华大学出版社，2010，12.
[3]吴吉义、平玲娣等，云计算：从概念到平台[J].电信科学，2009（12）：23-30.
作者简介：
徐刚（1982-），男，工学硕士，助理工程师，通信公司规划设计所，现从事IP数据网络、云计算等方面的研究、设计和规划工作