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石化工程企业私有云平台规划及建设探讨

1. 需求分析

石化工程企业,由于是从计划经济逐渐转变过来的传统企业,面对国际石油石化工程公司不断涌入带来的激烈竞争,除了积极调整产权关系、优化内部的管理机制外,利用先进的信息技术手段,提高企业的核心竞争力也成为石化工程企业发展的必由路径。石化工程公司需要以更为积极的态度探索行业IT应用发展方向和行业解决方案。而实现工厂设计、运营和管理的集成化和智能化,实现工厂生命周期的信息管理,建立集成应用系统,建立协同工作平台等IT应用新理念或目标,已经在行业内得到广泛认同,并进行了多方面的实践。中国寰球工程公司(以下简称“HQC”)也迈出了积极的一步。

随着HQC近年来的飞速发展,以及争创国内、国际一流工程企业目标的确立,管理、协调、组织各项工程业务的要求与难度也越来越高,这要求IT部门的技术开发团队和运维团队向企业内部服务提供商转变,IT部门的职责也随之发生了变化:从构建应用环境和运维基础架构逐步演变为有效地整合公司现有IT资源与各式各样的专业软件、系统所提供的各种服务,并将其平稳、实时、不间断地交付给员工,同时,要确保达到要求的服务水平。为适应这一变化,传统的应用构架和交付技术也必须演进,需要对原有的传统数据中心架构作出深度调整,逐步构建起国内领先、国际一流的新一代企业级IT架构,此架构应为具有灵活调适的IT支撑与管理架构,可适应和支持不断变化的业务需求,从系统运行保障工作与IT服务方面,加速公司全球化业务进程。

2. 架构规划及实施

为了实现以上目标,HQC对国际流行的先进软硬件技术和应用模式进行了深入研究,将成熟的虚拟化及“私有云”技术与工程公司现有需求紧密结合,融合已经成功运行多年的服务器虚拟化和应用程序虚拟化的实施经验,根据大型工程公司经营、管理模式,借鉴虚拟化技术在国内外工程企业中的成功应用,在现有IT基础架构之上,通过调整服务器资源、网络资源、应用资源等的配置,提出对HQC“工程云”平台的建设规划,并进行了分步实施。


图1:HQC“工程云”构架模型

 

HQC“工程云”平台主要由4部分组成:

1)智能化的服务器资源池(硬件资源池)

高效整合公司所有IT基础计算资源,提升IT基础架构的灵活性、高可用性,确保公司业务系统连续运行。

2)全天候、全空间的可伸缩的应用发布平台(计算资源池)

利用成熟的应用及桌面虚拟化技术,充分结合公司实际,为现场、重点项目、企业员工提供可按需获取的应用与工作桌面资源,实现随行办公。

3)靶向明晰的自动云存储

采用用户端虚拟盘+云端集中存储+文件实时同步的模型,形成特色的云存储方案,为公司现场、企业员工提供可按需获取的应用与工作桌面文档资源。

4)辅助决策的云统计

统计云架构中各应用使用情况,多角度评估“工程云”平台上本企业信息资产利用率,为信息部门合理调配软件资源,制定购置升级、淘汰、新购计划提供可视化、数据化参考。

3. 平台功能及效用

在不改变HQC现有用户使用习惯的基础上,为公司建设一个基于云计算技术的工程设计平台。主要为公司专业设计人员提供虚拟化专业应用与工程设计的云桌面,并为后期以数字化工厂为核心的工程设计平台的扩展应用提供必要的技术储备及系统基础。

基于云技术的工程设计平台实现的主要功能如下:

  • 公司级服务器的整合,优化配置硬件资源;
  • 公司级软件的集中发布与管理,可在HQC总部与二级公司、项目现场实    现软件资源共享,保证专业技术人员能按需访问;
  • 搭建了一体化协同设计平台的云部署架构,将用于总部和二级公司专业    培训和多专业的设计协同
  • 构建寰球云存储体系,实现数据集中存储和快速安全访问;
  • 开发“寰球云”的系统管理平台,实现应用统一发布,域用户管理集      成、权限标准设置、用户行为管理、资源利用率统计等。

工程设计平台建设投入使用后,提高了公司软件利用率,控制了软件成本,以较低的成本为HQC的业务及数据提供连续性保护,简化了基础结构的资源调配,平滑实现了新老IT架构的交替。通过云技术,可以整合公司大量的专业计算、设计等软件资源,同时,更加有效地利用数据中心的硬件资源,为HQC总部、二级公司和项目现场提供统一的IT资源应用平台。其效用具体表现在以下几方面:

1)整合硬件资源,优化配置环境,统一部署管理

将相关服务器资源、网络资源以及存储资源通过虚拟化技术与高速SAN存储结构等高速连接形成一个基础硬件平台,通过虚拟化的软件平台,形成了统一的软硬件资源池,为一体化协同设计提供了“云”框架。

“云计算”平台架构主要特点见下表:

功能分析

传统安全方案

“云计算”平台

客户端零数据驻留

X

用户操作完全审计

X

集中运维平台,按需交付

X

部署简单、易用无须开发

X

完全实现运维与生产网隔离

X

多种设备、多地点进行安全运维

X

实现运维平台单点登录

X

2)共享软件资源,快速安全访问,降低投资成本

云计算平台最大的便利性,就是能够灵活地调动平台中的计算与应用资源,在保障计算资源可用及最大化的前提下,为应用资源提供了充足而连续可用的计算能力,让整个平台能够承担一定范围内的软硬件失效,具有零停机连续工作的特性。

平台以应用虚拟化技术为核心,实现了快速的软件交付,不需要在用户设备上单独安装或管理程序,使应用测试、部署、管理、维护与支持的工作变得更加简单,系统的运维成本也变得更低。同时,软件集中管理后,对Client端设备配置的需求降到最低,利用现有的PC机、笔记本电脑就可以方便地获得日常工作所需的专业软件,设备采购成本获得大幅降低。

3)灵活配置平台,扩展移动办公,提高工作效率

“工程云”平台提供了虚拟化桌面的按需交付能力。我们利用虚拟化桌面搭建起HQC协同设计平台的培训环境,可让员工按需、分时地登录到平台上打开虚拟化桌面进行软件应用、操作等培训。相比传统方式,虚拟化技术的应用大大提高了培训效率。

未来,将通过虚拟化桌面资源配置的调整,建成HQC一体化协同设计系统云平台。将3D图形支持能力应用到工作中,组建3D虚拟应用工作站。同时,还可与云存储子系统相结合,创建保密项目工作区,为各个项目提供桌面、应用、数据协同服务。

在建成的“工程云”平台应用环境中,专业应用、桌面系统、业务数据与支撑运行的硬件设备之间不再相互依赖,PC机、笔记本电脑等传统设备,在此环境中将只作为输入与输出设备,从而提高了人员、设备、数据的移动性。同时,平台具有优异的兼容性,能够支持智能手机、平板电脑等多种智能设备,用户可在任意地点透过网络连接到HQC“工程云”平台,使用其提供的工作桌面、专业应用及相关的业务数据完成日常的专业设计工作,提高工作效率。

4)提供稳定、安全、持续的业务服务,沉淀寰球“云算”知识

由于专业应用是运行在数据中心的“工程云”平台中的,用户登录该平台后,如果当前的访问设备(如PC机)出现任何无法使用的问题,不必担心数据丢失。用户只需更换访问设备重新登录,连接至应用编辑的断点即可继续工作。这就提高了应用系统的实用性。

在“工程云”体系中,可按需将服务器、存储资源实时加入到现有的基础计算资源池中,以提高“云”处理能力。如果某个计算节点出现故障,可通过灵活的策略将其移除进行线下维修或维护,现有的计算任务将由资源池中的其他节点来完成。虚拟化技术的应用,为IT基础架构提供了非凡的灵活性与业务连续计算能力,可24小时不间断地为公司提供业务系统服务。基于虚拟化技术的“云平台”,服务器负载可被灵活调整,无需将应用程序和服务置于离线即可进行物理服务器维护任务,基本实现了计划内零停机维护。在出现服务器硬件故障时,服务器网卡绑定、存储多路径功能等,可以为“工程云”平台中运行的任何应用程序提供零停机、零数据丢失的持续可用性。

与“工程云”平台同步建成的,还有面向该平台的技术知识中心,主要提供对“工程云”平台中专业软件与桌面系统安装、配置、应用环境配置、系统问题与排除等相关技术知识内容,形成适用于HQC的“工程云”平台知识中心。

4. 结语

HQC“工程云”平台已经运行了将近一年的时间,各项指标基本达到预期:在一定程度上,优化服务器和高配置客户端的资源配置、软件资源的共享使IT软硬资源得到高效利用,可节省购置成本;一体化协同设计系统的云部署,可以快速部署专业培训环境和工程项目的应用环境,实现技术人员按需、分时访问,可以提高效率和协同工作能力;统一部署、发布和管理,降低了运维成本。

通过HQC的实践可以发现,“云计算”技术已经日趋成熟,国际性的工程公司完全可以借助这些先进技术,把“大集中式”的应用集成理论与企业本身的业务特点和管理模式相结合,提出一套切实可行的信息及接入解决方案。HQC的“工程云”平台已经经历了实际项目应用的考验,在此将规划和实施应用的一些经验与同行共享,以期能为我国石化工程公司提高信息化应用水平,消除信息孤岛,降低企业IT的总体拥有成本,提高企业核心竞争力提供参考。

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