楊寧，羅華永，李興，尚楓，陳濤，王國(guó)霞

（1.國(guó)網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)北京中電普華信息技術(shù)有限公司，北京 100192；2.北京科技大學(xué)，北京 100083）

電力云資源池基礎(chǔ)架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)施

楊寧1，羅華永1，李興1，尚楓1，陳濤1，王國(guó)霞2

（1.國(guó)網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)北京中電普華信息技術(shù)有限公司，北京 100192；2.北京科技大學(xué)，北京 100083）

云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)信息化建設(shè)起到了巨大的推動(dòng)作用，成為電力企業(yè)信息化的必然選擇，但如何使云計(jì)算在電力企業(yè)安全著陸是一個(gè)巨大問(wèn)題。首先提出了電力云的概念，明確了資源池技術(shù)是云計(jì)算在企業(yè)落地的技術(shù)之一。然后結(jié)合電力企業(yè)自身特點(diǎn)對(duì)資源池的基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行研究，提出了電力云資源池的能力設(shè)計(jì)原則、資源池基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)原則，并針對(duì)電力企業(yè)的特殊性，闡述了電力云資源池基礎(chǔ)架構(gòu)的實(shí)施方案，通過(guò)數(shù)據(jù)中心資源池的基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)可以清楚地了解資源池的關(guān)鍵要素以及這些要素的組裝方式，對(duì)資源池的規(guī)劃和部署具有極大的實(shí)踐意義。

云計(jì)算；資源池；電力云；信息化建設(shè)

1 引言

電力企業(yè)經(jīng)歷了“十一五”期間推進(jìn)信息化“SG186工程”和通信網(wǎng)絡(luò)的全面建設(shè)，信息化工作取得顯著成效。隨著電力企業(yè)“兩個(gè)轉(zhuǎn)變”的深入推進(jìn)，要求業(yè)務(wù)響應(yīng)更快速、管控更集中、服務(wù)更優(yōu)質(zhì)、工作更協(xié)同，對(duì)一體化企業(yè)級(jí)信息系統(tǒng)的建設(shè)與運(yùn)維提出了更高的要求。智能電網(wǎng)方面，電網(wǎng)智能化的實(shí)現(xiàn)需要對(duì)各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理、分析、挖掘、反饋，需要進(jìn)一步提升高性能計(jì)算、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)域處理和大并發(fā)數(shù)據(jù)訪問(wèn)能力；“三集五大”方面，隨著人才物集約化管理，大規(guī)劃、大建設(shè)、大運(yùn)行、大檢修、大營(yíng)銷業(yè)務(wù)不斷優(yōu)化提升，管控集約化、流程標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)深度融合、業(yè)務(wù)管理連續(xù)高效等要求需要人們進(jìn)一步提升平臺(tái)集中服務(wù)，快速支撐應(yīng)用發(fā)展，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)集中部署，提高服務(wù)器資源利率，滿足海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理要求，支持大并發(fā)用戶訪問(wèn)，整體降低系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)成本。

根據(jù)智能電網(wǎng)、“三集五大”等業(yè)務(wù)提出的信息化需求，電力企業(yè)也對(duì)云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行了大量的研究[1-4]，認(rèn)為云計(jì)算是電力企業(yè)信息化的必然選擇，通過(guò)云計(jì)算可以加快硬件、軟件向集中、按需服務(wù)方向演進(jìn)，建立更加高效、便捷、安全、可靠的企業(yè)級(jí)云服務(wù)體系。

云計(jì)算可提供如下3個(gè)層次的服務(wù)。

（1）基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）

通過(guò)Internet向用戶提供計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，比如虛擬服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備等。對(duì)電力企業(yè)而言，可以實(shí)現(xiàn)硬件集中服務(wù)，將分散利用的服務(wù)器、存儲(chǔ)等硬件設(shè)備按照統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的模式集中對(duì)外提供服務(wù)，降低管理運(yùn)維成本，提高資源可靠性與利用率，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的快速響應(yīng)。

（2）平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）

向用戶提供業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)運(yùn)行和部署的平臺(tái)，比如操作系統(tǒng)、軟件運(yùn)行環(huán)境、數(shù)據(jù)庫(kù)等，用戶不用關(guān)心底層的基礎(chǔ)設(shè)施，只關(guān)心自己的應(yīng)用即可。對(duì)電力企業(yè)而言，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)集中服務(wù)，通過(guò)平臺(tái)的集中與統(tǒng)一保證應(yīng)用架構(gòu)一致，從而更容易實(shí)現(xiàn)應(yīng)用集成與融合，支撐應(yīng)用大集中，為應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與運(yùn)行提供更加集中、簡(jiǎn)便且安全可靠的平臺(tái)服務(wù)。

（3）軟件即服務(wù)（SaaS）

向用戶提供最終應(yīng)用，用戶不需關(guān)心基礎(chǔ)設(shè)施和平臺(tái)，只關(guān)心應(yīng)用本身即可。對(duì)電力企業(yè)而言，可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用集中服務(wù)，將分散部署的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集中部署與運(yùn)維，提高對(duì)業(yè)務(wù)的快速響應(yīng)能力，降低系統(tǒng)管理與運(yùn)維成本，滿足集約化管理需要。

電力企業(yè)根據(jù)自身需求提出了建立電力云的目標(biāo)。電力云建設(shè)的第1步就是開(kāi)展IaaS層建設(shè)，重點(diǎn)就是完成基礎(chǔ)設(shè)施資源池的建設(shè)，所以基礎(chǔ)設(shè)施資源池是整個(gè)電力云體系建設(shè)的基礎(chǔ)，也是電力云在電力企業(yè)落地的方式之一。

資源池技術(shù)本身是一項(xiàng)較新的技術(shù)，有關(guān)資源池的規(guī)劃和實(shí)施并沒(méi)有系統(tǒng)的方法可供遵循。同時(shí)電力企業(yè)又具有自身的特殊性和重要性，都加劇了資源池規(guī)劃和建設(shè)的難度。本文在理解云計(jì)算的基礎(chǔ)上，結(jié)合電力企業(yè)的自身特點(diǎn)重點(diǎn)研究了電力企業(yè)中資源池的基礎(chǔ)架構(gòu)，闡述了資源池建設(shè)如何規(guī)劃、資源池如何建設(shè)部署，同時(shí)對(duì)該建設(shè)部署的投資收益進(jìn)行分析，說(shuō)明了該資源池規(guī)劃和建設(shè)部署的可行性和有效性，目前，業(yè)界沒(méi)有成熟的資源池規(guī)劃和部署方案，而該資源池的規(guī)劃和部署會(huì)給企業(yè)帶來(lái)了極大的借鑒。

2 電力云和資源池的概念及電力企業(yè)的特點(diǎn)概述

電力云是云計(jì)算在電力系統(tǒng)中一種具體應(yīng)用，是結(jié)合電力企業(yè)應(yīng)用實(shí)踐研究并提出來(lái)的概念。電力云，是通過(guò)硬件資源、平臺(tái)組件、應(yīng)用軟件的集中服務(wù)，為電力企業(yè)及電力客戶、合作伙伴提供集中統(tǒng)一、按需服務(wù)、彈性擴(kuò)展、安全可控的云計(jì)算服務(wù)模式，提升資源應(yīng)用效率、提高信息處理能力、增強(qiáng)集約化管理水平，降低系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本。

資源池的概念經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，成為了云計(jì)算IaaS層面能夠真正完整落地的基礎(chǔ)架構(gòu)新型應(yīng)用方式。所謂“池”，就是一個(gè)集合，而資源池就是將數(shù)據(jù)中心的硬件和軟件等資源進(jìn)行整合，當(dāng)有業(yè)務(wù)應(yīng)用需要相應(yīng)資源時(shí)，只需向資源池提出申請(qǐng)即可獲得，使用完成后資源被釋放回池中[5-7]。資源池完全圍繞業(yè)務(wù)系統(tǒng)，把所涉及的硬件資源進(jìn)行通用化、平臺(tái)化、模塊化的整合，完全打破了傳統(tǒng)架構(gòu)下各個(gè)煙囪的孤島狀態(tài)。資源池技術(shù)使得業(yè)務(wù)系統(tǒng)不用關(guān)心自身運(yùn)行在哪臺(tái)物理服務(wù)器上，即使有新增資源，也僅僅是整個(gè)池的補(bǔ)充，而不隸屬于某個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)[8-11]。

電力企業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)性工業(yè)，和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平息息相關(guān)。一個(gè)國(guó)家的能源安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都依賴電力企業(yè)，所以電力企業(yè)除了具有一般企業(yè)的特征，還有其自身一些特殊性。

（1）服務(wù)范圍廣

毫無(wú)疑問(wèn)，電力企業(yè)的業(yè)務(wù)覆蓋范圍遍及全國(guó)的各個(gè)角落，地域之廣泛，用戶數(shù)量之巨大是其他企業(yè)所無(wú)法比擬的。

（2）企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)比較特殊

電力企業(yè)的產(chǎn)品就是能源和電力，服務(wù)也是和能源和電力相關(guān)的，它們都是生活必需也是生產(chǎn)基本條件。同時(shí)電能本身具有不可存儲(chǔ)的特點(diǎn)，但對(duì)電能的需求會(huì)隨著用戶的需求而變化，這就要求電力企業(yè)不僅要掌握電能的需求量，還要適時(shí)調(diào)整和控制電能的供應(yīng)，這就要求在電能生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，發(fā)電、輸電、配電、用電、調(diào)配電等各個(gè)環(huán)節(jié)的控制數(shù)據(jù)要實(shí)時(shí)、同步、精準(zhǔn)等。

（3）電力企業(yè)社會(huì)地位的特殊性

電力企業(yè)作為國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)，不僅是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是人民生活水平的保證，所以電力企業(yè)較其他企業(yè)肩負(fù)更大的社會(huì)責(zé)任、政治責(zé)任和經(jīng)濟(jì)責(zé)任。

（4）電力企業(yè)的管理是典型的分級(jí)管理模式

我國(guó)的電力企業(yè)以國(guó)家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司為一級(jí)管理單位，下面逐級(jí)設(shè)立省級(jí)電網(wǎng)公司和市級(jí)電網(wǎng)公司。

（5）基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)較為成熟

電力企業(yè)信息化建設(shè)經(jīng)歷了不算短的時(shí)間了，由于認(rèn)識(shí)誤區(qū)，部分電力企業(yè)存在重硬件輕軟件的問(wèn)題，購(gòu)買機(jī)器、搭建網(wǎng)絡(luò)，建成了良好的硬件基礎(chǔ)。

3 電力云資源池基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 資源池能力設(shè)計(jì)總原則

“池”字會(huì)讓大家想到流動(dòng)的水，這就意味著資源池的性能目標(biāo)就是改變資源架構(gòu)模式和資源供給模式，將傳統(tǒng)的以業(yè)務(wù)應(yīng)用為單位、按最大負(fù)載估算規(guī)模的資源供給模式，改變?yōu)楣蚕?、?dòng)態(tài)調(diào)度的資源供給模式，這樣使得資源不再被某一業(yè)務(wù)應(yīng)用所占用，而是可以在不同業(yè)務(wù)應(yīng)用之間“流動(dòng)”。所以，資源池能力設(shè)計(jì)總原則有以下幾個(gè)。

（1）標(biāo)準(zhǔn)化原則

電力云中資源池設(shè)計(jì)的軟/硬件類型和業(yè)務(wù)應(yīng)用類型復(fù)雜多樣，標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)資源在業(yè)務(wù)間“流動(dòng)”的基礎(chǔ)。同時(shí)，資源架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化可以把最有效實(shí)用的架構(gòu)解決方案固化在工業(yè)設(shè)計(jì)中，如此，不僅不同要素得到了最大限度的配合，還可以使最佳解決方案長(zhǎng)久發(fā)揮作用并易于擴(kuò)展。

（2）柔性化原則

柔性考驗(yàn)的是系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境變化和內(nèi)部變化的能力，資源池的柔性原則是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化原則的補(bǔ)充，是指資源可被調(diào)度、可按需求動(dòng)態(tài)分配和組裝，從而滿足不同需求的能力。

（3）彈性原則

彈性原則是對(duì)資源運(yùn)行狀態(tài)下的能力要求，指的是根據(jù)應(yīng)用和軟/硬件的負(fù)載需求，對(duì)運(yùn)行環(huán)境中軟/硬件資源配置或數(shù)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。而在資源池中實(shí)現(xiàn)彈性是一件很復(fù)雜的工程，比如：資源配置改變的瞬間，如何做到用戶無(wú)感知的資源動(dòng)態(tài)調(diào)整；運(yùn)行狀態(tài)下，對(duì)于經(jīng)常出現(xiàn)的瞬時(shí)峰值，如何做到各種負(fù)載參數(shù)的平滑升降。

（4）資源池管理系統(tǒng)要具備“動(dòng)手能力”和“思考能力”

管理系統(tǒng)的“動(dòng)手能力”是資源池柔性原則的體現(xiàn)，指的是資源池管理系統(tǒng)對(duì)資源各個(gè)組成部分的控制和組裝。而管理系統(tǒng)的“思考能力”是資源池彈性指標(biāo)的體現(xiàn)，是指管理系統(tǒng)可以智能化的對(duì)資源進(jìn)行調(diào)度，分析得出最佳的資源分配和使用策略。

3.2 資源池基礎(chǔ)架構(gòu)的設(shè)計(jì)原則

資源池基礎(chǔ)架構(gòu)承擔(dān)著如何將服務(wù)器、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)和其他架構(gòu)形成池化，并為滿足資源需求以有效的方式被調(diào)度和組裝的角色。結(jié)合電力云自身的特殊性，資源池基礎(chǔ)架構(gòu)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮如何統(tǒng)一規(guī)劃、如何建池、建幾個(gè)池、每個(gè)池多大、各個(gè)池如何分布、池與池之間是否有區(qū)別、各個(gè)池和池之間如何管理等一系列問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)一個(gè)統(tǒng)一規(guī)劃藍(lán)圖，然后依據(jù)這個(gè)藍(lán)圖對(duì)各方面進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)統(tǒng)一規(guī)劃藍(lán)圖時(shí)，要綜合考慮如下原則。

（1）分層設(shè)計(jì)原則

分層設(shè)計(jì)原則是解決復(fù)雜問(wèn)題常用方法，可以化繁為簡(jiǎn)，同時(shí)也具有便于后期維護(hù)、便于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于資源池的規(guī)劃而言，也符合電力企業(yè)典型的分級(jí)管理的特點(diǎn)。

（2）功能性原則

池中同一功能區(qū)從邏輯上作為一個(gè)整體考慮，作為一個(gè)整體提供應(yīng)用跨池調(diào)度。另外，考慮電力企業(yè)數(shù)據(jù)的特殊性，具有不同性能的設(shè)備在同一池中。這一原則也可以認(rèn)為是分層設(shè)計(jì)原則的進(jìn)一步細(xì)化。

（3）一致化原則

構(gòu)成某個(gè)或某類資源池的構(gòu)成組件盡量一致，以減少管理上的差異，降低管理工作的復(fù)雜度。例如硬件資源是否進(jìn)行虛擬化，可以分為虛擬機(jī)池和物理機(jī)池。虛擬機(jī)池將硬件資源通過(guò)虛擬化技術(shù)進(jìn)行抽象，并統(tǒng)一管理；物理機(jī)池將硬件資源直接提供應(yīng)用，不進(jìn)行虛擬抽象化。

（4）易擴(kuò)展原則和易管理原則

資源池的建成不應(yīng)形成固化的邊界，隨著需求的增長(zhǎng)易于擴(kuò)展。這就要求池化要以最小化的標(biāo)準(zhǔn)單元來(lái)進(jìn)行，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元是組成資源池的一個(gè)最小細(xì)胞，并且每個(gè)最小細(xì)胞基本保持一致，若干個(gè)最小細(xì)胞組成一個(gè)池。標(biāo)準(zhǔn)單元不僅使得池易于擴(kuò)展，也方便了功能上的統(tǒng)一，更降低了管理的復(fù)雜度。

4 電力云資源池基礎(chǔ)架構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

國(guó)家電網(wǎng)公司在 2010年啟動(dòng)了資源池項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)幾年的建設(shè)—修正—再修正，目前已經(jīng)形成了相對(duì)完備的設(shè)計(jì)和實(shí)施方案。根據(jù)對(duì)電力云資源池的設(shè)計(jì)分析，提出了資源池的6層物理模型，該模型從高到低是包含和被包含的關(guān)系，如圖1所示。

圖1 資源池6層物理模型

在詳細(xì)介紹物理模型前，先給出幾個(gè)相關(guān)定義。

（1）最小交付單元

最小交付單元通常由1～2個(gè)機(jī)柜、若干臺(tái)x86服務(wù)器、1臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備、2臺(tái)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和兩臺(tái)SAN交換機(jī)組成，是x86虛擬機(jī)池中的最小單位。

（2）管理單元

若干個(gè)最小交付單元組成一個(gè)管理單元，通常由一個(gè)虛擬化管理平臺(tái)進(jìn)行管控，是虛擬化管理平臺(tái)進(jìn)行故障遷移的最大管理邊界。

（3）虛擬化比率

虛擬化比率指單臺(tái)物理服務(wù)器上可以運(yùn)行的虛擬機(jī)數(shù)量。虛擬化比率與應(yīng)用類型、物理機(jī)配置、虛擬化規(guī)格都有關(guān)系，因此在不同應(yīng)用、不同物理機(jī)配置、不同虛擬機(jī)規(guī)格要求的情況下，其虛擬化比率是不同的。

（4）高性能組

高性能組通過(guò)使用高配置服務(wù)器、光纖存儲(chǔ)來(lái)保證交付單元性能，估算較低的虛擬化比率來(lái)保證應(yīng)用能更流暢地運(yùn)行，承諾提供更高的交付性能。高性能組的虛擬化比率設(shè)定為1∶3。

（5）高密度組

高密度組通過(guò)使用高配置服務(wù)器，基于萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)設(shè)備，估算較高的虛擬化比率來(lái)保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，承諾提供更高的交付密度。生產(chǎn)災(zāi)備區(qū)采用虛擬化比率為1∶8，測(cè)試區(qū)為1∶20.

（6）二級(jí)存儲(chǔ)

二級(jí)存儲(chǔ)安裝在最小交付單元中的存儲(chǔ)設(shè)施，區(qū)別于用于核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的一級(jí)存儲(chǔ)設(shè)施。

資源池6層模型中的數(shù)據(jù)中心，按其規(guī)模，分為集中式數(shù)據(jù)中心和省級(jí)數(shù)據(jù)中心，集中式數(shù)據(jù)中心分布在北京、上海、西安，省級(jí)數(shù)據(jù)中心分布在27個(gè)省（市）公司。不同數(shù)據(jù)中心擁有的權(quán)限、數(shù)據(jù)重要性、池的性能等都有所區(qū)別。

資源池6層物理模型中其他各層的情況如下。

（1）交付單元

交付單元是組成管理單元的最小單位，一般以機(jī)柜為單位交付。按照功能要求，支付單元在硬件配置方面有所區(qū)別，比如典型x86虛擬機(jī)池在集中式數(shù)據(jù)中心的交付單元有高性能交付單元、高密度支付單元和混合交付單元，省級(jí)數(shù)據(jù)中心對(duì)應(yīng)省級(jí)高性能交付單元。

（2）管理單元

管理單元由多個(gè)支付單元組成，這些交付單元共用一組管理組件，使得同一管理單元內(nèi)部的服務(wù)器均能訪問(wèn)同一個(gè)管理單元內(nèi)的存儲(chǔ)設(shè)備，管理單元由交付單元的大小和數(shù)量確定。通常一個(gè)管理單元可管理的物理服務(wù)器不超過(guò)200臺(tái)。當(dāng)管理的交付單元數(shù)量達(dá)到一定規(guī)模后，需要增加交付單元時(shí)，需增加相關(guān)配套管理組件才能使整個(gè)資源組平滑擴(kuò)展。在一個(gè)管理單元內(nèi)部，不同交付單元共用一組管理組件，服務(wù)器和存儲(chǔ)能相互訪問(wèn)便于虛擬機(jī)在相互兼容的不同標(biāo)準(zhǔn)單元進(jìn)行遷移，可以有效減少管理的復(fù)雜性和資源開(kāi)銷。

（3）資源組

資源組由多個(gè)同類型的管理單元組成，比如x86虛擬機(jī)池的資源組在集中式數(shù)據(jù)中心按照應(yīng)用登記保障規(guī)范分為三級(jí)和二級(jí)，按照資源的性能承諾分為高性能和高密度；在省級(jí)數(shù)據(jù)中心按照應(yīng)用等級(jí)保障規(guī)范分為三級(jí)和二級(jí)等。同一功能區(qū)的池包括多個(gè)資源組；x86物理機(jī)池的資源組在集中式數(shù)據(jù)中心和省級(jí)數(shù)據(jù)中心按照應(yīng)用等級(jí)保障規(guī)范分三級(jí)和二級(jí)；小型機(jī)的資源組按照應(yīng)用等級(jí)保障規(guī)范分三級(jí)和二級(jí)，按照資源的性能承諾包括高性能和高密度。

（4）池

池由多個(gè)資源組組成，在考慮池的設(shè)置數(shù)量以及如何分池時(shí)，不同功能區(qū)中的池應(yīng)從資源種類（電力企業(yè)內(nèi)部資源異構(gòu)現(xiàn)象突出，要規(guī)劃不同種類的資源池）、應(yīng)用架構(gòu)（考慮需求的層次化）、應(yīng)用等級(jí)保障（根據(jù)不同用戶群體和需求，提供不同服務(wù)等級(jí)的資源池）、管理需求（對(duì)不同的管理需求規(guī)劃不同的池，比如高可用管理、測(cè)試區(qū)、監(jiān)控和日常操作管理等）及安全需求（不同安全標(biāo)準(zhǔn)的池滿足不同安全需求）等方面來(lái)綜合考慮，所以在功能區(qū)內(nèi)部，按照硬件設(shè)備是否進(jìn)行虛擬化，可以分為虛擬機(jī)池和物理機(jī)池，按照不同虛擬化架構(gòu)還可把虛擬池分為x86虛擬機(jī)池、IBM小型機(jī)池、HP小型機(jī)池；物理機(jī)池按照硬件類型分為x86物理機(jī)池、IBM小型機(jī)物理機(jī)池、HP小型機(jī)物理機(jī)池。由于云資源管理系統(tǒng)可以屏蔽這些機(jī)型的差異并進(jìn)行包裝提供統(tǒng)一資源服務(wù)，所以最終的池設(shè)計(jì)包括的池有：x86虛擬機(jī)、x86物理機(jī)池、小型機(jī)池存儲(chǔ)池。

（5）功能區(qū)

功能區(qū)由多個(gè)池組成，數(shù)據(jù)中心按照功能可分成不同分區(qū)，集中式數(shù)據(jù)中心分為生產(chǎn)區(qū)、災(zāi)備區(qū)、開(kāi)發(fā)測(cè)試區(qū)，省級(jí)數(shù)據(jù)中心可分為生產(chǎn)區(qū)和測(cè)試區(qū)。不同數(shù)據(jù)中心的同一功能區(qū)從邏輯上作為一個(gè)整體考慮。

通過(guò)電力云中資源池6層物理模型的描述，給出在一個(gè)數(shù)據(jù)中心資源池基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)的全景圖，如圖2所示，可以看出一個(gè)資源池包含哪些要素以及哪些要素是如何組裝在一起的。

其中服務(wù)器域最小單位 x86虛擬機(jī)池是 “交付單元”，相同等級(jí)保障的設(shè)備放在一個(gè)管理 IP地址網(wǎng)段中，有利于資源統(tǒng)一調(diào)度；x86虛擬機(jī)池中8個(gè)交付單元組成一個(gè)管理單元，虛擬化管理組件管理；二級(jí)存儲(chǔ)都涵蓋在交付單元內(nèi)，存儲(chǔ)集中供應(yīng) x86物理機(jī)和小型機(jī)，主要用于數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用；云資源管理系統(tǒng)采用一級(jí)部署模式。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)電力云資源池基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行研究，提出了電力云資源池的性能設(shè)計(jì)原則和基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)原則，并給出了電力云資源池的基礎(chǔ)架構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)施方案，為資源池的規(guī)劃部署提供了有價(jià)值的參考。

圖2 某數(shù)據(jù)中心資源池基礎(chǔ)架構(gòu)全景

隨著人們對(duì)資源池認(rèn)知的進(jìn)一步深入，資源池必將成為大型企業(yè)構(gòu)建新一代“云數(shù)據(jù)中心”的基礎(chǔ)，資源池在國(guó)內(nèi)大型企業(yè)中將有廣闊的發(fā)展空間。在未來(lái)幾年中，大型企業(yè)的資源池建設(shè)將會(huì)呈現(xiàn)出一個(gè)持續(xù)的規(guī)模和效能不斷上升的趨勢(shì)，而資源池未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)將會(huì)是實(shí)現(xiàn)更多層次、更大范圍的資源靈活調(diào)配，從云計(jì)算的IaaS層逐漸向PaaS以及SaaS層發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)資源池——軟件定義網(wǎng)絡(luò)、軟件資源池、資源調(diào)度等技術(shù)將會(huì)為資源池的進(jìn)步提供更有力的技術(shù)支持，也是本文進(jìn)一步的研究方向。

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Design and im p lementation of electric cloud’s resource pool

YANG Ning1,LUO Huayong1,LI Xing1,SHANG Feng1,CHEN Tao1,WANG Guoxia2
1.Beijing China-Power Information Technology Co.,Ltd., State Grid Information&Telecommunicaton Group,Beijing 100192,China
2.University of Science＆Technology Beijing，Beijing 100083，China

Cloud computing promotes the information construction and becomes an inevitable choice for electric enterprise.How to make cloud computing land is a huge problem for electric enterprise.The conceptofelectric cloud was proposed and it was confirmed that resource pool was one of the technologies to make cloud computing land in electric enterprise.According to the characters of electric enterprise,the designing principle about the capacity and the base schema of resource pool was proposed.And the implementation plans of the resource poolwere given.The key factors of resource pool and their assembling methods can be known clearly form the base schema of resource pool,there is great practicalimportance on the planning and strategy of resource pool.

cloud computing,resource pool,electric cloud,information construction

TP301

：A

10.11959/j.issn.1000-0801.2017073

楊寧（1982-），男，國(guó)網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)北京中電普華信息技術(shù)有限公司工程師，主要研究方向?yàn)榇笮推髽I(yè)私有云技術(shù)研究與應(yīng)用。

羅華永（1980-），男，國(guó)網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)北京中電普華信息技術(shù)有限公司工程師，主要研究方向?yàn)榇笮推髽I(yè)私有云技術(shù)研究與應(yīng)用。

李興（1977-），男，國(guó)網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)北京中電普華信息技術(shù)有限公司工程師，主要研究方向?yàn)榇笮推髽I(yè)私有云技術(shù)研究與應(yīng)用。

尚楓（1981-），男，國(guó)網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)北京中電普華信息技術(shù)有限公司項(xiàng)目經(jīng)理，主要研究方向?yàn)樵朴?jì)算、基礎(chǔ)軟件。

陳濤(1964-),男，國(guó)網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)北京中電普華信息技術(shù)有限公司項(xiàng)目經(jīng)理，主要研究方向?yàn)樵朴?jì)算。

王國(guó)霞（1974-），女，北京科技大學(xué)博士生、講師，主要研究方向?yàn)樵朴?jì)算技術(shù)及應(yīng)用和個(gè)性化信息獲取。

2016-10-08；

2017-02-28

北京工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)基金資助項(xiàng)目（No.京發(fā)改[2014]2400）；國(guó)家電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)基金資助項(xiàng)目

Foundation Item s:Beijing Engineering Laloratory Construction Funds（No.JDRC[2014]2004），China-Power Laboratory Construction Funds