石油集团企业的云计算战略

　　引言

　　继“网格计算(grid computing)”、“按需计算(on—demand computing)”、“面向服务架构(serviceorientedarchitecture)”、“软件即服务(software as aservice)”、“平台即服务(platform as a service)”之后，“云计算(cloud computing)”无疑是目前信息产业最热门的关键词。

　　本文针对云计算的特点，从石油行业的角度，探讨云计算在这一领域的准确应用，并形成阶段性的战略实施步骤。

　　1 层面分析

　　为了客观的评价一种新技术或新概念，需要从多个层面来观察它，考量它。云将计算也不例外，它具有相对明确的商业模式，激起了信息业界的关注、推崇甚至追捧，但同时不应该因此忽略它的瓶颈。站在石油行业的角度，云计算应定位于应用技术，而不是研究的主体;应吸纳其相对于传统的新鲜思想，而不是生搬硬套其他行业的所谓成功案例。本文从概念层面、商业层面和技术层面对云计算做简要分析。

　　1.1概念层面

　　由于全球范围内，产业联盟建立云计算标准的速度，已经超出了国际标准化组织，要给云计算一个精准的定义，恐怕暂时较难。但通过以下较权威的机构给出的概括，或许能多少反映云计算的本质。维基百科(Wikipedia.org)的解释为：云计算是一种基于互联网的计算新方式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用户提供按需即取的计算。云计算的资源是动态易扩展而且虚拟化的，通过互联网提供。终端用户不需要了解“云”中基础设施的细节，只关注自己真正需要什么样的资源以及如何通过网络来得到相应的服务。云计算包括以

　　下几个层次的服务：基础设施即服务(IaaS)，平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。云计算服务通常提供通用的通过浏览器访问的在线商业应用，软件和数据可存储在数据中心。

　　IBM公司关于云计算的理解为高度虚拟化：

　　“云”是一个虚拟化的计算机资源池。它可以：托管多种不同的工作负载，包括成批的后端作业和面向用户的交互式应用程序;通过快速提供虚拟机器或物理机器，迅速部署和增加工作负载;支持冗余、自我恢复且具有高可扩展性的编程模型，以使工作负载能够从多种不可避免的硬件/软件故障中进行恢复;实时监控资源使用情况，在需要时重新平衡资源分配。

　　总的来说，云计算通过整合各种互联资源，诸如计算、存储、数据、应用等，实现多层次的虚拟化和抽象，以可靠服务的形式将大规模的计算资源提供给用户，进而将用户从复杂的底层硬件逻辑、网络协议、软件架构中解放出来。

　　从石油集团企业角度，云计算有利于整个石油企业对各油田、各区块、各单位的信息进行有效统一的管理和多级备份，充分发挥集团信息部门的数据管理主导作用，进而为决策者提供动态的、及时的、全面的战略数据支持。

　　1.2商业层面

　　从商业角度看，方便的用户体验和低廉的成本是目前采用云计算所追求的主要目标，人们能够以相对较低的成本，相对快捷而方便地完成信息服务搭建与使用。进而人们提出“超市”模式和“电厂”模式两种商业应用。

　　“超市”模式的云计算如同一个提供丰富的信息服务的平台，以供用户按需购买。假如某云供应商所提供的服务不能满足需要，则可以选择另外的云供应商，但需要考虑移植的代价。如果当需求有某些特质，例如安全性，或干脆希望完整控制企业数据，则可以选择自建或和一些私有云的提供商合作。对于目前的石油集团企业，非主营业务也许可以考虑以这种商业模式，在特质化后进行托管，例如财务、人力资源、电子邮件等一些具有很强共性、模式较为成熟的业务。

　　“电厂”模式就是在公开的协议基础上，将主要的计算资源集中到公共的云计算中心，只要接人集团网络，用户就能够依权限享用信息服务，同时也卸去了各级子公司维护数据中心的重担，非常便于整个集团企业有效取用数据。

　　从长远角度，“电厂”模式是石油集团企业管理石油勘探开发特质数据，或钻录测等生产数据的有效模式。这种模式建立在公共协议的基础上，因此初期对协议和接口的定义显得尤其重要，既要考虑未来的扩展性，又要兼顾安全性和效率，从而加大了设计阶段的难度。

　　在某石油集团公司的年度信息化总结中，各油田子公司的汇报多数是购置了软件若干，购置了服务器若干，下一年度尚需购置软件硬件若干等等，来年申请总投入往往又以千万计。

　　“电厂”模式的实施就是将石油集团公司作为云计算中心，各个油田分公司共享全局的数据服务，避免信息项目重复上马，信息基础一再重建。

　　1.3技术层面

　　尽管云计算的概念众多，但目前普遍认同的是：云计算(Cloud Computing)是效用计算(Utility Cornputing)、网格计算(Grid Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和并行计算(Parallel Com—pufing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。

　　(1)云计算与效用计算。效用计算是根据计算资源使用量付费的商业模式，用户如购买水电一般依据实际使用的计算资源付费。在这点上云计算与效用计算十分相似。两者的区别在于实现的技术不同，云计算以虚拟化技术为基础，提供充分的灵活性和可伸缩性。

　　(2)云计算与网格计算。网格计算指由多机构的不同服务器聚合成一个虚拟计算体为用户提供强大的计算资源，作业调度是其核心价值;云计算则运用虚拟机聚合成同质服务，形成在机构内部分布式计算资源的共享。在云计算环境下，由于确保了用户运行环境所需的资源，用户提交的单一处理任务被分解成较小的子任务在不同的资源上进行处理。

　　(3)云计算与分布式计算。云计算是分布式计算的一种，是以面向对外服务的分布式计算形式。云计算在大规模的廉价服务器集群之上建立系统和应用;通过基础设施与上层应用程序的协同构建，达到最大效率利用硬件资源的目的;通过软件在多节点上有效的容错方法，达到了分布式计算的可扩展性和可靠性两个目的。

　　(4)云计算与并行计算。云计算是一种并行计算的形式，或者说是高性能计算和超级计算的一种。如果数以万计的用户应用都通过互联网在云端来实现，那么作为并行计算的崭新计算模式，云计算意味着需要强化服务器端的并行计算能力。在根本改变商业模式和用户工作方式的同时，云计算也急需大规模并行计算技术的发展。在石油集团企业中，存在一些科研性质的机构，需要做石油勘探、油藏动态模拟等大计算量的工作。这些任务的特点是流程简单、人机交互少，但计算复杂、迭代量大、运算耗时，因此需要消耗大量的CPU资源。这时当网络速率不再是瓶颈，可以充分发挥云计算的并行能力，通过服务将任务分解，达到分布式计算的效能。

　　而对于企业中诸如报表审核、单据签收等一系列应用具有弱计算、流程繁复、交互频繁、网络流量较大的特点，此时可通过资源的虚拟来提供更强大的计算能力。采用类似面向服务架构技术，将任务分解为能够运行在分布式计算环境中的服务，并且通过对这些服务的封装，可以实现并行的事务处理。

　　2 战略分析

　　如何实施云计算战略是目前一个众说纷纭的新课题，在各种愿景的背后是技术的落地。怎样充分发挥云计算的优势，共享云计算提供的便利是目前云计算战略的关键。为此，提出以下实施的三个阶段，以及各个阶段的目标，为石油集团企业的云计算战略提供参考。

　　2.1 第一阶段设计和构建集团企业私有云

　　目前企业私有云计算的成功实施案例并不多见，因此在设计和构建石油集团企业的云计算平台时，要做到谨慎而客观，做到大胆构思小心论证。设计和构建企业私有云是整个战略的基础，为了达到云计算的最终目标，在这一阶段的设计必须着重考虑以下几个方面。

　　2.1.1建立相对统一的数据平台

　　在云计算时代里，基础设施即服务，平台即服务、软件即服务了，但数据依然是服务质量的关键，也是整个企业最宝贵的资源，数据平台的建设依然不可忽视。对于巨型企业来说，尽管数据平台能难做到绝对一致，但在相当长时间内的固定性还是应该保障的，而且符合国家石油类相关标准的数据库设计是对国标的有效落实。配合新国标的推出来建设整个数据平台，消除数据结构上的不一致性，真正做到企业内各系统的无缝整合和数据共享。

　　2.1.2建立满足勘探开发运算需求的计算平台

　　石油企业的科研部门在做石油储藏、地质结构、或石油储量分析时，运算量往往是惊人的。但另一方面，集团内的非研究机构中计算资源闲置率是相对较高的，因此在设计计算平台时，应考虑计算资源负载乎衡的需求。在企业内网传输性能能够满足的情况下，结合网格计算的思想，建立可以将汁算任务拆分、封装、并行的分布式计算环境。这样既减少硬件在一些部门中的集中投入，又有效满足特定的计算需求，充分利用现有设备资源，从而改善了企业的投入产出比。

　　2.1.3 建立兼具开放性和竞争性的云计算开发平台

　　云计算开发平台以各种API、协议、接口为基础，它主要屏蔽网络拓扑、数据同步、分布计算、数据存储与备份等一系列复杂性，提供给开发者一个相对易于建立应用的环境，借助新的云计算开发工具，来表达各自的计算需求，或提供数据服务。如何设计这些API、协议和接口是技术的关键，它需要一套既简单又具备各种应用包容性的原语。
(本文不涉密)
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