1 緒論
1.1 云計算在化工企業(yè)信息化建設中應用必要性
云計算是一個具備高度擴展性和管理性并能夠勝任終端用戶應用軟件計算基礎架構的系統(tǒng)池,是并行計算(Parallel Computing)、分布式計算(Distributed Computing)和網格計算(Grid Computing)的發(fā)展,或者說是這些計算機科學概念的商業(yè)實現(xiàn)。
云計算是虛擬化(Virtualization)、效用計算(Utility Computing)、IaaS(基礎設施即服務)、PaaS(平臺即服務)、SaaS(軟件即服務)等概念混合演進并躍升的結果,通過這種方式,共享的軟硬件資源和信息(例如:網絡、服務器、存儲設備、應用程序以及服務)可以按需提供給計算機和其他設備。
在石化領域,云計算通過計算資源的虛擬化組織、分配和使用模式,可以實現(xiàn)資源的合理配置,提高利用率。化工過程模擬和仿真、分子模擬設計等過程需要大量復雜的計算,云計算可以提供計算資源的共享平臺,整個過程將變得更加簡捷和高效,從而避免了計算過程的重復和資源的浪費。
石化企業(yè)的信息化系統(tǒng)需要對越來越多的生產經營數(shù)據(jù)進行計算。這些數(shù)據(jù)來自于過程控制系統(tǒng)、MES(生產執(zhí)行系統(tǒng))、LIMS(實驗室信息管理系統(tǒng))、SRM(采購管理)、ERP(企業(yè)資源規(guī)劃)、CRM(客戶關系管理)、SCM(供應鏈管理)、辦公自動化、流程模擬優(yōu)化等系統(tǒng),通過集中數(shù)據(jù)庫或者SOA(基于服務的架構)及門戶技術,實現(xiàn)集成和數(shù)據(jù)分析應用。隨著企業(yè)業(yè)務的發(fā)展,數(shù)據(jù)分析成本也越來越大。因此,企業(yè)非常渴望有一個共享數(shù)據(jù)平臺來為其提供生產經營管理解決方案。
企業(yè)管理軟件采用云服務模式的優(yōu)點在于:無需再配備IT方面的專業(yè)技術人員,同時能得到最新的技術應用,滿足企業(yè)對信息管理的需求。只以相對低廉的“月費”方式投資,不用一次性投資到位,不占用過多的營運資金,從而緩解企業(yè)資金壓力;不用考慮成本折舊問題,并能及時獲得最新硬件平臺與最佳解決方案。不需要專門的軟件開發(fā)維護和管理人員,很大程度上緩解了企業(yè)在人力、財力上的壓力,使其能夠集中資金對核心業(yè)務進行有效的運營。
1.2 化工企業(yè)信息化建設的現(xiàn)狀
石油和化工是應用信息技術最早的行業(yè)之一,從最早的單片機、工程設計等軟件的簡單應用到高效復雜系統(tǒng)的上線,行業(yè)信息化應用逐步深入。歷經數(shù)年的發(fā)展,行業(yè)信息化從概念到應用、從盲目到理性,經歷了一個復雜而又充滿爭議的過程,其間許多企業(yè)在信息化建設過程中由于缺乏對信息化的足夠認識造成了資金與資源的浪費。
近年來,石油和化工企業(yè)信息化逐漸進入理性發(fā)展階段。目前行業(yè)企業(yè)生產過程已基本實現(xiàn)自動化,降低了生產運行成本。由于化工企業(yè)各類生產設備數(shù)量較多,而且大部分企業(yè)都是跨區(qū)域生產,生產設備的管理難度大,在行業(yè)信息化發(fā)展初期,由于信息化意識不強,對各系統(tǒng)的關聯(lián)性了解不夠,信息化建設各自為戰(zhàn),造成各系統(tǒng)之間無法互聯(lián)互通,信息孤島現(xiàn)象嚴重,阻礙了行業(yè)信息化的進程。
在當前信息化不斷推動深入的過程中,信息化的應用迅猛發(fā)展,大量的數(shù)據(jù)要進行數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、多元分析以便找到數(shù)據(jù)的關聯(lián)關系,帶來大量的計算與存儲需求。而滿足這些需求僅僅靠企業(yè)自身的建設是很不合理的,因為需求不是固定的,為此支付高額的費用得不償失,因此,信息化建設急切需要一個支撐的平臺。
2 化工企業(yè)的發(fā)展對信息化的需求
作為我國國民經濟基礎產業(yè)之一的化工企業(yè),在推動經濟發(fā)展和滿足人民群眾的日常需求方面發(fā)揮了重要作用。伴隨科技的迅猛發(fā)展和國際競爭的加劇,我國傳統(tǒng)的化工企業(yè)面臨新的挑戰(zhàn),如何有效地改造生產環(huán)節(jié),加強企業(yè)管理,提高生產效率成為眾多企業(yè)必須面對的問題,企業(yè)通過對供應鏈各種信息的整合,可以從采購、庫存、售后服務等方面提高企業(yè)的生產效率,對生產鏈做出及時的控制;通過信息化管理企業(yè)可以獲得最新的技術研發(fā)信息,及時確定企業(yè)的技術生產方向,從而提高自身的生產效率;通過信息管理,企業(yè)的決策者能夠及時了解各方面的信息,同時信息化管理能夠保障信息的真實性與時效性,為決策者的決策創(chuàng)造有利的條件。
在過去,勞動力、原油、煤炭、電力、土地等資源要素的低價格縱容了化工企業(yè)高耗能、低附加值的粗放經營模式,阻礙了企業(yè)和行業(yè)通過提高技術和效率來增強競爭力、形成自主品牌和自我創(chuàng)新能力的步伐,而且能源消費引起的污染與生態(tài)環(huán)境容量有限的矛盾日益突出,生產增長的資源環(huán)境代價非常大,節(jié)能環(huán)保工作任重道遠。不斷提高產品附加值是提高公司收益的一項重要策略,而目前全球化競爭日益激烈,要實現(xiàn)高附加值的最重要途徑就是創(chuàng)新,信息化是企業(yè)管理創(chuàng)新的重要組成部分,因此借助計算機軟件系統(tǒng)實現(xiàn)企業(yè)全面信息化成為必然趨勢。
3 云計算在化工企業(yè)信息化中的具體部署
搭建云計算平臺提高系統(tǒng)的可移植性并能夠充分利用更加優(yōu)化的系統(tǒng)和網絡資源以提高效率、降低整體成本是需要重點解決的問題。為此我們以化工企業(yè)相關應用系統(tǒng)為頂層架構,搭建數(shù)據(jù)中心的云計算資源池。它是由計算資源池、存儲資源池、網絡資源池、化工相關業(yè)務應用軟件系統(tǒng)以及運營管理平臺共同組成,運營管理平臺負責對資源池和應用進行管理調度及告警監(jiān)控。其組成框架如圖1所示。
圖1 數(shù)據(jù)中心云計算資源池組成框架
云計算平臺服務端的復雜性和創(chuàng)新性,對于運維是個全新的挑戰(zhàn),運維思路和方式都要相應發(fā)生改變。在云計算平臺建設中建立一套計算運維平臺,實現(xiàn)人工和自動的運維。建立云計算平臺,首先需要建立一套完整的資源池(網絡資源池、計算資源池、存儲資源池),而這些資源的管理中,集群是基本運維單位,從原來把服務器作為基本運維單位,轉變?yōu)橐约鹤鳛榛具\維單位。集群的容量管理、部署、監(jiān)控、故障管理等運維任務,都必須以集群為單位進行。集群可運維性包括實現(xiàn)高效和大規(guī)模的部署、升級、遷移、擴容和故障管理等運維任務。
以計算資源池、存儲資源池及網絡資源池為依托建立起IaaS云平臺,以基礎設施為化工企業(yè)的信息化建設需求提供服務,化工企業(yè)能夠部署和運行任意軟件,包括操作系統(tǒng)和應用程序。化工企業(yè)不管理或控制任何云計算基礎設施,但能控制操作系統(tǒng)的選擇、儲存空間、部署的應用,也有可能獲得有限制的網絡組件(如防火墻、負載均衡器等)的控制。
隨著云平臺建設的推進,在IaaS建設的基礎上,建立PaaS的服務模式,將軟件研發(fā)的平臺(或稱業(yè)務基礎平臺)作為一種服務,以SaaS的模式提交給化工企業(yè)用戶。為企業(yè)提供定制化研發(fā)的中間件平臺,同時涵蓋數(shù)據(jù)庫和應用服務器等。PaaS可以增加在WeB平臺上利用的資源數(shù)量?赏ㄟ^遠程WeB服務使用數(shù)據(jù)即服務(Data-as-a-Service),還可以使用可視化的API,甚至還允許混合并匹配適合用戶應用的其他平臺;て髽I(yè)或軟件廠商基于PaaS平臺可以快速開發(fā)自己所需要的應用和產品。
隨著云計算平臺搭建的進展,各化工企業(yè)在軟件系統(tǒng)建設時應該采用SOA的架構理念,運用ESR(企業(yè)服務總線)提供的流程和數(shù)據(jù)交互能力,通過Web Service的接口方式如XML為未來的應用和業(yè)務軟件提供數(shù)據(jù)訪問接口。這是因為傳統(tǒng)的架構軟件包是獨立的軟件,即在一個完整的軟件包中將許多應用程序功能整合在一起。采用SOA架構方式則可以將單個應用程序功能彼此分開,以便這些功能可以單獨用作單個的應用程序功能或“組件”。這些組件可以用于企業(yè)內部創(chuàng)建各種其他應用。
4 結論
云計算被普遍認為是一種商業(yè)計算模型。它將計算任務分布在由大量計算機構成的資源池上,能夠按需獲取計算存儲空間和信息服務。云計算不僅僅是一個計算問題,它需要融合許多技術和成果,云計算技術在化工企業(yè)信息化建設中的應用,意義重大而深遠。
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本文標題:云計算在化工企業(yè)的應用
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