自主研發(fā)核心技術(shù) 確保系統(tǒng)安全可靠
——國網(wǎng)江西信通公司研發(fā)應(yīng)用高可用安全計算環(huán)境技術(shù)

文_本卡記者　李蕗　通訊員　鄭琦　吳琪

“基于云計算的高可用安全計算環(huán)境關(guān)鍵技術(shù)，可以保證信息系統(tǒng)的高可用性。”5月24日，國網(wǎng)江西信通公司相關(guān)負責人表示，基于云計算的高可用安全計算環(huán)境關(guān)鍵技術(shù)，有效保障了118套信息系統(tǒng)的可靠運行，運行可用率高達99.99%，系統(tǒng)運行指標邁入國家電網(wǎng)公司前列。

精準發(fā)力明確研究方向

隨著信息化建設(shè)的不斷推進，信息系統(tǒng)種類和數(shù)量不斷增加，對信息系統(tǒng)安全可靠運行要求不斷提高，國家電網(wǎng)公司也通過IMS系統(tǒng)加強了對信息系統(tǒng)運行情況的集中監(jiān)控能力，這些都對國網(wǎng)江西電力信息運維管理工作提出了新的挑戰(zhàn)。

“信息系統(tǒng)不可能一直無故障運行?！闭{(diào)控中心運行指標管理專責余志琴解釋：“高可用性就是指系統(tǒng)在出現(xiàn)問題的時候快速恢復(fù)的特性。信息系統(tǒng)高可用性可以說是信息系統(tǒng)服務(wù)的生命線?！?/p>

傳統(tǒng)電網(wǎng)信息系統(tǒng)采用硬件堆疊、雙機主從熱備技術(shù)應(yīng)對系統(tǒng)運行峰值性能需求，造成系統(tǒng)和計算資源的浪費，并且故障后平均恢復(fù)時間長，無法滿足國家電網(wǎng)公司集約化發(fā)展和精益化管理的要求。

為進一步提升信息運維管理水平，提高信息系統(tǒng)安全可靠運行保障能力，早在2011年，該公司便提出以資源與服務(wù)共享為指導(dǎo)的云計算技術(shù)，具有安全可靠、經(jīng)濟、集約的優(yōu)勢，是實現(xiàn)國家電網(wǎng)信息系統(tǒng)高可用安全計算與管理能力的最佳方案。

該項目負責人之一付萍萍說：“為此我們一直致力于研究云計算技術(shù)，希望從中找到解決問題的方法。在當時，云計算、虛擬化等技術(shù)屬于較前沿的技術(shù)，并不像現(xiàn)在這樣普及。”

當時，國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)采用以支持邏輯簡單交易型業(yè)務(wù)為主的云計算基礎(chǔ)構(gòu)建。但這并不適用于實時且邏輯復(fù)雜的電網(wǎng)控制、生產(chǎn)、管理等核心業(yè)務(wù)，而且虛擬化產(chǎn)品和市場一直被VMware、Citrix等國外先進廠商壟斷，核心技術(shù)受制于人。

為解決這一難題，該公司組織技術(shù)骨干不斷鉆研，提出思路，探討可行性，基于云計算的高可用安全計算環(huán)境關(guān)鍵技術(shù)科技項目孕育而生。

強強聯(lián)合 打破國外壟斷

“‘倒逼’這個詞，可以最恰當?shù)孛枋鑫覀兛萍佳邪l(fā)的過程。”付萍萍回憶道，“領(lǐng)導(dǎo)要求我們按期完成核心技術(shù)攻關(guān)和初步產(chǎn)品原型系統(tǒng)研發(fā)。任務(wù)重、時間緊，但我們堅信只有依靠科技自主創(chuàng)新，才能突破高可用安全計算機管理技術(shù)瓶頸。”

對此，該公司高度重視，加大科技創(chuàng)新支持力度，全面激發(fā)科研人員科技創(chuàng)新活力，組織技術(shù)攻關(guān)團隊倒排科研進度表，加快研發(fā)步伐。在加強自身“造血”能力的同時，積極引入外部智庫，加強與電子科技大學(xué)、北京中電普華信息技術(shù)有限公司等高校和企業(yè)的合作，強強聯(lián)手，共同研發(fā)實施基于云計算的高可用安全計算環(huán)境關(guān)鍵技術(shù)。

創(chuàng)新道路是漫長的，但創(chuàng)新結(jié)果是喜人的。五年時間里，技術(shù)攻關(guān)團隊克服了一個又一個技術(shù)難點，實現(xiàn)了一個又一個突破，自主研制出具有核心自主知識產(chǎn)權(quán)的行業(yè)云計算平臺系列產(chǎn)品，在國際上首次提出了“一種云計算環(huán)境下信息系統(tǒng)的高可用架構(gòu)”和“一種針對云計算資源的中心仲裁與負載均衡優(yōu)化調(diào)度算法”；創(chuàng)新性地將強制訪問控制機制引入系統(tǒng)，通過安全訪問網(wǎng)關(guān)控制虛擬化安全接入；針對虛擬機逃逸攻擊以及大規(guī)模（萬級以上）終端并發(fā)接入訪問的安全和可靠管理問題，提出了虛擬機進程與資源對象的多類別安全標記和訪問矩陣模型，解決了宿主服務(wù)器的安全管理、抗虛擬機逃匿攻擊、虛擬桌面安全接入控制等技術(shù)難題，在資源調(diào)度及安全管理等關(guān)鍵指標上達到或超過了國際同類主流產(chǎn)品的水平。

立足特色拓展服務(wù)區(qū)域

基于云計算的高可用安全計算環(huán)境關(guān)鍵技術(shù)，可有效滿足電網(wǎng)核心業(yè)務(wù)的高可用計算、高效資源調(diào)度和高安全接入等要求，創(chuàng)新改進現(xiàn)有的信息應(yīng)用運維管理模式，提高了IT資源的利用效率和信息應(yīng)用安全可靠運營能力，加強了信息應(yīng)用運行的可靠性，提升了企業(yè)的信息維護管理技術(shù)水平。

該項目成果成效顯著，經(jīng)過改造后，原有的備用系統(tǒng)服務(wù)器可用于構(gòu)建集中化的高可用系統(tǒng)，可節(jié)約40%左右的服務(wù)器硬件資源，信息系統(tǒng)部署時間由原來20小時縮短至1小時，信息系統(tǒng)平均恢復(fù)時間縮短到2至3分鐘，硬件投資節(jié)約16%，機房占地面積節(jié)約20%。該技術(shù)不僅適用于電網(wǎng)業(yè)務(wù)，同樣可以在國防軍工、政府、教育等信息技術(shù)應(yīng)用重要行業(yè)推廣。

目前，該項目成果已成功應(yīng)用到西電東送、青藏聯(lián)網(wǎng)、川藏聯(lián)網(wǎng)、共青城智能電網(wǎng)綜合示范工程（首個縣域城市智能電網(wǎng)綜合示范工程）等國家重大工程以及國防軍工、政務(wù)、教育領(lǐng)域的信息系統(tǒng)中，不但替代了國外同類產(chǎn)品，而且還成為國際IT巨頭戴爾公司在云計算解決方案中的優(yōu)選系統(tǒng)軟件。

據(jù)悉，該項目累計獲得國際授權(quán)發(fā)明專利兩項，國內(nèi)授權(quán)發(fā)明專利24項，國內(nèi)授權(quán)實用新型專利4項，軟件著作權(quán)8項，發(fā)表包括CCFA類頂級期刊在內(nèi)的SCI收錄等學(xué)術(shù)論文30篇，出版專著/譯著4部。該項目還榮獲2016年江西省政府科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎一等獎。

“科技創(chuàng)新永無止境?！苯麟娏π磐ü鞠嚓P(guān)負責人表示：“我們將持續(xù)加大科研力度，努力對接國家電網(wǎng)公司‘大云物移智’行動計劃，服務(wù)‘互聯(lián)網(wǎng)+’營銷、移動作業(yè)等新興業(yè)務(wù)發(fā)展，做好信息通信支撐保障?！?/p>