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【摘要】针对电力行业的信息化应用需求，结合当前的云计算平台技术，本文拟为电力行业企业提出一个打造私有云计算平台的解决方案，为电力行业企业信息化的基础平台的构建提供理论依据。
【关键词】电力行业云计算解决方案
一、可行性分析
对于电力行业，成熟且具备行业特征的软件套装更容易成就最佳实践。
套装软件一定是为某一个功能集和需求池而存在的，成熟的套装软件，是将专业软件打散重新洗牌组合后的套装软件，只不过在这个软件功能中同时涵盖了多专业的要求。与量身定制的行业ERP相比，成熟套装软件在开发周期、稳定性上明显优于客户化定制软件。
云计算是企业实现信息化的成功之道，企业要想实现信息化管理，开发工具也在向云计算转移。相对于传统套装或单租系统的浪费现象，多重租赁的云计算，则显示出不可替代的优势。符合行业特征的套装软件是电力企业的一片片云计算。成熟且具备行业特征的软件套装更容易成就最佳实践。
二、云计算平台解决方案
本文提出一种基于层次结构部署弹性、模块化、分布式的架构。并且，实现EC2的SOAP和”Query”接口，将允许用户启动、控制、修改、终结整个底层虚拟资源。图1为项目为电力行业企业设计的云计算平台解决方案。
系统架构为层次型架构。包含了节点控制模块、集群控制模块、云控制模块、存储控制模块。节点控制模块负责监听、控制、终结每台服务器上运行的每个虚拟机实例；集群控制模块负责搜集每台虚拟机的调度信息及运行状态并管理由虚拟机组成的虚拟局域网。存储控制模块实现了Amazon S3接口的put/get存储服务；云控制模块提供了用户和管理者的云接入点。
整个层次架构包含了如下组件及工具：
（1）面向电力行业Unix服务器系统的虚拟机镜像。在当下的开源云计算平台虚拟机中，大多为Linux虚拟机，并不能提供对Unix系统的全面兼容，这将导致部分原有Unix服务器上的系统软件无法正常运行。为了解决系统兼容性的问题，需要开发一种兼容Unix标准的虚拟机，确保原有服务器软件资产能平滑的向云计算平台迁移。
（2）云计算平台的服务器集群管理及数据同步。集群管理的功能，就是对节点的运行状态进行监控，便于合理的将负载分配至各个不同的节点，并且当节点出现故障时，及时进行报警并尝试自动恢复节点。而数据同步，是集群控制中最重要的任务之一，它将确保集群的节点共享全局数据的拷贝，在一个任务被分配给多个节点时，保证任务在节点上的并发执行。
（3）虚拟以太网及其数据路由、加密、隔离、监控等相关软件。一个云计算平台中，同属于一个分配领域的虚拟机实例必须能互联互通，而不属于同一分配领域的虚拟机实例必须被隔离。我们的解决方案将会尽可能的发挥虚拟以太网的通讯性能并保证安全。在本文的平台解决方案中，集群控制器负责建立和拆除虚拟网络。
（4）面向云计算的数据存储集群。面向云计算的数据存储集群，将为云平台提供统一的文件树，软件可透明的访问该文件树中的任意文件，而无需关心这个文件存储的物理位置，以及文件是否保存于一台服务器上，或是分散于多台服务器进行保存。
（5）CPU、存储、网络带宽的动态调度及负载均衡。任务的动态调度和负载均衡，是云计算平台充分利用服务器节点硬件资源，以达到更高的任务执行性能的关键保障，对云计算平台的实用性有着至关重要的影响力。
（6）平台的监控、管理、日志工具。平台的监控工具，是对整个云计算平台进行性能监控和流量分析的工具。而管理工具，则对平台上的节点、存储、虚拟机、用户、虚拟以太网拓扑等提供可视化的管理手段。日志工具记录了平台上的各种事件和实时、统计数据，并提供可视化的用户界面。
本文提出的电力行业解决方案，依赖下列方法及技术方案的实现：
（1）在开源软件的基础上，面向电力行业的Unix服务器开发云控制器、集群控制器、节点控制器、存储控制器等关键组件。（2）针对电力行业企业的Unix服务器，定制与其操作系统API兼容的虚拟机镜像。（3）开发虚拟以太网软件，为云平台上的虚拟机提供网络地址分配、数据路由、安全监控、物理地址映射等服务。（4）借助开源软件实现存储负载均衡、数据容错及数据恢复等特性。（5）研究面向电力行业网络拓扑，满足子网隔离要求的请求分发、负载均衡及任务调度算法。（6）实现基于标准服务的云管理接口及管理工具。（7）实现云计算平台内的应用防火墙、数据防火墙和网络防火墙软件，实现可媲美物理隔离方式的企业信息安全性。
三、小结
本文提出的一种面向电力行业信息化的云计算平台解决方案，可电力行业企业信息化的基础平台的构建提供理论依据。本文提出的解决方案包括构建电力行业云计算平台所需的系统软件，面向云平台的虚拟机及节点的管理监控软件，虚拟以太网的管理、监控及防火墙软件，云计算平台管理维护系统。
电力行业拥有巨大的IT基础设施，如果将这些原本相对孤立的IT基础设施通过云计算技术联合起来，组建若干云计算平台，将大大提高电力行业IT资产的使用效率。
【关键词】电力行业云计算解决方案
一、可行性分析
对于电力行业，成熟且具备行业特征的软件套装更容易成就最佳实践。
套装软件一定是为某一个功能集和需求池而存在的，成熟的套装软件，是将专业软件打散重新洗牌组合后的套装软件，只不过在这个软件功能中同时涵盖了多专业的要求。与量身定制的行业ERP相比，成熟套装软件在开发周期、稳定性上明显优于客户化定制软件。
云计算是企业实现信息化的成功之道，企业要想实现信息化管理，开发工具也在向云计算转移。相对于传统套装或单租系统的浪费现象，多重租赁的云计算，则显示出不可替代的优势。符合行业特征的套装软件是电力企业的一片片云计算。成熟且具备行业特征的软件套装更容易成就最佳实践。
二、云计算平台解决方案
本文提出一种基于层次结构部署弹性、模块化、分布式的架构。并且，实现EC2的SOAP和”Query”接口，将允许用户启动、控制、修改、终结整个底层虚拟资源。图1为项目为电力行业企业设计的云计算平台解决方案。
系统架构为层次型架构。包含了节点控制模块、集群控制模块、云控制模块、存储控制模块。节点控制模块负责监听、控制、终结每台服务器上运行的每个虚拟机实例；集群控制模块负责搜集每台虚拟机的调度信息及运行状态并管理由虚拟机组成的虚拟局域网。存储控制模块实现了Amazon S3接口的put/get存储服务；云控制模块提供了用户和管理者的云接入点。
整个层次架构包含了如下组件及工具：
（1）面向电力行业Unix服务器系统的虚拟机镜像。在当下的开源云计算平台虚拟机中，大多为Linux虚拟机，并不能提供对Unix系统的全面兼容，这将导致部分原有Unix服务器上的系统软件无法正常运行。为了解决系统兼容性的问题，需要开发一种兼容Unix标准的虚拟机，确保原有服务器软件资产能平滑的向云计算平台迁移。
（2）云计算平台的服务器集群管理及数据同步。集群管理的功能，就是对节点的运行状态进行监控，便于合理的将负载分配至各个不同的节点，并且当节点出现故障时，及时进行报警并尝试自动恢复节点。而数据同步，是集群控制中最重要的任务之一，它将确保集群的节点共享全局数据的拷贝，在一个任务被分配给多个节点时，保证任务在节点上的并发执行。
（3）虚拟以太网及其数据路由、加密、隔离、监控等相关软件。一个云计算平台中，同属于一个分配领域的虚拟机实例必须能互联互通，而不属于同一分配领域的虚拟机实例必须被隔离。我们的解决方案将会尽可能的发挥虚拟以太网的通讯性能并保证安全。在本文的平台解决方案中，集群控制器负责建立和拆除虚拟网络。
（4）面向云计算的数据存储集群。面向云计算的数据存储集群，将为云平台提供统一的文件树，软件可透明的访问该文件树中的任意文件，而无需关心这个文件存储的物理位置，以及文件是否保存于一台服务器上，或是分散于多台服务器进行保存。
（5）CPU、存储、网络带宽的动态调度及负载均衡。任务的动态调度和负载均衡，是云计算平台充分利用服务器节点硬件资源，以达到更高的任务执行性能的关键保障，对云计算平台的实用性有着至关重要的影响力。
（6）平台的监控、管理、日志工具。平台的监控工具，是对整个云计算平台进行性能监控和流量分析的工具。而管理工具，则对平台上的节点、存储、虚拟机、用户、虚拟以太网拓扑等提供可视化的管理手段。日志工具记录了平台上的各种事件和实时、统计数据，并提供可视化的用户界面。
本文提出的电力行业解决方案，依赖下列方法及技术方案的实现：
（1）在开源软件的基础上，面向电力行业的Unix服务器开发云控制器、集群控制器、节点控制器、存储控制器等关键组件。（2）针对电力行业企业的Unix服务器，定制与其操作系统API兼容的虚拟机镜像。（3）开发虚拟以太网软件，为云平台上的虚拟机提供网络地址分配、数据路由、安全监控、物理地址映射等服务。（4）借助开源软件实现存储负载均衡、数据容错及数据恢复等特性。（5）研究面向电力行业网络拓扑，满足子网隔离要求的请求分发、负载均衡及任务调度算法。（6）实现基于标准服务的云管理接口及管理工具。（7）实现云计算平台内的应用防火墙、数据防火墙和网络防火墙软件，实现可媲美物理隔离方式的企业信息安全性。
三、小结
本文提出的一种面向电力行业信息化的云计算平台解决方案，可电力行业企业信息化的基础平台的构建提供理论依据。本文提出的解决方案包括构建电力行业云计算平台所需的系统软件，面向云平台的虚拟机及节点的管理监控软件，虚拟以太网的管理、监控及防火墙软件，云计算平台管理维护系统。
电力行业拥有巨大的IT基础设施，如果将这些原本相对孤立的IT基础设施通过云计算技术联合起来，组建若干云计算平台，将大大提高电力行业IT资产的使用效率。