基于云計(jì)算的油田數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

哈文雷

（長城鉆探蘇里格氣田項(xiàng)目部，遼寧 盤錦 124010）

1 云計(jì)算技術(shù)對企業(yè)的必要性

隨著市場競爭加劇，企業(yè)需要挖掘更多的經(jīng)營商機(jī)，同時(shí)全面掌握企業(yè)運(yùn)行狀態(tài)，這使得對數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的重視程度大大提高，數(shù)據(jù)成為企業(yè)的重要資產(chǎn)。近幾年來迅速發(fā)展起來的云計(jì)算技術(shù)，針對這種大量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，提供了有效的解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn)軟件資源和硬件資源的整合，既為企業(yè)節(jié)約了生產(chǎn)管理成本，又能提高企業(yè)工作效率。

2 云計(jì)算的應(yīng)用模式

云計(jì)算是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源，是分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲、虛擬化、負(fù)載均衡等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。近些年，云計(jì)算成為主要發(fā)達(dá)國家重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域，處在云計(jì)算發(fā)展大潮之中，我國的云計(jì)算戰(zhàn)略也在穩(wěn)步推進(jìn)。

云計(jì)算是一種計(jì)算方法，它可以根據(jù)需要提供虛擬基礎(chǔ)設(shè)施，將計(jì)算資源高效地匯聚為資源池，對其實(shí)施自動管理和調(diào)度，并以服務(wù)提交的方式對外提供服務(wù)。云計(jì)算體現(xiàn)出的是一種IT基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)的思想方法，可以認(rèn)為包括以下幾個(gè)層次的服務(wù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS），平臺即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）。云計(jì)算的這種特點(diǎn)，特別適合應(yīng)用在像油田這種大型的企業(yè)中，只需要建一個(gè)云計(jì)算中心，可以避免在各個(gè)部門建設(shè)多個(gè)數(shù)據(jù)庫，造成的資源浪費(fèi)。目前，我國實(shí)施云計(jì)算的案例很多，已經(jīng)有十幾家云計(jì)算中心即將或已經(jīng)投入運(yùn)行，如：中國移動通信研究院、中國電信、阿里巴巴等，這些云計(jì)算中心在實(shí)踐上走在了前面。

根據(jù)云計(jì)算服務(wù)性質(zhì)的不同，可以將云計(jì)算區(qū)分為公有云、私有云和混合云。油田企業(yè)的業(yè)務(wù)流程復(fù)雜多樣，且對數(shù)據(jù)的安全性要求較高，采用公有云計(jì)算勢必帶來數(shù)據(jù)安全隱患，不能滿足油田企業(yè)的應(yīng)用需求。針對油田企業(yè)的特點(diǎn)，采用私有云是最佳模式。私有云是為一個(gè)客戶單獨(dú)使用而構(gòu)建的，因而提供對數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)質(zhì)量的最有效控制。

3 私有云計(jì)算在油田上的應(yīng)用方案

3.1 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

云計(jì)算系統(tǒng)把服務(wù)分成多個(gè)水平層級，每個(gè)服務(wù)通常不調(diào)用同一層或者上一層的服務(wù)，而只依賴于下一層的服務(wù)，大體上分為三層，從上到下分別是IaaS，PaaS和SaaS，每一層還可以繼續(xù)細(xì)分。其中IaaS服務(wù)構(gòu)成硬件資源池，負(fù)責(zé)分配 CPU、RAM、Disk，Network；PaaS通常包含多個(gè)工具服務(wù)，每個(gè)工具服務(wù)提供某一業(yè)務(wù)功能；SaaS服務(wù)調(diào)用多種PaaS工具服務(wù)，根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯串連起來，并配以相應(yīng)UI，形成完整的工作流程。

數(shù)據(jù)中心是構(gòu)建企業(yè)私有云的基礎(chǔ)，它包括服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等，是私有云的最底層。第二層：虛擬化，數(shù)據(jù)中心之上就是虛擬化部署了，通過對IT基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬化，可以獲得一個(gè)相對靈活的環(huán)境，為企業(yè)節(jié)約成本。第三層：數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行環(huán)境，包括數(shù)據(jù)的存儲、數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)備份等。第四層：中間件和面向服務(wù)的架構(gòu)，權(quán)限管理、數(shù)據(jù)挖掘、報(bào)表等功能。第五層：軟件服務(wù)平臺，為終端展示提供接口。這六層：終端應(yīng)用，隨著無線技術(shù)的發(fā)展，越來越多的終端設(shè)備能夠接入網(wǎng)絡(luò)，查看云端數(shù)據(jù)，為客戶帶來便利。以上各層模塊共同構(gòu)成了一個(gè)私有云環(huán)境，為企業(yè)提供專用的計(jì)算環(huán)境，企業(yè)可以將自身的應(yīng)用程序運(yùn)行在私有云上，這樣企業(yè)便能完全擁有數(shù)據(jù)和程序的控制權(quán)。

3.2 私有云的建設(shè)

油田企業(yè)在現(xiàn)有的信息系統(tǒng)下過渡到私有云架構(gòu)，需要進(jìn)行自我衡量和評估，根據(jù)實(shí)際需求，設(shè)計(jì)規(guī)劃搭建私有云系統(tǒng)。首先是統(tǒng)一計(jì)算平臺。要進(jìn)行硬件產(chǎn)品平臺的集成，把現(xiàn)有的存儲、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)等硬件捆綁在一起進(jìn)行兼容性測試，提前規(guī)劃，避免在應(yīng)用過程中出現(xiàn)麻煩。其次是集成IT資源方案設(shè)計(jì)。在部署云計(jì)算過程中，能夠最大化利用現(xiàn)有資源，能夠?qū)崿F(xiàn)高度的資源共享。私有云與傳統(tǒng)企業(yè)級IT平臺的最大不同在于完成了對底層資源的抽象與整合，實(shí)現(xiàn)了IT平臺的動態(tài)化、彈性化。而虛擬化技術(shù)是達(dá)到這一目標(biāo)的基礎(chǔ)技術(shù)，虛擬化不僅僅體現(xiàn)在服務(wù)器虛擬化上，還包括網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲虛擬化和桌面虛擬化等。部署私有云時(shí)，除了選擇合理的技術(shù)與產(chǎn)品，還需要考慮企業(yè)是否具備了高度虛擬化、高度資源共享的IT架構(gòu)、技術(shù)儲備、人員條件和基礎(chǔ)環(huán)境。油田企業(yè)的業(yè)務(wù)隨著開采工作的進(jìn)行不斷擴(kuò)大，這就要求系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性，這點(diǎn)在部署私有云時(shí)也是主要考慮的方面。以上條件都能滿足的情況下，可以考慮開始搭建私有云平臺。

目前油田企業(yè)信息系統(tǒng)日趨完善，已經(jīng)搭建了完整的數(shù)據(jù)倉庫，要平滑的過渡到私有云平臺，需要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟。（1）利用虛擬化技術(shù)搭建云計(jì)算基礎(chǔ)平臺。（2）建立廣義云管理系統(tǒng)（動態(tài)資源分配、跨廣域網(wǎng)負(fù)載均衡、專家系統(tǒng)、自愈能力）。搭建應(yīng)用測試環(huán)境，嘗試?yán)脧V義云的分布式技術(shù)來提高應(yīng)用的計(jì)算能力和彈性，解決性能瓶頸和突發(fā)故障。（3）在建設(shè)廣義云數(shù)據(jù)中心的同時(shí)，考慮未來的多應(yīng)用一體化災(zāi)備及系統(tǒng)資源整合上收，本質(zhì)上講，云即是計(jì)算中心同時(shí)又是災(zāi)備中心。（4）搭建自動化管理平臺，實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)虛擬機(jī)的運(yùn)行狀況，測試并增加或減少分配的資源。（5）鑒于云計(jì)算技術(shù)在油田行業(yè)的應(yīng)用還處于初級階段，借助于私有云構(gòu)建方案，企業(yè)可分步實(shí)施、逐步演進(jìn)，不斷的完善，最終形成完整的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。

結(jié)語

近年來云計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛，通信技術(shù)的不斷改進(jìn)升級推動了云計(jì)算技術(shù)的進(jìn)程，國內(nèi)外大型企業(yè)紛紛嘗試?yán)迷朴?jì)算機(jī)平臺為企業(yè)節(jié)約成本，提高效率，在現(xiàn)有技術(shù)條件下共有云在安全性、可靠性方面有待提高，相比較而言私有云能夠適合各種類型和規(guī)模的企業(yè)或組織，能夠基于它實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的云計(jì)算平臺，在企業(yè)內(nèi)部搭建高可擴(kuò)展性、超大規(guī)模、高可用性、成本低廉的私有云平臺已經(jīng)成為未來信息化建設(shè)的發(fā)展方向。

[1]劉鵬.云計(jì)算[M].第2版.北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[2]張棋勝.云計(jì)算平臺監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D].北京:北京交通大學(xué)，2011.