云计算在中石油信息化服务平台建设中的应用研究
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摘要：云计算技术目前已经不仅仅是概念上的前沿技術，而是在各行业有了落地的成功经验。该文研究中石油信息化服务平台建设的需求及存在的问题，在此基础上结合云计算技术，将其应用到中石油的信息化建设中，以构建一个基于云计算的中石油信息化服务平台。
关键词：云计算;信息化;服务模式
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2019）34-0080-02
随着大型国企规模及业务的不断扩大，能否深层次的应用IT信息化已经成为提高核心竞争力的重要指标。作为国内信息化比较早的大型企业，中石油积极倡导节能环保、关键技术的研发。云计算技术以其共享节能、动态调配等优势而逐渐应用到政府、电信、石油化工等重要领域。
1 云计算及其服务模式
云计算可以把物理资源、IT基础设施、中间件、商业应用等作为服务提供给用户使用，可以让云用户通过API接口使用相关资源，而不会受到诸如时间、地域等的限制。根据云计算资源的服务对象，可以将云部署模式分为公有云、私有云以及社区云[1]。
公有云是面向大众服务的，所有人都可以申请使用公有云中的资源，但云供应商会通过访问控制机制进行租户隔离，避免云用户获取没有权限访问的数据。公有云不是简单、成本低廉，但是安全性和隐私性受限于云供应商的访问控制机制，比较适合关注成本且安全性要求不是特别高的用户。私有云是专为某用户或企业定制的云平台，其中的各种云资源部署在企业组织内部，只有定制用户能够访问，因此安全性非常高;随之而来的就是高昂的成本。行业云的安全性介于公有云和私有云之间。同一行业中的一些业务相似企业或组织共图建设一个云平台，以便共同负担云资源成本、共同承担安全风险。
云计算的基本服务模式包括基础设施即服务模式（Iaas）、平台即服务（Paas）以及软件即服务（Saas），如图1所示。
基础设施即服务模式指的是将各种物理资源等基础设施虚拟化，这种服务模式的用户群体多为对存储及数据计算复杂性要求比较高的群体。平台即服务模式为用户提供一套从创建到运行全生命周期的工具集，甚至包括各种编程语言的应用开发接口;微软的Azure是典型的平台即服务模式代表，在其中能够快速开发并测试应用程序，然后部署到云环境中。软件即服务模式就是常说的“应用型模式”，把应用以一种服务的形式直接为客户提供服务，用户只需访问Web浏览器即可。
云计算通过上述几种服务模式，能够比传统的信息化建设节省大量的成本，比如软件成本、基础设施建设成本、专业服务成本以及能耗成本等。
2 当前问题及需求分析
2.1 存在的问题
“十二五”以来，中石油在信息化建设方面的规划重点是建设信息系统及自动化系统间的接口，主要是在集体数据中心中实现常见的云计算功能、建设灾备系统等，以实现面向业务的应用集成、具备云计算能力的数据中心等目标。
为实现规划的建设目标，就不得不树立中石油内部的业务流程，以适应云计算业务。中石油内部的各种业务根据类型可以分为四大类[1]：核心业务、辅助业务、企业管理业务以及综合运营业务。核心业务会应用各种大型专业软件，管理类业务主要包括财务管理、供销管理、质量控制管理等，不同的业务模块是紧密联系的。
虽然目前中石油的信息化水平在建设过程中得以不断提高，但是在不同信息系统的信息交换过程中，尤其是集团总部和子、分公司间，还存在一些问题[2]：1）硬件及软件等信息资源整合率低。中石油下属二级单位引进的软件只受限于二级单位使用，共享率相对较低，重复建设现象比较严重。2）能耗大、效率低，缺少灾备系统。中石油内部层级划分较多，不同层级间的各种信息资源难以有效整合，导致资源能耗浪费严重。
2.2 功能需求
中石油中各类型业务的需求特征是[3]：1）核心业务会涉及钻井、勘探、采油等各环节，这些核心业务的专业化程度相对较高，需要一定的业务连贯性及高数据处理能力。这样一来就需要较大的数据存储能力以及较高的数据安全性。2）非核心业务的计算过程相对简单，不需要非常高的安全性，然而要求大量的批量处理要求，因此需要提高其响应能力和实时处理能力。3）核心业务及非核心业务间有较大的数据交互性，不同层级间的数据交互比较频繁。4）中石油的信息化建设当前主要是数据管理，因此信息化需求不仅在中石油内部有所需要，还体现在上下游企业间的协作运营方面。整体上说，中石油集团中的业务相对稳定，而且各种信息资源配置及规划比较合理，随着各种数据的不断积累，无疑要求越来越高的数据敏感性，同时也会要求一定的系统性能。
2.3 性能需求
和传统的信息系统相比，用户在使用云计算平台时主要关注的性能在于接人速率、稳定性、响应时间、并发性以及安全性等。
云计算系统的接入速度受各网络元素的影响[4]：核心交换机速率、用户网络类型及速率、用户接入交换机的端口速率以及服务器配置等。用户请求的响应时间包括客户请求时间和服务器响应时间，如果响应时间过长不仅会影响工作效率，而且会降低用户体验，影响响应时间的因素有应用时间、网络延迟以及服务器响应等。可扩展性直接影响云计算平台的寿命，如果信息化平台不具备可扩展性，那么在需求变化或系统变更时，原有的信息化系统就无法满足需求。
作为一个大型的国有企业，中石油有实力组建自己的云计算平台，并和已有的公有云进行资源整合，并可为合作单位提供成熟的访问接口。
3 系统设计
根据前文分析的系统需求，可以构建基于云计算的信息化服务平台，其逻辑结构如图2所示。
整个云计算信息化服务平台分为云计算资源层、数据库层、应用层以及用户层4层[5]。最底层的云计算资源层由各种硬件资源及操作系统组成，是上面其他层的基础。数据库层作为云计算信息化服务平台的统一数据存储方式，保证数据的结构化和共享性。系统应用层构建在资源层和数据库层之上，集成了中石油内部各种应用系统。用户层即为使用云计算信息化服务平台的各类用户，包括系统管理员用户、超级用户、普通用户等。
和云计算的服务模式相比，应用层对应的是软件及服务层（SaaS），基于SaaS的应用可以保证云计算信息化服务平台的用户能够随时随地访问系统服务，而且系统中应用层以下出现的问题对于用户而言是透明的，这也是基于SaaS的应用比传统应用更加方便的原因。云资源层对应的是基础设施即服务（laaS），给信息化服务平台的用户提供虚拟化后的存储、网络、内存以及计算资源;用户只可以控制操作系统层次，不能控制其他硬件基础设施，也就是说硬件基础设施层对用户是不可见的，保证了硬件资源的安全性。
云计算信息化服务平台的物理结构上，多个数据存储资源构成分布式存储系统，作为整个信息化服务平台的实体物理存储资源;上层的各种应用服务器组成应用服务器集群，然后对外提供一个统一的服务接口。应用服务器接口外部有防火墙，保证云计算信息化服务平台的安全性。
4 总结
本文首先介绍了云计算技术及其服务模式，然后对中石油目前的业务流程需求进行分析，接下来在此基础上设计了一个云计算信息化服务平台，对解决中石油内部的信息化瓶颈问题有一定的帮助。
参考文献：
[1]李琦，朱庆华.基于SOA与云计算融合的企业信息化战略规划[J].情报杂志，2017，15 （4）：236-240.
[2]彭英，万剑华，宋建，等，一种用于石油勘探的云服务平台的构建设计[J].石油地球物理勘探，2018（4）：159-162.
[3]郭晓军，汤海洪，周述文.石油企业重组对管理信息系统的影响[J].中国管理科学，2016（12）：233-238.
[4]王笑宇，程良伦.云计算下的多源信息资源云体系及云服务模型研究[J].计算机应用研究，2014（7）：12-19.
[5]丛敏，刘善文，基于WAP技术的农业信息服务平台设计与实现[J].福建教育学院学报，2017（5）：57-59.
【通联编辑：王力】
收稿日期：2019-09-11
作者简介：王保宁（1984-），男，内蒙古赤峰人，本科，研究方向为信息工程。
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