李賢慧， 季勝鵬， 周 升， 陳 軍， 樓 平

（1.江蘇瑞中數(shù)據(jù)股份有限公司，南京 210000；2.國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院，杭州 310014；3.國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江 湖州 313000）

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的實(shí)時數(shù)據(jù)中心重構(gòu)研究

李賢慧1， 季勝鵬1， 周 升2， 陳 軍3， 樓 平3

（1.江蘇瑞中數(shù)據(jù)股份有限公司，南京 210000；2.國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院，杭州 310014；3.國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江 湖州 313000）

提出了一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電網(wǎng)企業(yè)實(shí)時數(shù)據(jù)中心重構(gòu)的方法。通過對實(shí)時數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)接入接口的改造，實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)接入大數(shù)據(jù)組件HBase；通過對HBase表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)參數(shù)的調(diào)優(yōu)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)實(shí)時數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化存儲；通過基于大數(shù)據(jù)組件設(shè)計(jì)符合實(shí)時數(shù)據(jù)中心規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)訪問接口UAPI，實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)中心上層業(yè)務(wù)應(yīng)用的遷移和平滑過渡。該方法的可行性已在多個?。ㄊ校╇娏镜玫津?yàn)證。

實(shí)時數(shù)據(jù)中心；大數(shù)據(jù)技術(shù)；HBase；實(shí)時數(shù)據(jù)管理；數(shù)據(jù)接入；重構(gòu)

0 引言

“十二五”期間，國家電網(wǎng)（以下簡稱國網(wǎng)）公司和南方電網(wǎng)公司建成了實(shí)時數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)了對電力生產(chǎn)運(yùn)行過程中各業(yè)務(wù)應(yīng)用生成的實(shí)時數(shù)據(jù)的按需存儲、整合、共享交換和計(jì)算加工，接入了用電信息采集、SCADA（監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集）、電能量、輸變電在線監(jiān)測等業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)時數(shù)據(jù)，支撐了大量業(yè)務(wù)應(yīng)用的實(shí)時數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)已成為當(dāng)前數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[1-3]，電網(wǎng)企業(yè)也在積極探索基于大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理、分析、挖掘和應(yīng)用[4-10]。電網(wǎng)企業(yè)依托大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)，提出了構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺支撐數(shù)據(jù)存儲、整合、計(jì)算、分析和挖掘等戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，原有實(shí)時數(shù)據(jù)中心有必要基于大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行重構(gòu)，通過在實(shí)時數(shù)據(jù)中心引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以優(yōu)化數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)服務(wù)能力，支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用建設(shè)。

1 實(shí)時數(shù)據(jù)中心現(xiàn)狀

實(shí)時數(shù)據(jù)是國網(wǎng)公司四大數(shù)據(jù)類型之一（結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化、電網(wǎng)空間和實(shí)時數(shù)據(jù)），是公司設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、輔助決策分析、大數(shù)據(jù)挖掘等的重要基礎(chǔ)。根據(jù)公司“十二五”規(guī)劃，實(shí)時數(shù)據(jù)中心是公司實(shí)時數(shù)據(jù)按需存儲、整合、共享交換、計(jì)算加工和標(biāo)準(zhǔn)訪問的場所，是為智能電網(wǎng)和SG-ERP各業(yè)務(wù)應(yīng)用（特別是跨專業(yè)、跨部門業(yè)務(wù)應(yīng)用）在實(shí)時數(shù)據(jù)層面提供全面支撐的信息基礎(chǔ)設(shè)施。

以國網(wǎng)實(shí)時數(shù)據(jù)中心為例，覆蓋數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)質(zhì)量、元數(shù)據(jù)管理等9大功能模塊、180余個子功能模塊。實(shí)現(xiàn)了與電網(wǎng)運(yùn)營監(jiān)測、營銷稽查監(jiān)控等21類業(yè)務(wù)應(yīng)用的集成工作，在各單位深入挖掘平臺應(yīng)用需求，開展與“量價費(fèi)損”、一體化電量與線損等核心業(yè)務(wù)應(yīng)用的集成工作，覆蓋了營銷、運(yùn)行檢修、運(yùn)行監(jiān)控、發(fā)展策劃等部門。已完成調(diào)度EMS（能量管理系統(tǒng)）、用電信息采集等11類數(shù)據(jù)源的實(shí)時數(shù)據(jù)接入，平臺接入量測點(diǎn)數(shù)達(dá)17.58億，磁盤空間占用總量192.46T，月增長10.3T。國網(wǎng)實(shí)時數(shù)據(jù)中心的總體架構(gòu)見圖1。

圖1 國網(wǎng)實(shí)時數(shù)據(jù)中心架構(gòu)

2 重構(gòu)技術(shù)架構(gòu)

根據(jù)采集監(jiān)測數(shù)據(jù)的總體規(guī)劃，基于大數(shù)據(jù)平臺技術(shù)架構(gòu)的實(shí)時數(shù)據(jù)中心組件遷移改造工作主要包括數(shù)據(jù)接入改造、數(shù)據(jù)存儲、應(yīng)用查詢與共享、歷史數(shù)據(jù)遷移、實(shí)時數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)應(yīng)用遷移，最終通過相關(guān)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)采集監(jiān)測數(shù)據(jù)的接入，提升采集系統(tǒng)的處理能力、海量存儲能力，并支持后續(xù)對采集監(jiān)測數(shù)據(jù)的離線分析應(yīng)用，滿足業(yè)務(wù)應(yīng)用上對各類數(shù)據(jù)的深度應(yīng)用和分析挖掘需求。重構(gòu)總體架構(gòu)見圖2。

圖2 重構(gòu)總體架構(gòu)

（1）數(shù)據(jù)接入改造。

對原實(shí)時數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)接入組件進(jìn)行改造，在支持實(shí)時數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)接入的同時實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)接入大數(shù)據(jù)平臺，完成數(shù)據(jù)接入接口改造，保障數(shù)據(jù)質(zhì)量與有效性。

（2）數(shù)據(jù)存儲。

實(shí)時數(shù)據(jù)的訪問對時效性要求高，具有斷面訪問等特點(diǎn)，需針對各類實(shí)時數(shù)據(jù)的使用場景進(jìn)行綜合分析，設(shè)計(jì)合理的存儲模型，以支撐實(shí)時數(shù)據(jù)的高效查詢與快速存儲。

（3）查詢與共享。

為使實(shí)時數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)應(yīng)用能平滑過渡到大數(shù)據(jù)平臺，也為了簡化實(shí)時數(shù)據(jù)的訪問復(fù)雜度，開展基于大數(shù)據(jù)平臺接口封裝UAPI接口，實(shí)現(xiàn)新老系統(tǒng)的平滑過渡。

（4）歷史數(shù)據(jù)遷移。

設(shè)計(jì)研發(fā)歷史數(shù)據(jù)遷移工具，完成各業(yè)務(wù)系統(tǒng)存量實(shí)時數(shù)據(jù)的遷移，數(shù)據(jù)可從實(shí)時數(shù)據(jù)中心遷移到大數(shù)據(jù)平臺，也可從原業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫遷移到大數(shù)據(jù)平臺。

（5）實(shí)時數(shù)據(jù)管理。

對原有實(shí)時數(shù)據(jù)中心實(shí)時數(shù)據(jù)管理模塊進(jìn)行重構(gòu)和遷移，完成可視化實(shí)時數(shù)據(jù)管理工具、數(shù)據(jù)質(zhì)量、訪問服務(wù)、計(jì)算服務(wù)等模塊的遷移和重構(gòu)。對接入的各類數(shù)據(jù)，在進(jìn)入大數(shù)據(jù)平臺之前，需進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理（即清洗和規(guī)范），對原數(shù)據(jù)中的噪聲、數(shù)據(jù)格式不規(guī)整等問題進(jìn)行處理；同時，數(shù)據(jù)的存儲模型非常關(guān)鍵，在大數(shù)據(jù)應(yīng)用過程中，將數(shù)據(jù)處理成需要的存儲格式。

（6）業(yè)務(wù)應(yīng)用遷移。

對原有基于實(shí)時數(shù)據(jù)中心統(tǒng)推、自建、個性化二次開發(fā)等業(yè)務(wù)應(yīng)用進(jìn)行遷移改造，實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)平臺的遷移和重構(gòu)，保證原有業(yè)務(wù)應(yīng)用的連續(xù)性和平穩(wěn)過渡。

3 重構(gòu)技術(shù)架構(gòu)

3.1 數(shù)據(jù)接入改造

分析域采集監(jiān)測數(shù)據(jù)需要接入的數(shù)據(jù)來自于現(xiàn)有采集監(jiān)測類業(yè)務(wù)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)接入面臨系統(tǒng)數(shù)量多、開發(fā)廠商眾多、數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、接口形式多樣等困難，因而數(shù)據(jù)接入的工作量巨大，綜合分析各類數(shù)據(jù)源，認(rèn)為有2種數(shù)據(jù)接入方式（見圖3）：第1種，重構(gòu)原實(shí)時數(shù)據(jù)中心的接入組件，將其提升為分析域的接入模塊，通過重構(gòu)后的模塊進(jìn)行“一發(fā)雙收”，為全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心分析域提供數(shù)據(jù)。第2種，研發(fā)全新的數(shù)據(jù)接入模塊，與各業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行對接，將數(shù)據(jù)接入至分析域數(shù)據(jù)中心。

當(dāng)前，信息通信部門主要通過實(shí)時數(shù)據(jù)中心接入相應(yīng)的采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖4。

改造實(shí)時數(shù)據(jù)中心接入組件和重新建立數(shù)據(jù)接入組件的接入拓?fù)湟妶D5。

圖3 數(shù)據(jù)采集接入2種方式

圖4 現(xiàn)有實(shí)時數(shù)據(jù)中心接入組件

圖5 改造后實(shí)時數(shù)據(jù)中心接入組件

重構(gòu)實(shí)時數(shù)據(jù)中心接入組件的方式主要優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）原有的各業(yè)務(wù)系統(tǒng)無需感知，在數(shù)據(jù)需求不發(fā)生變化的情況下不需要做任何變化，避免了與各業(yè)務(wù)系統(tǒng)再進(jìn)行一次溝通、協(xié)調(diào)接口的工作，并避免了各業(yè)務(wù)系統(tǒng)端的開發(fā)工作。

（2）不會增加原有各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的壓力。

（3）接入組件屏蔽了各種復(fù)雜性，實(shí)時數(shù)據(jù)中心和大數(shù)據(jù)平臺均無需感知前端對接接口的差異性，有利于以后的擴(kuò)展。

（4）極大縮短了數(shù)據(jù)接入的工期，降低了建設(shè)代價。

重構(gòu)后的數(shù)據(jù)采集組件總體結(jié)構(gòu)見圖6。

各系統(tǒng)產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)直接來自于源系統(tǒng)存儲模式，在進(jìn)入大數(shù)據(jù)平臺列式存儲前需進(jìn)行轉(zhuǎn)換，進(jìn)行必要的規(guī)范化處理，否則信息無法接入大數(shù)據(jù)平臺。其次業(yè)務(wù)應(yīng)用可能產(chǎn)生增量計(jì)算需求，需要在入庫前進(jìn)行流式增量計(jì)算（見圖7）。

數(shù)據(jù)處理的整個架構(gòu)按照管道過濾器的方式來進(jìn)行設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)在各個管道中進(jìn)行流轉(zhuǎn)，每個處理過程為一個線程任務(wù)，所有過程以流水線方式串聯(lián)起來形成完整的處理過程。每一個過濾器均為一個處理單元，設(shè)置為一個處理規(guī)則，最終，將數(shù)據(jù)處理成目標(biāo)格式或計(jì)算結(jié)果。

圖6 重構(gòu)后的數(shù)據(jù)接入組件

圖7 增量計(jì)算示意

3.2 數(shù)據(jù)存儲

數(shù)據(jù)存儲環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)對分析域采集監(jiān)測數(shù)據(jù)的分布式存儲（見圖8）。按照國網(wǎng)公司大數(shù)據(jù)平臺的統(tǒng)一規(guī)劃，大數(shù)據(jù)平臺主要有分布式列式數(shù)據(jù)庫、分布式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫、分布式數(shù)據(jù)倉庫等，原則上，建議采集監(jiān)測數(shù)據(jù)存入列式數(shù)據(jù)庫中，并將近期數(shù)據(jù)（當(dāng)前半天或者一天內(nèi)）置于緩存中，便于對于實(shí)時性要求較高的應(yīng)用進(jìn)行處理。

圖8 實(shí)時數(shù)據(jù)存儲示意

采集監(jiān)測數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)有其固定格式，查詢模式以批量查詢和斷面查詢?yōu)橹?，在?shù)據(jù)讀寫方面，寫入數(shù)據(jù)要求很高的吞吐量，讀取數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)低時延。為滿足這些存儲需求，數(shù)據(jù)存儲方面首先在設(shè)計(jì)上需要有緩存機(jī)制，提高訪問效率；其次系統(tǒng)要具備良好的高可擴(kuò)展性以應(yīng)對數(shù)據(jù)的不斷增長；同時還需要關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲經(jīng)流計(jì)算或離線計(jì)算程序計(jì)算得出的一些統(tǒng)計(jì)信息。

（1）數(shù)據(jù)存儲策略。

為了提高數(shù)據(jù)訪問效率，將近期數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)緩存中，將長期數(shù)據(jù)存儲在“列式數(shù)據(jù)庫+分布式文件系統(tǒng)”中。而關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要存儲大數(shù)據(jù)平臺流計(jì)算或離線計(jì)算過程中需要保存的計(jì)算結(jié)果集。

（2）采集監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲模型。

對于分布式緩存系統(tǒng)，需要設(shè)計(jì)其鍵值模型，對于一般的采集監(jiān)測類數(shù)據(jù)，以“測點(diǎn)編號+時間戳”為RowKey前綴，以量測值為Value將近期數(shù)據(jù)寫入緩存。應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢時，首先查看數(shù)據(jù)是否存在于分布式緩存中，如找到則返回，反之從列式存儲中進(jìn)一步查詢獲取。

采集監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)后，最終存儲在“分布式列式數(shù)據(jù)庫+分布式文件系統(tǒng)”中。考慮到分布式列式數(shù)據(jù)庫原始接口寫入吞吐量并不理想，為進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)加載效率，通過分布式文件系統(tǒng)Batch Load方式將數(shù)據(jù)循環(huán)導(dǎo)入分布式列式數(shù)據(jù)庫中。分布式列式數(shù)據(jù)庫中需結(jié)合應(yīng)用場景對數(shù)據(jù)存儲模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如批量查詢業(yè)務(wù)場景，可以選擇以“測點(diǎn)編號+時間戳”為Rowkey前綴，列族為t，以時間戳后綴為列，以量測值為列對應(yīng)的值。需要指出的是，當(dāng)前的分布式列式數(shù)據(jù)庫中存儲模型的設(shè)計(jì)方法都在假設(shè)業(yè)務(wù)查詢場景存在“二八”現(xiàn)象，即認(rèn)為業(yè)務(wù)應(yīng)用要么以批量查詢?yōu)橹?，要么就以斷面查詢?yōu)橹?，因此如果遇到一些批量查詢和斷面查詢都很頻繁的業(yè)務(wù)應(yīng)用，則需要重新調(diào)整存儲模型設(shè)計(jì)。

3.3 實(shí)時數(shù)據(jù)管理

基于大數(shù)據(jù)平臺總體技術(shù)架構(gòu)，借鑒實(shí)時數(shù)據(jù)中心的研發(fā)思路，研發(fā)實(shí)時數(shù)據(jù)管理模塊（見圖9），支持對測點(diǎn)描述數(shù)據(jù)、實(shí)時數(shù)據(jù)的管理。具體包括：

（1）研發(fā)實(shí)時數(shù)據(jù)可視化管理模塊，提供在大數(shù)據(jù)平臺環(huán)境下支持測點(diǎn)數(shù)據(jù)的可視化增加、刪除、修改、查詢功能。

（2）研發(fā)測點(diǎn)數(shù)據(jù)質(zhì)量模塊，實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)平臺的內(nèi)部數(shù)據(jù)整理與數(shù)據(jù)處理；研發(fā)實(shí)時數(shù)據(jù)補(bǔ)招模塊，在大數(shù)據(jù)平臺環(huán)境下支持對量測數(shù)據(jù)根據(jù)指定時間段、指定數(shù)據(jù)源的補(bǔ)招等。

（3）實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)訪問，提供對外數(shù)據(jù)訪問服務(wù)、服務(wù)內(nèi)容配置、數(shù)據(jù)訪問監(jiān)測與控制管理及訪問異常處理。通過UAPI、Webservice等方式對外提供實(shí)時數(shù)據(jù)的專用訪問服務(wù)。

（4）基于大數(shù)據(jù)平臺提供針對業(yè)務(wù)的特定計(jì)算配置功能，為應(yīng)用提供數(shù)據(jù)側(cè)計(jì)算服務(wù)。

圖9 實(shí)時數(shù)據(jù)管理

3.4 應(yīng)用查詢與共享

數(shù)據(jù)應(yīng)用與共享環(huán)節(jié)主要功能見圖10，可以實(shí)現(xiàn)：已建采集監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)遷移至大數(shù)據(jù)平臺；采集數(shù)據(jù)對外的統(tǒng)一共享服務(wù)。

圖10 應(yīng)用查詢示意

（1）“搬數(shù)據(jù)”到“搬計(jì)算“的應(yīng)用改造。

基于大數(shù)據(jù)平臺，利用分布式列式數(shù)據(jù)庫存儲采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時可通過分布式計(jì)算，結(jié)合其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，支撐對采集監(jiān)測類數(shù)據(jù)的計(jì)算分析，實(shí)現(xiàn)從“搬數(shù)據(jù)”到“搬計(jì)算”的應(yīng)用改造，即原則上不對數(shù)據(jù)進(jìn)行大規(guī)模搬運(yùn)，而是將業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)分析計(jì)算在大數(shù)據(jù)平臺中實(shí)現(xiàn)，返回計(jì)算結(jié)果給業(yè)務(wù)系統(tǒng)，以減少采集監(jiān)測業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫壓力，提升用采數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的構(gòu)建效率。

（2）采集數(shù)據(jù)共享服務(wù)構(gòu)建。

針對部分采集監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢類操作或必要的子集數(shù)據(jù)共享，提供符合國網(wǎng)實(shí)時數(shù)據(jù)訪問標(biāo)準(zhǔn)的UAPI接口、大數(shù)據(jù)平臺通用的HBase-API接口、類SQL的JDBC數(shù)據(jù)訪問接口，支撐斷面查詢、批量查詢和特定邏輯的查詢。其中，通過UAPI服務(wù)，實(shí)現(xiàn)外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)對列式數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)緩存系統(tǒng)的統(tǒng)一訪問，同時實(shí)現(xiàn)外部系統(tǒng)與列式數(shù)據(jù)庫/數(shù)據(jù)緩存系統(tǒng)的解耦。通過SQL服務(wù)，實(shí)現(xiàn)外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)對內(nèi)部列式數(shù)據(jù)庫、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、分布式數(shù)據(jù)倉庫的統(tǒng)一邏輯訪問，可對測點(diǎn)數(shù)據(jù)、關(guān)系型數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一訪問，降低業(yè)務(wù)系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)模型訪問實(shí)時數(shù)據(jù)的復(fù)雜度。

4 歷史數(shù)據(jù)和應(yīng)用遷移

4.1 歷史數(shù)據(jù)遷移

目前，各?。ㄊ校┕緦?shí)時數(shù)據(jù)中心存儲的實(shí)時數(shù)據(jù)從數(shù)TB到數(shù)十TB不等，根據(jù)項(xiàng)目要求，需要將歷史數(shù)據(jù)遷移入大數(shù)據(jù)平臺。

目前，已接入實(shí)時數(shù)據(jù)中心的量測類系統(tǒng)多達(dá)11個，數(shù)據(jù)量大小不一，完成一次歷史數(shù)據(jù)遷移用時從數(shù)小時到數(shù)天不等，且不同系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出形式各不相同，需要針對各系統(tǒng)開發(fā)專用的歷史數(shù)據(jù)遷移工具。

4.2 業(yè)務(wù)應(yīng)用遷移

全網(wǎng)共有40多個基于實(shí)時數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)應(yīng)用，各省（市）公司情況不盡相同，隨著各公司分析域建設(shè)的推進(jìn)，實(shí)時數(shù)據(jù)將逐步遷入大數(shù)據(jù)平臺，同步對原有基于實(shí)時數(shù)據(jù)中心統(tǒng)推、自建、個性化二次開發(fā)等業(yè)務(wù)應(yīng)用進(jìn)行遷移改造，實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)平臺的遷移和重構(gòu)，主要包括：

（1）實(shí)時數(shù)據(jù)中心原有業(yè)務(wù)應(yīng)用的元數(shù)據(jù)存儲于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，在實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)遷移到大數(shù)據(jù)平臺關(guān)系庫基礎(chǔ)上，通過關(guān)系型數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)應(yīng)用的雙向調(diào)整，實(shí)現(xiàn)兩者的無縫融合。

（2）保證基于實(shí)時數(shù)據(jù)中心的訪問接口標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范基本不變，在實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)平臺標(biāo)準(zhǔn)訪問接口的基礎(chǔ)上，對原有業(yè)務(wù)應(yīng)用進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，保證原有業(yè)務(wù)應(yīng)用的連續(xù)性和平穩(wěn)過渡。

（3）通過原有實(shí)時數(shù)據(jù)中心計(jì)算服務(wù)、訪問服務(wù)等模塊的重構(gòu)，基于大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)原有業(yè)務(wù)應(yīng)用的改造、調(diào)整，保證滿足原有業(yè)務(wù)應(yīng)用的功能與性能要求。

5 結(jié)語

提出一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電網(wǎng)企業(yè)實(shí)時數(shù)據(jù)中心重構(gòu)整體解決方案。通過對實(shí)時數(shù)據(jù)中心接入接口的改造，實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)接入HBase；通過對HBase表結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)和參數(shù)的調(diào)優(yōu)，支撐實(shí)時數(shù)據(jù)的快速存取；通過對實(shí)時數(shù)據(jù)中心UAPI基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的重構(gòu)，支撐未來應(yīng)用的平穩(wěn)過渡。重構(gòu)后，HBase支撐了電網(wǎng)企業(yè)實(shí)時數(shù)據(jù)的集中存儲與訪問。

HBase作為通用的K-V（主存健值）數(shù)據(jù)庫，其對具體場景的適應(yīng)能力還需進(jìn)一步優(yōu)化，具體包括：

（1）K-V數(shù)據(jù)模型要經(jīng)過大量優(yōu)化設(shè)計(jì)才能滿足“測點(diǎn)ID，時間戳，值”采集數(shù)據(jù)模型，并且在性能上要低于實(shí)時數(shù)據(jù)庫。

（2）對于時序采集數(shù)據(jù)復(fù)雜應(yīng)用場景，如采集頻率不同、周期性采樣或變化采樣、斷面查詢和曲線查詢等，簡單的HBase難以支撐。

（3）HBase在外部大量數(shù)據(jù)快速寫入情況下會自動觸發(fā)HRegion分拆過程，導(dǎo)致數(shù)據(jù)接入速度波動明顯，高峰時時效性下降。

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（本文編輯：方明霞）

Research on Real-time Data Center Reconstruction Technology Based on Big Data

LI Xianhui1，JI Shengpeng1，ZHOU Sheng2，CHEN Jun3，LOU Ping3
（1.China Realtime Database Co.，Ltd.，Nanjing 210000，China；2.State Grid Zhejiang Electric Power Reseach Institue，Hangzhou 310014，China；3.State Grid Huzhou Power Supply Company，Huzhou China）

This paper presents a new method for the reconstruction of the real time data center of power grid enterprises based on big data technology.Through data interface transformation of real-time data center，realtime data can have access to HBase；By optimization of HBase table structure design and parameters，realtime data storage standardization of grid enterprises is implemented；via big data based standard access interface UAPI with its component design complying with norms of real-time data center，upper-level services of real-time data center can be migrated and smoothly transited.This method is verified in many province（prefecture）level electric power companies.

real-time data center；big data technology；HBase；real-time data management；data access；reconstruction

TP311.13

：B

：1007-1881（2017）03-0075-06

2016-10-24

李賢慧（1983），男，工程師，主要從事實(shí)時數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)平臺、MPP數(shù)據(jù)庫研究。