在“十一五”期間的后半期，廣東電網(wǎng)公司加大力度推進(jìn)信息化建設(shè)，廣東電網(wǎng)公司信息中心完成大平臺架構(gòu)建設(shè)，即建設(shè)基于虛擬化和容災(zāi)備份、按業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)級別供給資源的基礎(chǔ)架構(gòu)，各地市供電局皆實(shí)施個(gè)人計(jì)算機(jī)(personal computer,PC)服務(wù)器虛擬池建設(shè)，部分地市供電局實(shí)現(xiàn)小型計(jì)算機(jī)虛擬池、存儲(chǔ)虛擬池建設(shè)以及信息系統(tǒng)高可用性改造。在“十二五”階段，廣東電網(wǎng)公司將在“6+1”(即營銷、資產(chǎn)、財(cái)務(wù)、綜合、人力、協(xié)同辦公6大系統(tǒng)以及企業(yè)分析決策系統(tǒng))網(wǎng)級大集中系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)劃下，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)信息化建設(shè)的集團(tuán)化運(yùn)作、集約化發(fā)展、精益化管理和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的目標(biāo)。由此帶來以下急需解決的問題：如何在保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，有效地利用廣東電網(wǎng)的信息技術(shù)(information technology，IT)資源；如何在人力資源適度增長的情況下，持續(xù)提升運(yùn)維管理質(zhì)量和效率。

    本文通過分析廣東電網(wǎng)公司信息化基礎(chǔ)架構(gòu)的現(xiàn)狀，總結(jié)廣東電網(wǎng)信息化基礎(chǔ)架構(gòu)云管理平臺的建設(shè)需求，結(jié)合云計(jì)算的相關(guān)技術(shù)，詳細(xì)闡述跨數(shù)據(jù)中心一體化協(xié)同分布式云管理平臺的建設(shè)內(nèi)容。

1 云管理平臺的基本概念

    對于云計(jì)算，目前還沒有統(tǒng)一的定義。引用美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的定義：云計(jì)算是一種模式，以按需方式通過網(wǎng)絡(luò)方便地訪問云系統(tǒng)可配置的資源共享池，它以最少的管理開銷以及與資源提供者最少的交互，迅速提供或釋放資源。云計(jì)算具有廣泛網(wǎng)絡(luò)接入、資源池化、快速彈性、服務(wù)可測量、多租戶和按需自助式服務(wù)等特征，因此引入云計(jì)算技術(shù)可以提升整體信息化水平。

    分布式數(shù)據(jù)中心一體化協(xié)同管理是中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司一體化管理戰(zhàn)略中信息一體化管理的重要體現(xiàn)，旨在實(shí)現(xiàn)信息資源的統(tǒng)一整合、管理和靈活調(diào)配，推動(dòng)集團(tuán)化管理模式的真正實(shí)現(xiàn)。

    云管理平臺的自動(dòng)化操作、標(biāo)準(zhǔn)化供給，旨在以自動(dòng)化工具替代手工操作，將IT人員從繁重的日常運(yùn)維工作中解放出來，提高勞動(dòng)效益，減少因疲勞等造成的人為錯(cuò)誤。

2 廣東電網(wǎng)云計(jì)算應(yīng)用需求

    2．1 廣東電網(wǎng)信息支撐平臺現(xiàn)狀

    從架構(gòu)層面看，目前廣東電網(wǎng)信息支撐平臺為省、地兩級架構(gòu)，除少部分省級集中系統(tǒng)外，其他系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)邏輯在各直屬單位，各地市供電局仍有數(shù)百臺設(shè)備。從建設(shè)模式層面看，廣東電網(wǎng)信息支撐平臺為傳統(tǒng)架構(gòu)與虛擬化架構(gòu)的綜合體，各地市供電局皆已實(shí)施PC服務(wù)器虛擬化，部分地市供電局實(shí)施了小型計(jì)算機(jī)虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化和信息系統(tǒng)高可用性的改造。

    各直屬單位虛擬化實(shí)施程度不一，有些僅對邊緣系統(tǒng)實(shí)施了PC服務(wù)器虛擬化，有些(如廣東電網(wǎng)公司信息中心)則實(shí)施程度較深。廣東電網(wǎng)公司信息中心使用了14臺高端物理PC服務(wù)器，搭建4個(gè)虛擬化集群，共承載原本需要200多臺PC服務(wù)器運(yùn)行的多個(gè)應(yīng)用；采用了12臺一檔小型計(jì)算機(jī)，實(shí)施近50個(gè)分區(qū)；采用了1套統(tǒng)一存儲(chǔ)管理設(shè)備，共4個(gè)管理節(jié)點(diǎn)，管理數(shù)十臺存儲(chǔ)器；實(shí)現(xiàn)了各地市供電局核心數(shù)據(jù)省級集中備份；對“三大核心”(即省級集中的資產(chǎn)系統(tǒng)、財(cái)務(wù)集中核算系統(tǒng)和財(cái)務(wù)管理信息系統(tǒng))的應(yīng)用實(shí)施應(yīng)用級同城容災(zāi)。

    2．2廣東電網(wǎng)信息支撐平臺建設(shè)需求

    面對“6+1”網(wǎng)級大集中系統(tǒng)的建設(shè)和實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化運(yùn)作、集約化發(fā)展、精益化管理、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)目標(biāo)的需求，廣東電網(wǎng)新一代信息支撐平臺需具備以下能力：

    a)基礎(chǔ)設(shè)施層面�？蓪�(shí)現(xiàn)平臺資源的整合和快速提供，在不中斷業(yè)務(wù)條件下平滑調(diào)整資源，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的高可用性和高可靠性。

    b)集中管理層面。統(tǒng)一管理廣東電網(wǎng)全省資源，靈活調(diào)配，減小廣東電網(wǎng)公司信息中心設(shè)備的增量；計(jì)算任務(wù)分布式分發(fā)至多個(gè)數(shù)據(jù)中心，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)集約化管理。

    c)自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化部署層面。實(shí)現(xiàn)主機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、中間件、數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用軟件等多種計(jì)算資源的一體化管理、標(biāo)準(zhǔn)化供給和自動(dòng)化操作，完成從底層硬件至上層業(yè)務(wù)應(yīng)用的一體化智能管控。

    廣東電網(wǎng)信息支撐平臺的演進(jìn)路線如圖1所示，其目標(biāo)是建立基于企業(yè)廣域網(wǎng)的云數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)資源統(tǒng)一彈性調(diào)配和智能管理。

圖1 廣東電網(wǎng)信息支撐平臺的演進(jìn)路線

3 跨數(shù)據(jù)中心一體化協(xié)同分布式云管理平臺

    3．1總體規(guī)劃設(shè)計(jì)

    2011年，廣東電網(wǎng)公司信息中心采用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)保護(hù)等先進(jìn)技術(shù)并配套運(yùn)維管理組織流程的變革，設(shè)計(jì)了全新的基于云計(jì)算技術(shù)的一體化綠色智能信息支撐體系，大大提高了IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和管理水平。該體系包括三大組成部分：基于虛擬化和高可用技術(shù)的綠色智能電網(wǎng)信息化基礎(chǔ)架構(gòu)，基于綠色智能電網(wǎng)信息化基礎(chǔ)架構(gòu)的云服務(wù)能力提供，包含監(jiān)控、安全、運(yùn)維、自動(dòng)化和服務(wù)交付的管理即服務(wù)。

    管理即服務(wù)是基于ISO 20000和IT基礎(chǔ)架構(gòu)庫(information technology infrastructure library，ITIL)的服務(wù)管理理念，按照綠色智能電網(wǎng)信息化基礎(chǔ)架構(gòu)和云服務(wù)能力創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一套整體運(yùn)維管理體系，包括運(yùn)維管理組織流程和管理平臺。該體系從下至上實(shí)現(xiàn)端到端監(jiān)控，對可靠數(shù)據(jù)中心進(jìn)行智能化監(jiān)控管理，適應(yīng)多數(shù)據(jù)中心云平臺的信息服務(wù)管理，實(shí)現(xiàn)從物理設(shè)備到上層應(yīng)用自動(dòng)化管理標(biāo)準(zhǔn)化供給的云平臺一體化資源自動(dòng)化管理、跨地域資源統(tǒng)一管理和協(xié)同調(diào)配，具體如圖2所示。

圖2 廣東電網(wǎng)公司基于云技術(shù)的一體化綠色智能信息支撐體系

    在一體化綠色智能信息支撐體系中，跨數(shù)據(jù)中心一體化協(xié)同分布式云管理平臺包含跨數(shù)據(jù)中心分布式云管理和云平臺一體化資源自動(dòng)化管理。其中跨數(shù)據(jù)中心分布式云管理對廣東電網(wǎng)的全省虛擬化資源池進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)資源的按需供給、計(jì)量考核、跨數(shù)據(jù)中心的靈活調(diào)配以及計(jì)算任務(wù)的分布式分發(fā)；云平臺一體化資源自動(dòng)化管理實(shí)現(xiàn)主機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、中間件、數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用軟件等計(jì)算資源的自動(dòng)化操作和標(biāo)準(zhǔn)化部署。

    3．2云管理平臺建設(shè)內(nèi)容

    3．2．1平臺技術(shù)架構(gòu)

    跨數(shù)據(jù)中心一體化協(xié)同分布式云管理平臺基于虛擬化技術(shù)，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對綠色智能動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)的管理。在自動(dòng)化方面，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化管理，包括資源動(dòng)態(tài)遷移和操作自動(dòng)執(zhí)行；在標(biāo)準(zhǔn)化方面，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)映像庫管理，包括集中映像管理和標(biāo)準(zhǔn)映像的創(chuàng)建、捕獲、導(dǎo)人、部署；在虛擬化方面，對虛擬機(jī)進(jìn)行管理，包括創(chuàng)建、變更、刪除虛擬機(jī)和管理多個(gè)管理程序。

    3．2．2平臺部署架構(gòu)

    跨數(shù)據(jù)中心一體化協(xié)同分布式云管理平臺以資源池為管理單元，通過管理虛擬化的X86系列服務(wù)器和小型計(jì)算機(jī)集群的管理節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對資源池的管理；通過對用戶設(shè)置不同的權(quán)限，控制用戶所能使用的資源池，可以允許被賦予權(quán)限的用戶使用跨地市供電局的資源。平臺采用分布式部署模式，在廣東電網(wǎng)公司信息中心部署平臺的同時(shí)，在地市供電局部署鏡像庫和監(jiān)控模塊，有效避免跨數(shù)據(jù)中心資源創(chuàng)建(或分發(fā))鏡像庫文件以及監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集受網(wǎng)絡(luò)帶寬制約等問題。平臺部署架構(gòu)如圖3所示。

圖3 跨數(shù)據(jù)中心一體化協(xié)同分布式云管理平臺部署架構(gòu)

    3．2．3平臺主要功能

    資源池管理：以各直屬單位為最高管理單元，逐級往下展開各單位擁有的資源池、資源池?fù)碛械募�群、集群下屬的虛擬機(jī)，并展示虛擬機(jī)當(dāng)前狀態(tài)和使用情況。

    系統(tǒng)資源管理：以業(yè)務(wù)系統(tǒng)為管理單元，動(dòng)態(tài)展現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中各虛擬機(jī)的狀態(tài)和使用情況，增、刪系統(tǒng)內(nèi)的虛擬機(jī)，并對業(yè)務(wù)系統(tǒng)有效期進(jìn)行修改。

    自動(dòng)化管理：自定義配置腳本和操作流程。服務(wù)器管理：修改、啟動(dòng)、停止和重啟虛擬機(jī)，自動(dòng)安裝軟件，創(chuàng)建、恢復(fù)和刪除映像。存儲(chǔ)管理：存儲(chǔ)設(shè)備、存儲(chǔ)池、存儲(chǔ)分級、卷容量、數(shù)據(jù)復(fù)制、數(shù)據(jù)快照和數(shù)據(jù)遷移的管理。網(wǎng)絡(luò)管理：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理和配置。

    權(quán)限管理：有云平臺管理員、單位管理員和普通用戶3種權(quán)限，實(shí)現(xiàn)單位管理、項(xiàng)目組管理和用戶管理3大功能。

    其他：監(jiān)控、計(jì)量、拓?fù)�、資產(chǎn)和告警管理。

    3．3云管理平臺應(yīng)用案例

    跨數(shù)據(jù)中心一體化協(xié)同分布式云管理平臺自2011年底投運(yùn)以來，在跨地域資源調(diào)配、資源在線彈性擴(kuò)展、自動(dòng)化部署安裝和分布式任務(wù)調(diào)度方面展現(xiàn)其平臺價(jià)值。

    3．3．1跨地域資源調(diào)配

    跨數(shù)據(jù)中心一體化協(xié)同分布式云管理平臺統(tǒng)一管理廣東電網(wǎng)各地市供電局資源池，當(dāng)某地市供電局資源不足時(shí)，分配其他地市供電局的資源供其使用。具體步驟如下：

    a)供電局1發(fā)出10臺具有2個(gè)中央處理器(central processingunit，CPU)、8 GB內(nèi)存、300GB磁盤的虛擬機(jī)申請。

    b)在申請過程中本地資源池報(bào)錯(cuò)、資源不足(或通過計(jì)量管理功能發(fā)現(xiàn)本地資源不足)。

    c)供電局1管理員向信息中心云管理平臺提交資源申請，信息中心云管理平臺的管理員通過計(jì)量管理功能判斷某供電局凡的資源可以滿足需求。

    d)信息中心云管理平臺的管理員修改供電局1管理員資源池使用權(quán)限，使得供電局1管理員具有供電局n資源池使用權(quán)限。

    e)供電局1管理員在供電局凡資源池內(nèi)創(chuàng)建并使用10臺虛擬機(jī)。

    實(shí)現(xiàn)跨地域資源調(diào)配的主要效益是資源的統(tǒng)一管理、使用和靈活調(diào)度。

    3．3．2資源彈性可擴(kuò)展

    設(shè)網(wǎng)絡(luò)教育培訓(xùn)系統(tǒng)在線考試模塊1年僅使用2次，平時(shí)無資源消耗，使用時(shí)資源消耗高且具體使用量難以估計(jì)。因此網(wǎng)絡(luò)教育培訓(xùn)系統(tǒng)的最優(yōu)部署架構(gòu)是：平時(shí)運(yùn)行除在線考試功能之外的其他功能，有考試需求時(shí)可以及時(shí)啟動(dòng)在線考試模塊，在線考試模塊提供的能力隨考試人數(shù)的增多而增加。具體步驟如下：

    a)在網(wǎng)絡(luò)教育培訓(xùn)系統(tǒng)界面觸發(fā)在線考試功能。

    b)云管理平臺根據(jù)預(yù)設(shè)的模板自動(dòng)生成包含在線考試應(yīng)用程序的虛擬機(jī)，并自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接和應(yīng)用集群的添加。

    c)監(jiān)控模塊在后臺進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)虛擬機(jī)資源使用率達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，自動(dòng)生成新的虛擬機(jī)，并自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接和應(yīng)用集群的添加。

    d)考試結(jié)束，在網(wǎng)絡(luò)教育培訓(xùn)系統(tǒng)界面觸發(fā)考試結(jié)束功能，云管理平臺自動(dòng)回收虛擬機(jī)。實(shí)現(xiàn)資源彈性可擴(kuò)展的主要效益是資源的在線彈性伸縮和提高資源的總體使用率。

    3．3．3自動(dòng)化快速部署

    設(shè)領(lǐng)導(dǎo)班子與人員考評系統(tǒng)每年只需使用1次，但每次使用前的軟、硬件環(huán)境準(zhǔn)備耗費(fèi)時(shí)間長，完成廣東電網(wǎng)公司及下屬80個(gè)單位的軟、硬件安裝部署共需120人/日。通過云管理平臺僅需1天就能完成系統(tǒng)的部署。

    實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化快速部署的主要效益是實(shí)現(xiàn)重復(fù)性實(shí)施和運(yùn)維工作的標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化，大大提高工作效率和質(zhì)量。

    3．3． 4分布式任務(wù)調(diào)度

    電力營銷系統(tǒng)每月1次的電費(fèi)計(jì)算采用全省集中算費(fèi)方式，至少需要1臺滿配置最高端小型計(jì)算機(jī)，且系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)較高。通過對基于跨數(shù)據(jù)中心一體化協(xié)同分布式云管理平臺進(jìn)行應(yīng)用改造，營銷系統(tǒng)將算費(fèi)任務(wù)分發(fā)到多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)行并行計(jì)算，計(jì)算節(jié)點(diǎn)將計(jì)算結(jié)果返回營銷系統(tǒng)。當(dāng)計(jì)算任務(wù)完成后，營銷系統(tǒng)向云計(jì)算管理平臺發(fā)送資源回收請求，云計(jì)算管理平臺自動(dòng)回收虛擬機(jī)。

    實(shí)現(xiàn)分布式任務(wù)調(diào)度的主要效益是降低對單一資源的要求和總體成本。

4 結(jié)束語

    跨數(shù)據(jù)中心一體化協(xié)同分布式云管理平臺基于虛擬化，實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理和靈活調(diào)配、計(jì)算任務(wù)的分布式分發(fā)、資源的標(biāo)準(zhǔn)化供給和自動(dòng)化操作，為廣東電網(wǎng)信息基礎(chǔ)平臺建設(shè)實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化運(yùn)作、精益化管理和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)提供有力支撐。目前該平臺已完成廣東電網(wǎng)公司信息中心和廣東電網(wǎng)公司東莞供電局等單位的實(shí)施部署并投入生產(chǎn)運(yùn)營，效果良好。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：跨數(shù)據(jù)中心一體化協(xié)同分布式云管理平臺建設(shè)

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