云計(jì)算在數(shù)字化礦山的應(yīng)用與發(fā)展前景

邢景超 侯唐業(yè) 李炳辰

摘 要：一段時(shí)間以來，伴隨著訊息型、數(shù)字型、物聯(lián)網(wǎng)型等多類新通訊技術(shù)在智能型礦區(qū)建設(shè)中的廣泛運(yùn)用，礦山企業(yè)內(nèi)部傳統(tǒng)型的數(shù)據(jù)處理中心在其儲存規(guī)模、帶域?qū)挾取⒐δ軘U(kuò)展屬性以及成本控制方面表現(xiàn)出極大的缺陷性，已經(jīng)滿足不了當(dāng)今新生產(chǎn)環(huán)境下的技術(shù)需求。文章就云計(jì)算平臺中的數(shù)據(jù)處理中心及其有關(guān)概念和技術(shù)做出一定的分析，探尋基于云計(jì)算數(shù)據(jù)處置中心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、參數(shù)存儲、含災(zāi)備份的擬建方案。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算技術(shù);數(shù)字化礦山;應(yīng)用;發(fā)展前景

引言

我國的“十三五”規(guī)劃是屬于我國煤礦產(chǎn)業(yè)強(qiáng)化科學(xué)化管理，提升產(chǎn)業(yè)競爭力，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變革力度，轉(zhuǎn)換經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式的決勝性時(shí)期，訊息型、數(shù)字型、物聯(lián)網(wǎng)型等多類新型管理技術(shù)在當(dāng)今智能型礦區(qū)生產(chǎn)中獲取到了大理的普及運(yùn)用。近些年來，基于大數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算前沿技術(shù)的快速發(fā)展及普及運(yùn)用促使了總體性的 IT產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了深入的變革，以以往傳統(tǒng)模式搭建起來的數(shù)據(jù)處理中心已經(jīng)不可達(dá)到目前新科技環(huán)境下不斷增長的高品質(zhì)和高附加值要求，我們國家內(nèi)部各個(gè)大型煤炭企業(yè)在其經(jīng)營業(yè)務(wù)中訊息化成都持續(xù)加深，對高容量服務(wù)器和高級自助化管理功能的需求日益深化，在其礦山建設(shè)過程中迫切需要建立起以云計(jì)算功能平臺為基本支撐的新型數(shù)據(jù)處置中心。

1、云計(jì)算中心的概念內(nèi)涵與核心技術(shù)

云數(shù)據(jù)處理中心是說以終端客戶的利益為中心，以服務(wù)目標(biāo)為引領(lǐng)，立足于高品質(zhì)、低成本的 IT 和網(wǎng)絡(luò)功能架構(gòu)，借助于云運(yùn)算技術(shù)，自助性地依照具體需求來賦予各種云運(yùn)算服務(wù)體系的新一款數(shù)據(jù)處理中心。云數(shù)據(jù)處理中心對以往的古老型數(shù)據(jù)處理中心做出了升級過程，彰顯了日后相關(guān)數(shù)據(jù)處理中心技術(shù)的發(fā)展前景。

1.1 有關(guān)云數(shù)據(jù)處理中心的功能特征

（1）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的池化。云式數(shù)據(jù)處理中心的資源儲池是由其中的IT 資源成分及網(wǎng)絡(luò)型資源成分所構(gòu)成，其所發(fā)揮的功能是要耦合邏輯化數(shù)據(jù)資源及物理性數(shù)據(jù)資源，網(wǎng)絡(luò)用戶無需關(guān)切處于底層的物理裝備，只對邏輯性數(shù)據(jù)資源展開相應(yīng)的操作即行了。

（2）實(shí)現(xiàn)智能化高效化。云運(yùn)算的數(shù)據(jù)處理中心依托統(tǒng)一的管理化平臺對相應(yīng)的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)整和調(diào)配，對其通訊業(yè)務(wù)的生命歷程實(shí)施自助動(dòng)化的智能型管控，如此使得集群裝備的消耗費(fèi)用相對較低，依托虛構(gòu)化、分布型云算技術(shù)，完整實(shí)現(xiàn)對訊息參數(shù)的整合、梳理及存貯。

1.2 云數(shù)據(jù)處理中心的核心技術(shù)

云數(shù)據(jù)處理中心的核心技術(shù)基本是IT 功能設(shè)施的虛擬化技術(shù)。虛擬化的概念是說計(jì)算樣本不是在屬實(shí)的前提下去運(yùn)行而是在虛構(gòu)的狀態(tài)下，是出于精簡管理流程的目的，以及完善資源配置的處理方案，其從根本上來說是要展開底層物理裝備和邏輯型數(shù)據(jù)資源的耦合過程。

（1）服務(wù)設(shè)施虛構(gòu)化。虛構(gòu)化能夠?qū)崿F(xiàn)彼此孤立的操控體系及實(shí)用程序軟件在統(tǒng)一性的一款硬件上實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行，共質(zhì)、高品質(zhì)、資源管控是服務(wù)裝備虛構(gòu)化的基本特征。為了增強(qiáng)資源處置的恰當(dāng)性，依照需求幅度虛構(gòu)化以后的虛構(gòu)裝置能夠拓展或縮減對其分配的硬件數(shù)據(jù)資源;為了加大資源運(yùn)用效率，減小能耗，能夠同時(shí)在單體物理服務(wù)裝置上操作多款虛擬裝置。

（2）存儲過程虛構(gòu)化。依托虛構(gòu)化技術(shù)對存儲業(yè)務(wù)或存儲機(jī)構(gòu)的內(nèi)在效能做出凝練、隔置或隱蔽，分別存儲或相關(guān)數(shù)據(jù)的梳理與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、服務(wù)裝置、具體運(yùn)用的管控，在系統(tǒng)中的數(shù)個(gè)層級能夠達(dá)到存儲虛構(gòu)化，譬如通過建立類似 HSM（分級存儲管理）系統(tǒng)，一起解決對系統(tǒng)異構(gòu)問題。

（3）網(wǎng)絡(luò)虛擬化。以前傳統(tǒng)的虛擬專用網(wǎng)是通過 VPN 或VLAN 的方式在公用網(wǎng)絡(luò)上建立的，近年來，“多對一”特征的計(jì)算虛擬化對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)提出了和底層虛擬機(jī)相感知、相適配的新要求，使傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)具備了大二層網(wǎng)絡(luò)、虛擬交換機(jī)、虛擬網(wǎng)卡以及虛擬化動(dòng)態(tài)感知的功能。

2、云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)

隨著我國煤炭行業(yè)兩化融合工作的推廣，信息化建設(shè)作為促進(jìn)煤炭企業(yè)安全高效發(fā)展的重點(diǎn)工程來抓，近年來，信息技術(shù)已初步應(yīng)用于礦井安全、生產(chǎn)、經(jīng)營管理等各業(yè)務(wù)領(lǐng)域，國內(nèi)給大型煤炭集團(tuán)本著“總體規(guī)劃、分步實(shí)施、重點(diǎn)突破、務(wù)求實(shí)效”的工作方針，著力將公司信息化建設(shè)向信息擴(kuò)展、高度集成、綜合應(yīng)用、自動(dòng)控制、預(yù)測預(yù)報(bào)、智能決策的方向全面發(fā)展?，F(xiàn)以我國某大型煤炭集團(tuán)總部業(yè)務(wù)應(yīng)用的需求為例，對其數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新規(guī)劃與設(shè)計(jì)，按照功能將劃分為七大區(qū)：核心業(yè)務(wù)交換區(qū)、核心業(yè)務(wù)區(qū)、辦公區(qū)、互聯(lián)網(wǎng)接入?yún)^(qū)、運(yùn)維管理區(qū)、廣域網(wǎng)接入?yún)^(qū)、外聯(lián)業(yè)務(wù)區(qū)。二級板塊及其下屬子公司可參考建立符合自身情況的局域網(wǎng)絡(luò)。核心區(qū)提供各分區(qū)模塊互連;運(yùn)維管理區(qū)是企業(yè)的 IT 運(yùn)營中心;外聯(lián)業(yè)務(wù)區(qū)是企業(yè)對外業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)部署區(qū)域。

3、云數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)安全規(guī)劃與設(shè)計(jì)

集團(tuán)數(shù)據(jù)存儲量巨大，生產(chǎn)數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及測試數(shù)據(jù)等需要進(jìn)行頻繁的快速讀寫，為保證這種應(yīng)用的需求，該集團(tuán)希望在數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲方式上既要保證存儲的可擴(kuò)展性還要保證數(shù)據(jù)的快速訪問，同時(shí)也要考慮對新服務(wù)器的快速部署，數(shù)據(jù)中心存儲方式設(shè)計(jì)為 IP SAN 的存儲方式。

數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)采取的存儲方式主要有DAS、NAS、SAN 三種，根據(jù)集團(tuán)公司對數(shù)據(jù)存儲的要求，采取SAN的存儲方式。SAN 是存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（Storage Area ?Network），是將服務(wù)器與一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備通過專用高速網(wǎng)絡(luò)連接起來，采用數(shù)據(jù)塊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，因此其數(shù)據(jù)存儲速度比 DAS、NAS 快。SAN 主要有IP SAN ?和 FC SAN 兩種形式（分別使用IP 和光纖通道）。

結(jié)語

總體而言，數(shù)據(jù)中心是安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理等數(shù)據(jù)大集中而形成的集成 IT 應(yīng)用環(huán)境，是各種業(yè)務(wù)的提供中心，是企業(yè)信息化建設(shè)的基礎(chǔ)。云計(jì)算技術(shù)能極大地提高網(wǎng)絡(luò)工作效率、企業(yè)安全生產(chǎn)管理水平，在煤炭集團(tuán)企業(yè)應(yīng)用前景十分廣泛，公司在對云數(shù)據(jù)中心部署實(shí)施應(yīng)用的同時(shí)，還要加強(qiáng)對安全的管理，避免云計(jì)算環(huán)境中的各種風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃傳河.網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.

[2] 全國計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)資格考試辦公室.2012年網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師試題.

[3] 郭春柱 . 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師軟考輔導(dǎo) [M]. 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ，2013.

[4] 單斌 . 淺談云計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建中的應(yīng)用 [J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品 ，2012（16）.