【摘要】針對電力行業(yè)的信息化應(yīng)用需求，結(jié)合當(dāng)前的云計(jì)算平臺技術(shù)，本文擬為電力行業(yè)企業(yè)提出一個(gè)打造私有云計(jì)算平臺的解決方案，為電力行業(yè)企業(yè)信息化的基礎(chǔ)平臺的構(gòu)建提供理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】電力行業(yè)云計(jì)算解決方案

一、可行性分析

對于電力行業(yè)，成熟且具備行業(yè)特征的軟件套裝更容易成就最佳實(shí)踐。

套裝軟件一定是為某一個(gè)功能集和需求池而存在的，成熟的套裝軟件，是將專業(yè)軟件打散重新洗牌組合后的套裝軟件，只不過在這個(gè)軟件功能中同時(shí)涵蓋了多專業(yè)的要求。與量身定制的行業(yè)ERP相比，成熟套裝軟件在開發(fā)周期、穩(wěn)定性上明顯優(yōu)于客戶化定制軟件。

云計(jì)算是企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化的成功之道，企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)信息化管理，開發(fā)工具也在向云計(jì)算轉(zhuǎn)移。相對于傳統(tǒng)套裝或單租系統(tǒng)的浪費(fèi)現(xiàn)象，多重租賃的云計(jì)算，則顯示出不可替代的優(yōu)勢。符合行業(yè)特征的套裝軟件是電力企業(yè)的一片片云計(jì)算。成熟且具備行業(yè)特征的軟件套裝更容易成就最佳實(shí)踐。

二、云計(jì)算平臺解決方案

本文提出一種基于層次結(jié)構(gòu)部署彈性、模塊化、分布式的架構(gòu)。并且，實(shí)現(xiàn)EC2的SOAP和”Query”接口，將允許用戶啟動、控制、修改、終結(jié)整個(gè)底層虛擬資源。圖1為項(xiàng)目為電力行業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)的云計(jì)算平臺解決方案。

系統(tǒng)架構(gòu)為層次型架構(gòu)。包含了節(jié)點(diǎn)控制模塊、集群控制模塊、云控制模塊、存儲控制模塊。節(jié)點(diǎn)控制模塊負(fù)責(zé)監(jiān)聽、控制、終結(jié)每臺服務(wù)器上運(yùn)行的每個(gè)虛擬機(jī)實(shí)例；集群控制模塊負(fù)責(zé)搜集每臺虛擬機(jī)的調(diào)度信息及運(yùn)行狀態(tài)并管理由虛擬機(jī)組成的虛擬局域網(wǎng)。存儲控制模塊實(shí)現(xiàn)了Amazon S3接口的put/get存儲服務(wù)；云控制模塊提供了用戶和管理者的云接入點(diǎn)。

整個(gè)層次架構(gòu)包含了如下組件及工具：

（1）面向電力行業(yè)Unix服務(wù)器系統(tǒng)的虛擬機(jī)鏡像。在當(dāng)下的開源云計(jì)算平臺虛擬機(jī)中，大多為Linux虛擬機(jī)，并不能提供對Unix系統(tǒng)的全面兼容，這將導(dǎo)致部分原有Unix服務(wù)器上的系統(tǒng)軟件無法正常運(yùn)行。為了解決系統(tǒng)兼容性的問題，需要開發(fā)一種兼容Unix標(biāo)準(zhǔn)的虛擬機(jī)，確保原有服務(wù)器軟件資產(chǎn)能平滑的向云計(jì)算平臺遷移。

（2）云計(jì)算平臺的服務(wù)器集群管理及數(shù)據(jù)同步。集群管理的功能，就是對節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，便于合理的將負(fù)載分配至各個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)，并且當(dāng)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)進(jìn)行報(bào)警并嘗試自動恢復(fù)節(jié)點(diǎn)。而數(shù)據(jù)同步，是集群控制中最重要的任務(wù)之一，它將確保集群的節(jié)點(diǎn)共享全局?jǐn)?shù)據(jù)的拷貝，在一個(gè)任務(wù)被分配給多個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，保證任務(wù)在節(jié)點(diǎn)上的并發(fā)執(zhí)行。

（3）虛擬以太網(wǎng)及其數(shù)據(jù)路由、加密、隔離、監(jiān)控等相關(guān)軟件。一個(gè)云計(jì)算平臺中，同屬于一個(gè)分配領(lǐng)域的虛擬機(jī)實(shí)例必須能互聯(lián)互通，而不屬于同一分配領(lǐng)域的虛擬機(jī)實(shí)例必須被隔離。我們的解決方案將會盡可能的發(fā)揮虛擬以太網(wǎng)的通訊性能并保證安全。在本文的平臺解決方案中，集群控制器負(fù)責(zé)建立和拆除虛擬網(wǎng)絡(luò)。

（4）面向云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲集群。面向云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲集群，將為云平臺提供統(tǒng)一的文件樹，軟件可透明的訪問該文件樹中的任意文件，而無需關(guān)心這個(gè)文件存儲的物理位置，以及文件是否保存于一臺服務(wù)器上，或是分散于多臺服務(wù)器進(jìn)行保存。

（5）CPU、存儲、網(wǎng)絡(luò)帶寬的動態(tài)調(diào)度及負(fù)載均衡。任務(wù)的動態(tài)調(diào)度和負(fù)載均衡，是云計(jì)算平臺充分利用服務(wù)器節(jié)點(diǎn)硬件資源，以達(dá)到更高的任務(wù)執(zhí)行性能的關(guān)鍵保障，對云計(jì)算平臺的實(shí)用性有著至關(guān)重要的影響力。

（6）平臺的監(jiān)控、管理、日志工具。平臺的監(jiān)控工具，是對整個(gè)云計(jì)算平臺進(jìn)行性能監(jiān)控和流量分析的工具。而管理工具，則對平臺上的節(jié)點(diǎn)、存儲、虛擬機(jī)、用戶、虛擬以太網(wǎng)拓?fù)涞忍峁┛梢暬墓芾硎侄?。日志工具記錄了平臺上的各種事件和實(shí)時(shí)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并提供可視化的用戶界面。

本文提出的電力行業(yè)解決方案，依賴下列方法及技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)：

（1）在開源軟件的基礎(chǔ)上，面向電力行業(yè)的Unix服務(wù)器開發(fā)云控制器、集群控制器、節(jié)點(diǎn)控制器、存儲控制器等關(guān)鍵組件。（2）針對電力行業(yè)企業(yè)的Unix服務(wù)器，定制與其操作系統(tǒng)API兼容的虛擬機(jī)鏡像。（3）開發(fā)虛擬以太網(wǎng)軟件，為云平臺上的虛擬機(jī)提供網(wǎng)絡(luò)地址分配、數(shù)據(jù)路由、安全監(jiān)控、物理地址映射等服務(wù)。（4）借助開源軟件實(shí)現(xiàn)存儲負(fù)載均衡、數(shù)據(jù)容錯(cuò)及數(shù)據(jù)恢復(fù)等特性。（5）研究面向電力行業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，滿足子網(wǎng)隔離要求的請求分發(fā)、負(fù)載均衡及任務(wù)調(diào)度算法。（6）實(shí)現(xiàn)基于標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的云管理接口及管理工具。（7）實(shí)現(xiàn)云計(jì)算平臺內(nèi)的應(yīng)用防火墻、數(shù)據(jù)防火墻和網(wǎng)絡(luò)防火墻軟件，實(shí)現(xiàn)可媲美物理隔離方式的企業(yè)信息安全性。

三、小結(jié)

本文提出的一種面向電力行業(yè)信息化的云計(jì)算平臺解決方案，可電力行業(yè)企業(yè)信息化的基礎(chǔ)平臺的構(gòu)建提供理論依據(jù)。本文提出的解決方案包括構(gòu)建電力行業(yè)云計(jì)算平臺所需的系統(tǒng)軟件，面向云平臺的虛擬機(jī)及節(jié)點(diǎn)的管理監(jiān)控軟件，虛擬以太網(wǎng)的管理、監(jiān)控及防火墻軟件，云計(jì)算平臺管理維護(hù)系統(tǒng)。

電力行業(yè)擁有巨大的IT基礎(chǔ)設(shè)施，如果將這些原本相對孤立的IT基礎(chǔ)設(shè)施通過云計(jì)算技術(shù)聯(lián)合起來，組建若干云計(jì)算平臺，將大大提高電力行業(yè)IT資產(chǎn)的使用效率。