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云计算在化工企业的应用

[日期:2014-04-30] 来源:李玉琴  作者:万方数据 [字体: ]

  1 绪论

  1.1 云计算在化工企业信息化建设中应用必要性

  云计算是一个具备高度扩展性和管理性并能够胜任终端用户应用软件计算基础架构的系统池,是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。

  云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果,通过这种方式,共享的软硬件资源和信息(例如:网络、服务器、存储设备、应用程序以及服务)可以按需提供给计算机和其他设备。

  在石化领域,云计算通过计算资源的虚拟化组织、分配和使用模式,可以实现资源的合理配置,提高利用率。化工过程模拟和仿真、分子模拟设计等过程需要大量复杂的计算,云计算可以提供计算资源的共享平台,整个过程将变得更加简捷和高效,从而避免了计算过程的重复和资源的浪费。

  石化企业的信息化系统需要对越来越多的生产经营数据进行计算。这些数据来自于过程控制系统、MES(生产执行系统)、LIMS(实验室信息管理系统)、SRM(采购管理)、ERP(企业资源规划)、CRM(客户关系管理)、SCM(供应链管理)、办公自动化、流程模拟优化等系统,通过集中数据库或者SOA(基于服务的架构)及门户技术,实现集成和数据分析应用。随着企业业务的发展,数据分析成本也越来越大。因此,企业非常渴望有一个共享数据平台来为其提供生产经营管理解决方案。

  企业管理软件采用云服务模式的优点在于:无需再配备IT方面的专业技术人员,同时能得到最新的技术应用,满足企业对信息管理的需求。只以相对低廉的“月费”方式投资,不用一次性投资到位,不占用过多的营运资金,从而缓解企业资金压力;不用考虑成本折旧问题,并能及时获得最新硬件平台与最佳解决方案。不需要专门的软件开发维护和管理人员,很大程度上缓解了企业在人力、财力上的压力,使其能够集中资金对核心业务进行有效的运营。

  1.2 化工企业信息化建设的现状

  石油和化工是应用信息技术最早的行业之一,从最早的单片机、工程设计等软件的简单应用到高效复杂系统的上线,行业信息化应用逐步深入。历经数年的发展,行业信息化从概念到应用、从盲目到理性,经历了一个复杂而又充满争议的过程,其间许多企业在信息化建设过程中由于缺乏对信息化的足够认识造成了资金与资源的浪费。

  近年来,石油和化工企业信息化逐渐进入理性发展阶段。目前行业企业生产过程已基本实现自动化,降低了生产运行成本。由于化工企业各类生产设备数量较多,而且大部分企业都是跨区域生产,生产设备的管理难度大,在行业信息化发展初期,由于信息化意识不强,对各系统的关联性了解不够,信息化建设各自为战,造成各系统之间无法互联互通,信息孤岛现象严重,阻碍了行业信息化的进程。

  在当前信息化不断推动深入的过程中,信息化的应用迅猛发展,大量的数据要进行数据分析、数据挖掘、多元分析以便找到数据的关联关系,带来大量的计算与存储需求。而满足这些需求仅仅靠企业自身的建设是很不合理的,因为需求不是固定的,为此支付高额的费用得不偿失,因此,信息化建设急切需要一个支撑的平台。

  2 化工企业的发展对信息化的需求

  作为我国国民经济基础产业之一的化工企业,在推动经济发展和满足人民群众的日常需求方面发挥了重要作用。伴随科技的迅猛发展和国际竞争的加剧,我国传统的化工企业面临新的挑战,如何有效地改造生产环节,加强企业管理,提高生产效率成为众多企业必须面对的问题,企业通过对供应链各种信息的整合,可以从采购、库存、售后服务等方面提高企业的生产效率,对生产链做出及时的控制;通过信息化管理企业可以获得最新的技术研发信息,及时确定企业的技术生产方向,从而提高自身的生产效率;通过信息管理,企业的决策者能够及时了解各方面的信息,同时信息化管理能够保障信息的真实性与时效性,为决策者的决策创造有利的条件。

  在过去,劳动力、原油、煤炭、电力、土地等资源要素的低价格纵容了化工企业高耗能、低附加值的粗放经营模式,阻碍了企业和行业通过提高技术和效率来增强竞争力、形成自主品牌和自我创新能力的步伐,而且能源消费引起的污染与生态环境容量有限的矛盾日益突出,生产增长的资源环境代价非常大,节能环保工作任重道远。不断提高产品附加值是提高公司收益的一项重要策略,而目前全球化竞争日益激烈,要实现高附加值的最重要途径就是创新,信息化是企业管理创新的重要组成部分,因此借助计算机软件系统实现企业全面信息化成为必然趋势。

  3 云计算在化工企业信息化中的具体部署

  搭建云计算平台提高系统的可移植性并能够充分利用更加优化的系统和网络资源以提高效率、降低整体成本是需要重点解决的问题。为此我们以化工企业相关应用系统为顶层架构,搭建数据中心的云计算资源池。它是由计算资源池、存储资源池、网络资源池、化工相关业务应用软件系统以及运营管理平台共同组成,运营管理平台负责对资源池和应用进行管理调度及告警监控。其组成框架如图1所示。

  

云,云计算

  图1 数据中心云计算资源池组成框架

  云计算平台服务端的复杂性和创新性,对于运维是个全新的挑战,运维思路和方式都要相应发生改变。在云计算平台建设中建立一套计算运维平台,实现人工和自动的运维。建立云计算平台,首先需要建立一套完整的资源池(网络资源池、计算资源池、存储资源池),而这些资源的管理中,集群是基本运维单位,从原来把服务器作为基本运维单位,转变为以集群作为基本运维单位。集群的容量管理、部署、监控、故障管理等运维任务,都必须以集群为单位进行。集群可运维性包括实现高效和大规模的部署、升级、迁移、扩容和故障管理等运维任务。

  以计算资源池、存储资源池及网络资源池为依托建立起IaaS云平台,以基础设施为化工企业的信息化建设需求提供服务,化工企业能够部署和运行任意软件,包括操作系统和应用程序。化工企业不管理或控制任何云计算基础设施,但能控制操作系统的选择、储存空间、部署的应用,也有可能获得有限制的网络组件(如防火墙、负载均衡器等)的控制。

  随着云平台建设的推进,在IaaS建设的基础上,建立PaaS的服务模式,将软件研发的平台(或称业务基础平台)作为一种服务,以SaaS的模式提交给化工企业用户。为企业提供定制化研发的中间件平台,同时涵盖数据库和应用服务器等。PaaS可以增加在WeB平台上利用的资源数量。可通过远程WeB服务使用数据即服务(Data-as-a-Service),还可以使用可视化的API,甚至还允许混合并匹配适合用户应用的其他平台。化工企业或软件厂商基于PaaS平台可以快速开发自己所需要的应用和产品。

  随着云计算平台搭建的进展,各化工企业在软件系统建设时应该采用SOA的架构理念,运用ESR(企业服务总线)提供的流程和数据交互能力,通过Web Service的接口方式如XML为未来的应用和业务软件提供数据访问接口。这是因为传统的架构软件包是独立的软件,即在一个完整的软件包中将许多应用程序功能整合在一起。采用SOA架构方式则可以将单个应用程序功能彼此分开,以便这些功能可以单独用作单个的应用程序功能或“组件”。这些组件可以用于企业内部创建各种其他应用。

  4 结论

  云计算被普遍认为是一种商业计算模型。它将计算任务分布在由大量计算机构成的资源池上,能够按需获取计算存储空间和信息服务。云计算不仅仅是一个计算问题,它需要融合许多技术和成果,云计算技术在化工企业信息化建设中的应用,意义重大而深远。

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