自動化運維在電力企業(yè)信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

劉晶晶 譚筱丹 丁曉龍 馬剛

摘要：電力是既是國家生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，也是國民經(jīng)濟的命脈，其安全穩(wěn)定對于國家經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定具有不可替代的作用。隨著計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，電力企業(yè)的信息化建設(shè)取得了巨大進步，特別是智能電網(wǎng)工程啟動后，電力企業(yè)信息系統(tǒng)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的重要數(shù)據(jù)資產(chǎn)。目前，電力企業(yè)信息系統(tǒng)對電力業(yè)務(wù)的支撐作用越來越明顯，并且核心電力業(yè)務(wù)幾乎都需要使用信息系統(tǒng)。由此可知，一旦信息系統(tǒng)出現(xiàn)故障，對電力業(yè)務(wù)影響十分嚴重。因此，電力企業(yè)信息系統(tǒng)的維護對于確保電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定具有十分重要的意義，成為了目前研究的熱點問題。

關(guān)鍵詞：電力企業(yè);自動化運維;信息系統(tǒng)

引言

電力企業(yè)的安全穩(wěn)定是維護我國社會發(fā)展和經(jīng)濟進步的重要基礎(chǔ)。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大和電網(wǎng)智能化水平的不斷提升，我國電力企業(yè)信息系統(tǒng)的運維壓力不斷增大，傳統(tǒng)運維方式已經(jīng)越來越不能滿足現(xiàn)實需要。為此，研究了自動化運維在電力企業(yè)信息系統(tǒng)的應(yīng)用問題，構(gòu)建了一個適合于電力企業(yè)信息系統(tǒng)的自動化運維平臺。該平臺基于 SDWAN（廣域軟件定義網(wǎng)絡(luò)）網(wǎng)絡(luò)，采用 Nagios網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)主動監(jiān)測技術(shù)，利用 SpringMVC框架設(shè)計了數(shù)據(jù)傳輸處理模塊，實現(xiàn)了電力企業(yè)信息系統(tǒng)的自動化運維。測試結(jié)果驗證了該平臺的穩(wěn)定性和高效性。

傳統(tǒng)的企業(yè)運維過程中，運維人員的絕大部分精力均耗費在了各種簡單重復(fù)勞動中，這不但極大地提高了企業(yè)運維成本，還容易出現(xiàn)由于人主觀因素導(dǎo)致的操作偏差。并且傳統(tǒng)運維機制難以對故障進行有效預(yù)警，運維人員只能在故障發(fā)生后進行“救火”，不能達到高標準運維的要求。為此，各大型企業(yè)均在廣泛采用自動化運維工具，各種自動化運維平臺不斷被推出。

針對電力企業(yè)信息系統(tǒng)中的自動化運維問題，設(shè)計了一種基于SDWAN（廣域軟件定義網(wǎng)絡(luò)）的自動化運維平臺。該平臺綜合利用電力企業(yè)現(xiàn)有廣域網(wǎng)，結(jié)合私有云技術(shù)，采用 Nagios實現(xiàn)信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)主動監(jiān)測，利用 SpringMVC框架實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸處理。測試結(jié)果驗證了系統(tǒng)的有效性。

1自動化運維系統(tǒng)設(shè)計目標

現(xiàn)階段，我國電力系統(tǒng)的架構(gòu)是以各個省為基本電網(wǎng)單元，各省的電力信息系統(tǒng)聯(lián)合構(gòu)成整個國家電力信息系統(tǒng)。因此，各個省的電力信息系統(tǒng)中掌握著本省的電網(wǎng)參數(shù)，不同省之間的電網(wǎng)參數(shù)不能共享。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大和數(shù)據(jù)采集的精度的提高，使得電力信息系統(tǒng)維護的計算負擔急劇增加，這無法依靠單純增加電力企業(yè)信息運維硬件計算資源來解決。為此，本文提出的電力企業(yè)信息系統(tǒng)自動化運維平臺利用現(xiàn)有的廣域網(wǎng)，結(jié)合私有云技術(shù)，昀大限度地整合已有數(shù)據(jù)資源和計算資源，保證電力企業(yè)信息運維的高效性與安全性。

2自動化運維系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)

2.1系統(tǒng)總體設(shè)計

考慮到電力企業(yè)信息系統(tǒng)運維過程中的數(shù)據(jù)繁雜和后期升級需要，本文設(shè)計了電力企業(yè)信息系統(tǒng)的自動化運維平臺采用模塊化設(shè)計思想。整個自動化運維系統(tǒng)按照功能被劃分為不同的可實現(xiàn)模塊，所有模塊的組合構(gòu)成整個自動化運維平臺。模塊化后的自動化運維平臺具有以下兩點顯著優(yōu)勢。第一，模塊化設(shè)計能夠增加電網(wǎng)采集數(shù)據(jù)的可讀性，使得數(shù)據(jù)解析過程更加容易被理解;第二，經(jīng)過模塊化設(shè)計后，模塊之間通過接口進行交聯(lián)，后期系統(tǒng)升級只需對制定模塊進行重寫，增強了系統(tǒng)的可擴展性。

2.2網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控模塊設(shè)計與實現(xiàn)

網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控是整個自動化運維系統(tǒng)設(shè)計的核心，也是自動化運維系統(tǒng)昀基本的功能。電力企業(yè)信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控任務(wù)是分析企業(yè)的長期趨勢、進行實時預(yù)警以及對數(shù)據(jù)進行臨時性分析。本文提出的電力企業(yè)信息系統(tǒng)自動化運維平臺網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控的指標包括網(wǎng)絡(luò)延時、網(wǎng)絡(luò)流量、網(wǎng)絡(luò)錯誤和飽和度。

當前，自動化運維系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控方式包括主動監(jiān)控和被動監(jiān)控兩種模式。主動監(jiān)控需要由監(jiān)控中心發(fā)起指令進行數(shù)據(jù)采集，這種監(jiān)控方式的實時性較差，但是對自動化運維系統(tǒng)的節(jié)點壓力較小。相比主動監(jiān)控，被動監(jiān)控的實時性較高，但是一旦監(jiān)控任務(wù)過多時，就會對系統(tǒng)的中心節(jié)點造成很大的壓力，嚴重時還會導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。綜合考慮主動監(jiān)控和被動監(jiān)控的優(yōu)缺點，以及當前的監(jiān)控技術(shù)，文中采用 Nagios設(shè)計電力企業(yè)信息系統(tǒng)自動化運維平臺的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控模塊。

在電力企業(yè)信息系統(tǒng)自動化運維網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控過程中個，SD-WAN網(wǎng)絡(luò)中的各個組網(wǎng)節(jié)點需要監(jiān)控多種數(shù)據(jù)。但是，如果不能在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控過程中，有效隔離不同數(shù)據(jù)，就會影響電力企業(yè)信息系統(tǒng)的正常工作。并且，自動化運維系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控的任務(wù)是分析數(shù)據(jù)，以定位故障和實現(xiàn)故障預(yù)警，無需對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控。因此，主動監(jiān)控是非常適合于電力企業(yè)信息系統(tǒng)自動化運維網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控。

2.3數(shù)據(jù)傳輸處理模塊設(shè)計與實現(xiàn)

自動化運維系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸是設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，文中基于 SpringMVC框架設(shè)計自動化運維系統(tǒng)的前端處理程序和后端數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸流程如圖 1所示。

3結(jié)束語

近年來，我國電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，電力系統(tǒng)智能化建設(shè)進程不斷加快，各地電力企業(yè)信息系統(tǒng)的運維壓力不斷增加。針對此問題，研究了自動化運維在電力企業(yè)信息系統(tǒng)中的應(yīng)用問題，設(shè)計了一種基于 SDWAN的電力企業(yè)信息系統(tǒng)自動化運維平臺。該平臺能夠有效完成電力企業(yè)系統(tǒng)的自動化運維任務(wù)，且功能測試和性能測試表明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

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