智能電網(wǎng)中云計(jì)算的應(yīng)用與運(yùn)維分析

◆王陳喜

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司怒江供電局 云南 673100）

智能電網(wǎng)中云計(jì)算的應(yīng)用與運(yùn)維分析

◆王陳喜

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司怒江供電局 云南 673100）

隨著云計(jì)算的在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用越來越廣泛，智能電網(wǎng)云計(jì)算信息平臺(tái)的運(yùn)維工作的重要性不斷凸顯出來。本文對(duì)智能電網(wǎng)中云計(jì)算的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析，并充分分析了智能電網(wǎng)云計(jì)算信息平臺(tái)運(yùn)維工作的四種工作思路，從而提出了平臺(tái)運(yùn)維的詳細(xì)措施，為同類型平臺(tái)的運(yùn)維工作提供了一定的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

智能電網(wǎng)；云計(jì)算；應(yīng)用；運(yùn)維

0 引言

在當(dāng)前國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的構(gòu)建過程中，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)控平臺(tái)（EMS、TMR、DMS）多采用RDBMS存儲(chǔ)和單臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)計(jì)算的方式運(yùn)行，在面臨海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)、快速查詢、快速處理等方面存在瓶頸，也難實(shí)現(xiàn)高性能計(jì)算和計(jì)算資源的廣泛和安全共享，很明顯傳統(tǒng)方式已經(jīng)不能滿足不斷發(fā)展的電力系統(tǒng)需求，必須建立統(tǒng)一的、高效的、安全的且能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、計(jì)算的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，并可支持各類型高級(jí)應(yīng)用。而云計(jì)算技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用大大提高了電力系統(tǒng)的智能化進(jìn)程，其海量數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)和計(jì)算能力為智能電網(wǎng)的構(gòu)建發(fā)揮了重要的作用。

在智能電網(wǎng)云計(jì)算信息平臺(tái)的應(yīng)用生命周期中，最后一項(xiàng)也是占用時(shí)間最長(zhǎng)的一個(gè)工作就是云計(jì)算信息平臺(tái)的運(yùn)維管理工作。智能電網(wǎng)云計(jì)算信息平臺(tái)的運(yùn)維管理工作是信息系統(tǒng)服務(wù)中相關(guān)各項(xiàng)管理工作的總稱，是為確保平臺(tái)能夠安全、高效運(yùn)行而提供的符合維護(hù)要求的信息系統(tǒng)服務(wù)，而對(duì)與該信息系統(tǒng)服務(wù)的各項(xiàng)管理對(duì)象進(jìn)行系統(tǒng)地計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)與控制。智能電網(wǎng)云計(jì)算信息平臺(tái)的運(yùn)維管理的四大工作目標(biāo)是合規(guī)性、可用性、經(jīng)濟(jì)性和服務(wù)性。

1 云計(jì)算技術(shù)介紹

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中逐漸衍生出一種全新的信息使用技術(shù)，這就是云計(jì)算技術(shù)。云計(jì)算技術(shù)存儲(chǔ)的內(nèi)容主要為虛擬化的數(shù)據(jù)資源，其服務(wù)中心是應(yīng)用客戶的需求，能夠提供的服務(wù)種類包含數(shù)據(jù)計(jì)算、在線存儲(chǔ)，并且能夠?qū)⒂脩舻暮诵牟僮鞣绞竭M(jìn)行重大的變換，即從以計(jì)算機(jī)桌面為核心轉(zhuǎn)移到以 Web為核心。該技術(shù)巨大的存儲(chǔ)空間能夠?yàn)槭褂谜咛峁┓浅Ｈ娴氖褂觅Y源，但是這種資源并不是無償?shù)?，需要借助一定的交付模式來使用?/p>

基于智能電力系統(tǒng)的構(gòu)建需要，云計(jì)算憑借其多種技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成為智能電力系統(tǒng)中的核心技術(shù)。云計(jì)算技術(shù)在智能電力系統(tǒng)的構(gòu)建過程大致如下：首先在電力系統(tǒng)內(nèi)部搭建云計(jì)算平臺(tái)，在不改變現(xiàn)有電力系統(tǒng)設(shè)備狀況的前提下，在電力系統(tǒng)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中建立私有云(Private Cloud)系統(tǒng)，從而達(dá)到整合電力系統(tǒng)內(nèi)部包括計(jì)算、處理和存儲(chǔ)等在內(nèi)的系統(tǒng)資源目的，使電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和交互能力大大提高，進(jìn)而提高整個(gè)電力信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)收集、分析、整合和挖掘數(shù)據(jù)的能力，最終構(gòu)建一個(gè)成本低、效率高的高智能化電力系統(tǒng)設(shè)備和信息網(wǎng)絡(luò)。

2 智能電網(wǎng)中的云計(jì)算應(yīng)用

2.1 云計(jì)算在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用過程

云計(jì)算技術(shù)大大推進(jìn)了智能電網(wǎng)的構(gòu)建進(jìn)程，智能電網(wǎng)云計(jì)算信息平臺(tái)是把電網(wǎng)系統(tǒng)中所有的數(shù)據(jù)都上傳到云平臺(tái)上，然后運(yùn)用MapReduce核心算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再把處理后的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在虛擬的資源庫(kù)?？傮w體系的控制器部分是主服務(wù)控制群，負(fù)責(zé)接收和回答應(yīng)用請(qǐng)求。儲(chǔ)存器部分是由儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)的諸多機(jī)群組成，這些機(jī)群儲(chǔ)存的原理就是運(yùn)用巨大的磁盤陣列來儲(chǔ)存大量的數(shù)據(jù)，它的主要功能就是進(jìn)行所有數(shù)據(jù)資源的存取和處理。HDFS以及Hbase 是用來把數(shù)據(jù)儲(chǔ)存或是上傳于各類計(jì)算節(jié)點(diǎn)上。用戶不會(huì)直接利用Hadoop的架構(gòu)或者是HDFS、Hbase進(jìn)行數(shù)據(jù)的有效讀取和存取，而是在Hadoop構(gòu)架上傳送訊息給主服務(wù)控制群，并和儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的信息交換與讀取。

2.2 云計(jì)算應(yīng)用于智能電網(wǎng)信息平臺(tái)的優(yōu)越性

通過實(shí)際應(yīng)用于分析可知，智能電網(wǎng)云計(jì)算信息平臺(tái)的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：

（1）強(qiáng)大的儲(chǔ)存功能

云計(jì)算技術(shù)可以為智能電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供足夠大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，有效地防止系統(tǒng)存儲(chǔ)空間不足而導(dǎo)致的系統(tǒng)運(yùn)行速度遲緩的問題。云計(jì)算技術(shù)具有數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)的功能，它采用冗余存儲(chǔ)等方式，有效確保智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。云計(jì)算中的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分層管理工作是根據(jù)數(shù)據(jù)的類型完成的，用戶不會(huì)再盲目索引，而是根據(jù)系統(tǒng)提示直接在相應(yīng)的數(shù)據(jù)模塊內(nèi)獲取自己想要的數(shù)據(jù)。另外一方面，云計(jì)算技術(shù)采用冗余存儲(chǔ)等方式，還可以整合分型電網(wǎng)系統(tǒng)中的包括各個(gè)地區(qū)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)以及多媒體數(shù)據(jù)等各種復(fù)雜數(shù)據(jù)。舉例來說，電力技術(shù)工作人員要經(jīng)常開展不同類型的設(shè)備檢修和維護(hù)工作以保證電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定運(yùn)行，且檢修所得到的數(shù)據(jù)對(duì)后續(xù)的設(shè)備維修及維護(hù)具有十分重要的意義，云計(jì)算技術(shù)可以按照時(shí)間或是其它科學(xué)合理的序列方式完成數(shù)據(jù)的保存與后續(xù)處理，保證這些信息得到充分的利用。

（2）數(shù)據(jù)通用特點(diǎn)

云計(jì)算技術(shù)具有數(shù)據(jù)通用的特點(diǎn)，可以整合不同格式的數(shù)據(jù)資源來加以利用。由于智能電網(wǎng)系統(tǒng)通?？缭绞謴V泛的區(qū)域，不同區(qū)域會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況而使用規(guī)格和型號(hào)不同的設(shè)備儀器。因此在數(shù)據(jù)利用的過程中，平臺(tái)、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)格式的不同，大大地降低了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的互通性。尤其是在緊急情況下，這些不同的數(shù)據(jù)因?yàn)闊o法交互利用而真正發(fā)揮出其作用，因此智能電網(wǎng)中來自于不同區(qū)域不同設(shè)備中的信息的交互與共享也就成為了一個(gè)極其嚴(yán)重的問題。

然而，云計(jì)算技術(shù)的數(shù)據(jù)通用功能很好地把以上問題解決掉了，它可以利用服務(wù)器虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化等多種虛擬化技術(shù)，為使用者提供直接的虛擬化數(shù)據(jù)資源服務(wù)，而系統(tǒng)同樣會(huì)按類型對(duì)所提供的服務(wù)進(jìn)行區(qū)分，并將來自于各種硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的不同之處自動(dòng)地屏蔽。這樣就使智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息資源的使用者更容易獲取不同區(qū)域的資源，使資源的利用率得到有效提升，智能電網(wǎng)信息平臺(tái)的價(jià)值得到進(jìn)一步的體現(xiàn)。

3 智能電網(wǎng)中云計(jì)算的運(yùn)維分析

3.1 智能電網(wǎng)中云計(jì)算的運(yùn)維思路分析

作為智能電網(wǎng)云計(jì)算信息平臺(tái)的生命周期中最后一個(gè)，云計(jì)算技術(shù)可以運(yùn)用運(yùn)維服務(wù)技術(shù)把所有數(shù)據(jù)包括應(yīng)用程序全部布置于云端，將運(yùn)維工作轉(zhuǎn)移到云服務(wù)器端。運(yùn)維管理服務(wù)思路主要有：基于云端的運(yùn)維服務(wù)、業(yè)務(wù)視角的運(yùn)維管理、基于智慧庫(kù)的自動(dòng)化運(yùn)維、自動(dòng)化的流程服務(wù)。

（1）基于云端的運(yùn)維服務(wù)

基于云計(jì)算的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)運(yùn)維管理服務(wù)模式，依托于各種監(jiān)控、告警、日志、報(bào)告服務(wù)工具，并結(jié)合部署在云端的運(yùn)維服務(wù)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的統(tǒng)一運(yùn)維管理。這種運(yùn)維服務(wù)模式不僅打破了傳統(tǒng)的本地式運(yùn)維的地域限制，還能及早發(fā)現(xiàn)故障隱患，從而可以建立起主動(dòng)式智能電網(wǎng)信息平臺(tái)運(yùn)維，同時(shí)大大減少運(yùn)維總體工作量，并大大降低運(yùn)維成本。

（2）業(yè)務(wù)視角的運(yùn)維管理

通過對(duì)服務(wù)器、應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)采取的從業(yè)務(wù)視角進(jìn)行的統(tǒng)一管理，從而對(duì)業(yè)務(wù)及其軟硬件資源進(jìn)行運(yùn)維管理?？梢园凑諛I(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行多層次管理，并在故障發(fā)生時(shí)，通過顏色、聲音郵件等方式進(jìn)行報(bào)警通知，準(zhǔn)確解決業(yè)務(wù)中出現(xiàn)的問題。

（3）基于智慧庫(kù)的自動(dòng)化運(yùn)維

云計(jì)算技術(shù)的能力與規(guī)模越來越大，使得采取人工來管理資源的模式越來越缺乏實(shí)用性。這些新特性對(duì)智能電網(wǎng)信息平臺(tái)管理的自動(dòng)化能力提出了更高的要求。自動(dòng)化運(yùn)維管理模塊的部署是基于平臺(tái)智慧庫(kù)來實(shí)現(xiàn)的，其智慧庫(kù)從歷史操作中積累運(yùn)維知識(shí)，當(dāng)發(fā)生事件或監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)觸發(fā)規(guī)則時(shí)，由決策引擎從智慧庫(kù)中存儲(chǔ)的歷史方案中選取自動(dòng)化解決方案，其響應(yīng)速度可以精確到毫秒級(jí)別，不僅節(jié)約人力，而且提高效率和準(zhǔn)確性。在工作流程中，服務(wù)器管理對(duì)象、應(yīng)用管理對(duì)象和業(yè)務(wù)管理對(duì)象通過選擇自動(dòng)/手動(dòng)處理，在決策引擎中進(jìn)行運(yùn)維策略管理，同時(shí)根據(jù)新的事件進(jìn)行知識(shí)的積累或從智慧庫(kù)（XML）中檢索合適的解決方案。

（4）強(qiáng)大的自動(dòng)化管理流程

在智能電網(wǎng)云計(jì)算信息平臺(tái)中，其自動(dòng)化管理流程為：首先由業(yè)務(wù)部門選擇合適的應(yīng)用，通過訪問自助服務(wù)門戶，進(jìn)行資源分配的驗(yàn)證。在挑選應(yīng)用的階段，挑選應(yīng)用的基礎(chǔ)是選擇合適的規(guī)模、合適的應(yīng)用。在挑選應(yīng)用結(jié)束后，選擇工具確定資源，即確定可用的資源類型以及這些資源在何時(shí)使用。確定完畢后啟動(dòng)平臺(tái)運(yùn)維服務(wù)，工作流自動(dòng)啟動(dòng)同時(shí)所選擇的資源自動(dòng)進(jìn)行供應(yīng)。最后，隨著數(shù)據(jù)庫(kù)、郵件和消息通信，以及文件管理、打印、基礎(chǔ)設(shè)施等操作的進(jìn)行，一個(gè)完整的應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施開始了啟動(dòng)和運(yùn)行。這一管理流程的特點(diǎn)主要有：減少對(duì)人員的需求；自動(dòng)化的步驟簡(jiǎn)單快捷；能夠進(jìn)行多種資源信息的整合管理。

3.2 智能電網(wǎng)中云計(jì)算的運(yùn)維內(nèi)容分析

云計(jì)算在運(yùn)維管理所涉及的內(nèi)容非常的多，其中主要包括了對(duì)環(huán)境管理、網(wǎng)絡(luò)管理、軟件管理、設(shè)備管理、日常操作管理、用戶密碼管理以及員工管理等多個(gè)方面。

在改進(jìn)云計(jì)算運(yùn)維管理的工作中，應(yīng)運(yùn)用自動(dòng)化運(yùn)維工具，從日常監(jiān)控、周期巡檢、服務(wù)受理、故障處理、平臺(tái)維護(hù)、配置管理、安全管理等方面開始入手，對(duì)物理和虛擬資源進(jìn)行合并管理，提供資源管理、統(tǒng)計(jì)、監(jiān)控、調(diào)度、服務(wù)管控等端到端的綜合管理能力，從而將云數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維管理變得更加統(tǒng)一、便捷、高效和一體化。云計(jì)算技術(shù)為現(xiàn)代化的運(yùn)維管理體系帶來了新的思想，通過計(jì)算機(jī)軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)運(yùn)維工作中的大量的、重復(fù)性、簡(jiǎn)單的手工工作，從而使運(yùn)維工作人員能有更多的時(shí)間投入到整個(gè)服務(wù)的生命周期當(dāng)中。我們應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)鉆研和討論云計(jì)算運(yùn)維管理的重心和相應(yīng)的修正方法，并以不斷地提高智能電網(wǎng)云計(jì)算的運(yùn)維管理質(zhì)量為目標(biāo)進(jìn)行努力。

云計(jì)算的運(yùn)維管理工作首先應(yīng)從智能電網(wǎng)信息平臺(tái)的日常監(jiān)控管理工作開始，對(duì)日常管理工作進(jìn)行全方位的日常監(jiān)控，這些日常管理工作主要包括日常維護(hù)管理、事件管理、變更管理以及應(yīng)急預(yù)案管理等，通過進(jìn)行全方位的日常監(jiān)控，能夠提前發(fā)現(xiàn)運(yùn)維中的部分問題并及時(shí)消除隱患。通過對(duì)智能電網(wǎng)信息平臺(tái)中云計(jì)算及時(shí)、有效、良好的運(yùn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)中各項(xiàng)系統(tǒng)的運(yùn)行服務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理。并且統(tǒng)一收集各項(xiàng)操作系統(tǒng)中應(yīng)用程序的詳細(xì)信息，進(jìn)而綜合分析、歸納和總結(jié)各個(gè)操作管理層面信息。另外，通過全方位的日常監(jiān)控，系統(tǒng)管理員可以通過系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)收到的預(yù)警和反饋，及時(shí)有效地對(duì)任何一個(gè)出現(xiàn)問題的系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)急處置，從而有效的避免因智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)故障而造成的企業(yè)在經(jīng)濟(jì)上和信譽(yù)上的損失。

4 結(jié)語(yǔ)

在智能電網(wǎng)云計(jì)算信息平臺(tái)的建設(shè)與運(yùn)維工作中，云計(jì)算作為當(dāng)前計(jì)算機(jī)信息科技產(chǎn)業(yè)的最為先進(jìn)的技術(shù)成果，為智能電網(wǎng)云計(jì)算信息平臺(tái)的建立提供了重要的技術(shù)支持。同時(shí)，在智能電網(wǎng)云計(jì)算信息平臺(tái)的運(yùn)行生命周期中，云計(jì)算的運(yùn)維工作是智能電網(wǎng)云計(jì)算信息平臺(tái)能夠安全、快速、高效運(yùn)行的保證。

[1]黃建林．關(guān)于云計(jì)算的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)的應(yīng)用分析[J]．大科技，2016．

[2]王蘭英．基于云計(jì)算的智能電網(wǎng)安全研究[J]．中國(guó)科技縱橫， 2015．

[3]王其英．云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維管理[J]．Ups應(yīng)用， 2015．

[4]王思寧，石亞平．基于云計(jì)算的智能電網(wǎng)信息平臺(tái)的研究[J]．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016．