云計算在電力信息化建設(shè)中的應(yīng)用與發(fā)展研究

陳 明，張 凱，王 熙，鄭 磊，曹 源

（國網(wǎng)吉林電力有限公司信息通信公司，吉林 長春 130000）

因社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，中國的信息技術(shù)也得到了突飛猛進的發(fā)展，而云計算技術(shù)也不斷得到完善，且隨著云計算技術(shù)的日益成熟，各個行業(yè)也紛紛構(gòu)建屬于自己的云計算中心，使得企業(yè)信息化水平進一步增強。尤其是近些年來，因電氣企業(yè)改革的不斷深入，企業(yè)對信息化建設(shè)工作不斷進行強化，云計算在電力信息化建設(shè)中的優(yōu)勢愈發(fā)明顯。對于電力企業(yè)管理者來說，需加強云計算在電力信息化建設(shè)中的應(yīng)用，凸顯其的信息化水平，進一步推動電力企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

1 云計算概述

1.1 云計算概念

云計算是分布式計算的一種，可以借助于網(wǎng)絡(luò)“云”將巨大的數(shù)據(jù)計算處理程序劃分為無數(shù)個小程序，隨后則結(jié)合多個服務(wù)器組成的系統(tǒng)對這些小程序獲取的結(jié)果進行處理和分析，隨后提供給用戶。早期的云計算就是簡單的分布式計算，對計算結(jié)果進行合并。因此，云計算又稱之為網(wǎng)格計算，在該項技術(shù)的作用下，可在極短的時間內(nèi)處理海量的數(shù)據(jù)信息。實質(zhì)上，“云”代表網(wǎng)絡(luò)，狹義上來講，云計算就是為人們提供相關(guān)資源的網(wǎng)絡(luò)，用戶可以隨時獲取“云”上的資源信息，并根據(jù)需求量進行使用，可實現(xiàn)無限擴展，只需要結(jié)合使用量完成付費操作。換句話說，“云”類似于自來水廠，可隨時用水，且不限量，并根據(jù)自家用水量的多少，向自來水廠進行付費即可。

1.2 云計算的特點

現(xiàn)階段，電力信息化建設(shè)步伐不斷加快，因云計算具有強大的計算和存儲能力，且計算和存儲中的虛擬化、經(jīng)濟性和擴展性特點，其在電力信息化建設(shè)中具有較為明顯的優(yōu)勢，需加強研究云計算在電力信息化建設(shè)中的應(yīng)用。云計算的特點主要有以下3 個方面：①強大的計算和存儲功能。云計算是在分布式計算機上分散大量的計算數(shù)據(jù)信息，說明云計算具有十分強大的功能。云計算中的存儲空間較為強大，可為電力系統(tǒng)中生產(chǎn)和營銷數(shù)據(jù)提供足夠的存儲空間，進而在系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)資源共享，同時為數(shù)據(jù)的實時傳輸?shù)於▓詫嵉幕A(chǔ)。②虛擬化。以互聯(lián)網(wǎng)平臺為基礎(chǔ)，云計算可以向廣大用戶提供可配置的虛擬化存儲系統(tǒng)和數(shù)據(jù)服務(wù)，工作人員可以將電力系統(tǒng)生產(chǎn)、營銷和管理中的數(shù)據(jù)信息存儲到云計算中，在避免數(shù)據(jù)受損或丟失的同時，還能進一步提升工作效率和儲存數(shù)據(jù)的準確性。③經(jīng)濟性與可擴展性。在建設(shè)云計算體系中，通過構(gòu)建云計算平臺，該過程中所需的費用支出要比超級計算機要低，可將電力信息化建設(shè)的成本支出降到最低。結(jié)合云計算的可擴展功能，可在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶需求對自動分配和增減數(shù)據(jù)信息，確保電力系統(tǒng)可以結(jié)合市場發(fā)展對數(shù)據(jù)資源及時進行更新，進而對市場需求動態(tài)進行全面掌握。

2 電力信息化建設(shè)現(xiàn)狀

2.1 系統(tǒng)不夠完善

隨著電力信息化建設(shè)工作不斷推進，為了確保電力企業(yè)得到重大突破，需盡快構(gòu)建起一套科學(xué)完善的信息化系統(tǒng)。結(jié)合當前電力企業(yè)實際不難發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)建設(shè)工作不夠完善，同時還有信息不完整和信息真實性不足等方面的問題。電力企業(yè)只有盡快構(gòu)建起較為完善的信息化系統(tǒng)，才能為云計算的應(yīng)用提供基礎(chǔ)條件，進而有效控制成本，以最快速度和穩(wěn)定性最高的方式做好數(shù)據(jù)計算，將其在信息化建設(shè)中的作用充分發(fā)揮出來。

2.2 信息化水平不足

因各個行業(yè)的快速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，云計算的應(yīng)用范圍進一步擴大。在電力企業(yè)中，仍舊存在部分領(lǐng)導(dǎo)不重視電力信息化建設(shè)的情況，對云計算的應(yīng)用效果產(chǎn)生了較大影響，主要表現(xiàn)在信息化水平不足、云計算利用率低。在信息化技術(shù)快速發(fā)展的過程中，如果不夠重視電力企業(yè)的信息化建設(shè)工作，就很難適應(yīng)新形勢發(fā)展的需要。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，可通過應(yīng)用大數(shù)據(jù)全面了解用戶需求，進而讓云計算為電力企業(yè)數(shù)據(jù)保駕護航。

2.3 運營管理水平不高

當前，大部分的電力企業(yè)可以充分認識到電力信息化建設(shè)的重要性，但有一些電力企業(yè)還處于 “知其然，不知其所以然”的狀態(tài)。同時，電力企業(yè)的執(zhí)行力也有一定不足——雖然在各個層面都制定了相關(guān)的規(guī)劃，但是因工作人員的信息化素養(yǎng)參差不齊，再加上大部分電力企業(yè)對信息化建設(shè)工作認識不足，使得企業(yè)中并未充分利用信息化軟硬件設(shè)施。云計算出現(xiàn)的時間相對較短，但發(fā)展速度卻較為迅猛，且在各個行業(yè)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。在電力行業(yè)中，一些電力企業(yè)中已經(jīng)構(gòu)建起了私有云計算中心的計算架構(gòu)，以更好地探索新技術(shù)，確保電力企業(yè)信息化建設(shè)工作可以順利推進。中國電力系統(tǒng)市場化程度不足，幾乎處于封閉狀態(tài)，直接造成云計算在電力信息化建設(shè)中的應(yīng)用較為落后。結(jié)合企業(yè)電力信息化建設(shè)實際，不難發(fā)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部基礎(chǔ)信息的編碼差異較大，這嚴重影響著電力企業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部相關(guān)信息的真實性水平，同時還不利于實現(xiàn)資源共享。

2.4 相關(guān)標準落后

對于電力企業(yè)來說，其在運行過程中均具有較為獨特的管理模式。因中國電力行業(yè)的市場化程度不足，造成電力企業(yè)的創(chuàng)新意識和競爭意識不足的問題較為突出，使得電力企業(yè)管理工作缺少規(guī)范性和統(tǒng)一性特征。在當前電力信息化建設(shè)工作中，存在相關(guān)標準較為落后的情況，進而對整個電力信息系統(tǒng)的管理能力、應(yīng)用支撐能力和系統(tǒng)發(fā)展?jié)摿Ξa(chǎn)生了不同程度的影響。出現(xiàn)這種情況的主要原因是在對應(yīng)用系統(tǒng)標準進行制定的過程中往往存在“閉門造車”“照搬照抄”等現(xiàn)象，很難有效滿足用戶需求，使得相關(guān)標準千篇一律，只能在局部范圍內(nèi)對相關(guān)標準進行利用，很難在電力企業(yè)中進行大力推廣。

3 云計算在電力信息化建設(shè)中的應(yīng)用

3.1 基于云計算的電力體系架構(gòu)

在對基于云計算的電力體系架構(gòu)進行建設(shè)的過程中，需要匯總和分析所在區(qū)域范圍內(nèi)相關(guān)企業(yè)、個人及對應(yīng)部門等的現(xiàn)有資源，進而實現(xiàn)相關(guān)資源的共享。在云計算基礎(chǔ)上對電力系統(tǒng)框架進行構(gòu)建，主要操作者是云計算服務(wù)商，賦予管理者對界面進行訪問的權(quán)利，終端用戶需要付費后才能訪問云資源，但是相關(guān)操作設(shè)備卻不用購買，直接通過電腦操作即可?；谠朴嬎銟?gòu)建的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)服務(wù)器等基礎(chǔ)設(shè)施進行了充分利用，進而建立起電力信息資源庫，該資源庫具有共享功能，同時還能有效整合信息資源。該體系功能主要包括：①可統(tǒng)一管理和調(diào)度相關(guān)資源，以充分利用現(xiàn)有資源；②通過統(tǒng)一管理鏡像，使得鏡像文件的存儲質(zhì)量、定位的精準性水平均得到了有效提升，借助于該平臺可方便用戶查看和使用客戶端數(shù)據(jù)資料信息；③云計算的使用可以通過多手段、多途徑向客戶端的應(yīng)用程序提供不同種類的資源服務(wù)，使得數(shù)據(jù)處理能力和工作效率得到大幅度提升；④將虛擬化的監(jiān)控數(shù)據(jù)提供給用戶端，對完善虛擬化結(jié)構(gòu)的構(gòu)建極為有利。

3.2 資源調(diào)度管理技術(shù)

資源調(diào)度管理技術(shù)就是使用科學(xué)有效的方法管理和調(diào)度各種類型的數(shù)據(jù)資源，進一步增強資源的靈活性和利用率，進而向網(wǎng)絡(luò)用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的云資源服務(wù)，以最大化地利用資源。云計算資源調(diào)度管理技術(shù)的主要目的有：①通過虛擬化技術(shù)統(tǒng)一管理異構(gòu)物理機和存儲池，并以服務(wù)的方式向社會大眾展現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施資源；②有效整合數(shù)據(jù)資源，并根據(jù)按需分配的原則，動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)資源；③能為運行中的不同種類系統(tǒng)提供穩(wěn)定、安全、可靠的運行環(huán)境；④為構(gòu)建統(tǒng)一的防護體系提供強有力的保障。

3.3 虛擬化技術(shù)

作為云計算運行中的重要組成部分之一，虛擬技術(shù)的應(yīng)用可有效推動電力信息化建設(shè)工作的順利進行，還能共享和傳輸整個電力企業(yè)內(nèi)部的信息資源，確保多個系統(tǒng)運行過程中的獨立性。將云計算中的虛擬技術(shù)應(yīng)用到電力信息化建設(shè)工作中，可以呈現(xiàn)出不同層次的數(shù)據(jù)狀態(tài)，工作人員可以結(jié)合實際情況來匯總和管理這些數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)應(yīng)用價值的作用充分發(fā)揮出來。根據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，作為云存儲的關(guān)鍵，虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用可有效提升數(shù)據(jù)資源的利用率和質(zhì)量。通常情況下，虛擬化技術(shù)主要包括硬件分區(qū)技術(shù)、微分區(qū)技術(shù)和工作負載分區(qū)技術(shù)3 種不同的機制，具體如下：①對于硬件分區(qū)技術(shù)來說，往往會將一個物理服務(wù)器細化成多個可以獨立運行的虛擬或者邏輯服務(wù)器，在保證動態(tài)邏輯分區(qū)運行的情況，可以對分區(qū)的資源進行適當增加或減少。②微分區(qū)技術(shù)可以調(diào)整動態(tài)邏輯分區(qū)的信息資源，而管理員可對CPU、Ⅰ/O 適配器等進行適當移動，在調(diào)整之后，無需對分區(qū)進行重新啟動。另外，將各個分區(qū)系統(tǒng)資源和業(yè)務(wù)特點進行結(jié)合，可以合理調(diào)配資源系統(tǒng)，以保證資源利用的最大化。③工作負載分區(qū)技術(shù)可以隔離開用戶和應(yīng)用程序，該過程不需要借助于任何硬件的特性，就能保證承載應(yīng)用程序的工作負載區(qū)環(huán)境有較高的安全性水平。

4 云計算在電力信息化建設(shè)中的發(fā)展策略

4.1 構(gòu)建較為完善的云計算基礎(chǔ)設(shè)施

基礎(chǔ)設(shè)施是指為企業(yè)提供所有的設(shè)施及對應(yīng)技術(shù)，可有效推動企業(yè)快速發(fā)展。云計算基礎(chǔ)設(shè)施主要涵蓋有支撐網(wǎng)絡(luò)、虛擬化技術(shù)和硬件基礎(chǔ)設(shè)施等，其中備份服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器則屬于硬件基礎(chǔ)設(shè)施的范疇。電力企業(yè)在對相關(guān)資源進行管理的過程中需要借助于服務(wù)器，同時還要重視虛擬化的部署。在實際操作中，獨立的服務(wù)器可以直接引入操作系統(tǒng)，這種類型的服務(wù)器大都需要經(jīng)過虛擬化處理，在虛擬機的幫助下才能進行部署。由于數(shù)據(jù)庫和其他服務(wù)系統(tǒng)占據(jù)了較大的內(nèi)存，而這種類型的服務(wù)器內(nèi)存相對較小，因此可使資源利用效率得到進一步提升。

4.2 提供一體化管理形式

因電力行業(yè)的快速發(fā)展，再加上電力系統(tǒng)中的生產(chǎn)運營和市場管理等數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，使得電力企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展水平得到了增強，為了更好地滿足電力企業(yè)的發(fā)展需要，數(shù)據(jù)中心需要借助于計算機模式對計算框架進行設(shè)計，盡快構(gòu)建起同自身發(fā)展需求相符的數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，并第一時間了解客戶需求，積極構(gòu)建一體化管理模式，對預(yù)算及模式進行充分利用，以對企業(yè)信息資源配置不斷進行完善，還可以通過集群動態(tài)管理手段盡快實現(xiàn)電力企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展要求。另外，為了從根本上提升電力企業(yè)對云計算等現(xiàn)代化信息技術(shù)的重視度，需要加大經(jīng)濟投入力度，構(gòu)建具有標準化水平的管理體系，從財力和物力上為信息建設(shè)規(guī)劃和具體運營工作提供強有力的保障。

4.3 對虛擬化溝通平臺進行完善

早在云計算技術(shù)出現(xiàn)之前，虛擬化就已經(jīng)出現(xiàn)，主要是將實體的資源虛擬化，而服務(wù)器、存儲和內(nèi)存的虛擬化將資源間的隔離打破了，凸顯了資源管理方式的靈活性。其中ERP 包含虛擬化平臺和內(nèi)部緩沖區(qū)，在核心部分中儲存有一般性的服務(wù)資源，針對這種類型的資源企業(yè)需要做好備份，避免因資源泄露流失而引發(fā)更大的損失。在電力行業(yè)中，可以結(jié)合企業(yè)實際，優(yōu)先選用具有私有化特征的私有云，或者是選用具有公共性質(zhì)的公有云來管理相關(guān)資源，以對虛擬化的溝通平臺不斷進行完善，以提升電力行業(yè)信息系統(tǒng)資源的共享性、高效性和智能化特征，將成本降到最低，進而為客戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

5 結(jié)論

綜上所述，在電力企業(yè)開展信息化建設(shè)中，云計算具有穩(wěn)定性強、安全性高的特點，且儲存空間極為龐大，將虛擬化技術(shù)與資源調(diào)度管理技術(shù)進行結(jié)合，可以擴大云計算技術(shù)在電力企業(yè)信息化建設(shè)中的影響力和作用，同時還能避免信息化過程中的資源浪費和高成本問題。在電力企業(yè)內(nèi)部信息系統(tǒng)管理和運行中，通過云計算可有效降低管理難度和管理成本，促進電力行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。