王磊

[摘 要]隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，以及“智慧油田”建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)，石油石化產(chǎn)業(yè)迫切需要與新技術(shù)、新平臺、新模式深入融合，實現(xiàn)能源體系轉(zhuǎn)型和企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。云計算技術(shù)對于企業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)、平臺、服務(wù)具有重要的支撐作用。本文介紹了大港油田如何建立基礎(chǔ)設(shè)施云、企業(yè)桌面云、協(xié)同研究云，改變傳統(tǒng)工作模式和提高信息技術(shù)應(yīng)用水平，是提高企業(yè)競爭力、降低運營成本的重要手段，能夠促進(jìn)石油石化產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)深度融合與發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]云計算;融合;云服務(wù);共享資源池;并行計算

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.20.029

[中圖分類號]F270.7[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1673-0194（2018）20-00-02

0? ? ?引 言

隨著油田勘探開發(fā)的不斷深入，優(yōu)質(zhì)儲量逐步枯竭，勘探開發(fā)難度越來越大。如何降低企業(yè)運維管理成本、提高對地下地質(zhì)情況的認(rèn)識，成為急需解決的難題。而信息技術(shù)突飛猛進(jìn)，已經(jīng)成為眾多行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、提高生產(chǎn)力的有力工具和手段。近年來，石油化工行業(yè)普遍認(rèn)識到，采用云計算技術(shù)，建立基礎(chǔ)設(shè)施云、企業(yè)桌面云、協(xié)同研究云，改變傳統(tǒng)工作模式，提高信息技術(shù)應(yīng)用效率與水平，是提高企業(yè)競爭力、降低運維管理成本的重要手段，能夠為企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供優(yōu)質(zhì)的平臺和服務(wù)，促進(jìn)企業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的融合發(fā)展。為此，大港油田一直關(guān)注云計算相關(guān)技術(shù)，并進(jìn)行了大量嘗試，也取得了初步效果。

1? ? ?建設(shè)背景

信息技術(shù)在油田勘探開發(fā)科研生產(chǎn)、經(jīng)營管理等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是，信息技術(shù)在不斷發(fā)展、信息系統(tǒng)在持續(xù)建設(shè)，前期信息化建設(shè)的投資、架構(gòu)等，均為了滿足某一階段的需求，經(jīng)過幾年的發(fā)展，尤其是隨著近期油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)、數(shù)字油田建設(shè)的展開，對數(shù)據(jù)安全、運算能力、存儲能力、信息系統(tǒng)精細(xì)管理和信息成果高度共享方面提出了更高層次的要求，目前的架構(gòu)及規(guī)模已經(jīng)不能滿足需求。

在基礎(chǔ)設(shè)施方面，雖然經(jīng)過了多次的擴容與完善，目前承載了油田各類信息系統(tǒng)，但是按油田公司領(lǐng)導(dǎo)要求，采用云計算環(huán)境支撐，比如地震處理、三維顯示等大型專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，還不能滿足要求，架構(gòu)還需要徹底優(yōu)化，容量需要大規(guī)模擴容，管理方面還需要進(jìn)一步細(xì)化。

在辦公計算機應(yīng)用方面，大港油田企業(yè)辦公已離不開計算機，但沿襲傳統(tǒng)的做法是，每人配置PC或筆記本，而PC更新?lián)Q代快，硬件投入需求巨大。另外，企業(yè)辦公桌面標(biāo)準(zhǔn)化要求越來越高，尤其部分辦公系統(tǒng)，對桌面系統(tǒng)配置要求苛刻、部署難度大，分散部署的PC桌面點多、面大，維護(hù)工作量巨大，嚴(yán)重影響了辦公桌面使用效率。同時，隨著信息化建設(shè)力度的不斷加大，日常工作對信息化越來越依賴，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、專業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用、生產(chǎn)監(jiān)控、經(jīng)營管理等數(shù)據(jù)全部在網(wǎng)絡(luò)流轉(zhuǎn)，通過辦公桌面為專業(yè)技術(shù)人員及各級管理者提供研究與決策依據(jù)。但信息技術(shù)的發(fā)展也是把雙刃劍，網(wǎng)絡(luò)攻擊、病毒、木馬等信息安全威脅日益嚴(yán)重，大港油田企業(yè)桌面安全形勢嚴(yán)峻。此外，企業(yè)對于降低能耗、安全環(huán)保要求越來越高。

在勘探開發(fā)研究上，傳統(tǒng)勘探開發(fā)研究基于單機模式，研究人員在開展研究工作的同時，需要在本機上安裝大型專業(yè)軟件，并對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，同時負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)加載，導(dǎo)致研究人員只能有30%的精力用于研究，70%的精力用于收集、整理數(shù)據(jù)，同時單機模式效率低，不能應(yīng)對大型的復(fù)雜的計算，如油藏模擬，在單機環(huán)境下只能開展小網(wǎng)格的模擬工作，而且耗費時間長，影響了研究效率和精度。單機模式產(chǎn)生的另一個問題是不能多學(xué)科協(xié)同，因為采用分散模式，地震、地質(zhì)、油藏軟件之間的數(shù)據(jù)交換異常困難，多學(xué)科協(xié)作無法開展。

為此，能源行業(yè)在數(shù)年前就開始改變這種現(xiàn)狀，尤其是隨著云計算技術(shù)的推廣，各大公司紛紛開展集中管理的協(xié)同研究云研究，即建立集中管理的研究云，將研究業(yè)務(wù)變?yōu)橐环N服務(wù)。在研究云的支持下，研究效率大幅提高，并快速實現(xiàn)了高性能計算。

2? ? ?實施方案及應(yīng)用效果

2.1? ?企業(yè)云整體架構(gòu)規(guī)劃

企業(yè)云遵循統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一投資、統(tǒng)一建設(shè)的原則，通過集中、規(guī)模建設(shè)，先建成油田共享的基礎(chǔ)設(shè)施云計算中心，面向油田范圍集中共享資源，按需調(diào)配、動態(tài)管理;在基礎(chǔ)設(shè)施云的基礎(chǔ)上，逐步建成油藏研究云與桌面云，面向油田提供油藏研究、辦公桌面等服務(wù)。隨著需求的不斷細(xì)化，在共享的基礎(chǔ)設(shè)施云基礎(chǔ)之上，開辟更多的云服務(wù)。

經(jīng)過技術(shù)探索、先導(dǎo)試驗、技術(shù)架構(gòu)修正等過程，按照規(guī)劃，大港油田明確了企業(yè)云計算中心建設(shè)的技術(shù)思路與切入點，那就是從網(wǎng)絡(luò)、存儲、計算資源集中、整合和共享的基礎(chǔ)設(shè)施云建設(shè)著手，實現(xiàn)底層基礎(chǔ)設(shè)施資源的統(tǒng)一共享與管理，并采取 “模塊化”技術(shù)架構(gòu)，構(gòu)建企業(yè)服務(wù)資源池，為信息系統(tǒng)提供服務(wù)。同時，規(guī)模隨需擴展，在應(yīng)用需求的驅(qū)動下逐步完善云計算數(shù)據(jù)中心。

2.2? ?基礎(chǔ)設(shè)施云完善與擴容

在基礎(chǔ)設(shè)施云建設(shè)的過程中，大港油田開展了服務(wù)器、存儲等基礎(chǔ)設(shè)施集中建設(shè)，通過結(jié)合集群與虛擬化技術(shù)，從網(wǎng)絡(luò)、存儲、服務(wù)器架構(gòu)、管理平臺建設(shè)、容災(zāi)備份體系等方面進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)劃與實施，逐步形成了基礎(chǔ)設(shè)施云平臺。與此同時，打通現(xiàn)有兩個機房大二層網(wǎng)絡(luò)鏈路，將原來獨立管理的多套基礎(chǔ)設(shè)施云環(huán)境，集中到一套管理平臺中統(tǒng)一管理。同時，構(gòu)建了基礎(chǔ)設(shè)施云統(tǒng)一監(jiān)控管理平臺，實現(xiàn)兩個異地數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施云資源的統(tǒng)一監(jiān)控、管理、運維等，實現(xiàn)了閑置資源回收利用，進(jìn)一步提升了硬件資源的利用率，能夠幫助管理員快速定位故障原因，提高了運維效率。通過部署自助服務(wù)組件，實現(xiàn)基礎(chǔ)云資源的自助申請及云平臺用戶分級管理等功能，提升資源申請、創(chuàng)建效率，并對部分用戶下發(fā)管理權(quán)限，使其能夠在預(yù)留資源范圍內(nèi)創(chuàng)建、修改資源配置，進(jìn)一步分流后端運

維壓力。

截至目前，除圖像處理、三維顯示等特殊需求的系統(tǒng)外，集團(tuán)公司分布部署的統(tǒng)建系統(tǒng)以及勘探開發(fā)專業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用、輔助辦公應(yīng)用等在內(nèi)的自建信息系統(tǒng)從云計算環(huán)境中獲得存儲與計算資源，統(tǒng)一在云計算數(shù)據(jù)中心進(jìn)行集中管理。與此同時，將信息系統(tǒng)老化的硬件環(huán)境歸并、停用，關(guān)閉了耗能低效的舊服務(wù)器，促使各單位的機房數(shù)量逐步減少，有效降低了運營成本，消除了安全隱患。通過應(yīng)用云計算技術(shù)，項目建設(shè)過程中的系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境、測試環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境分離方便快捷，大大降低了系統(tǒng)備份、容災(zāi)等難度。

尤其是將油田總醫(yī)院包括HIS、電子病歷在內(nèi)的全部醫(yī)療信息系統(tǒng)遷移到基礎(chǔ)設(shè)施云環(huán)境下，多年來沒有發(fā)生一次運行故障，全面檢驗了大港油田基礎(chǔ)設(shè)施云7×24在線服務(wù)能力。另外，與濱海新區(qū)碳排放權(quán)交易所合作，實現(xiàn)在線交易系統(tǒng)在云計算環(huán)境的平穩(wěn)高效運行。大港油田基礎(chǔ)設(shè)施云建設(shè)在天津地區(qū)產(chǎn)生了較大影響。經(jīng)過不斷的完善與優(yōu)化，2015年大港油田基礎(chǔ)設(shè)施云建設(shè)項目，通過了天津市經(jīng)信委專家評審，獲得濱海新區(qū)兩化融合“十百千”示范項目榮譽。

2.3? ?油藏研究云主體建成

為了解決專業(yè)軟件版本兼容、數(shù)據(jù)共享、運行協(xié)同的難題，集中開發(fā)建設(shè)了“工區(qū)建立、相互支持、數(shù)據(jù)同步更新、資源動態(tài)共享”的勘探開發(fā)一體化研究平臺，為科研人員提供了貫穿綜合解釋、地質(zhì)建模、數(shù)值模擬等主要勘探開發(fā)科研生產(chǎn)過程的研究云服務(wù)。首先，在硬件上，根據(jù)油藏研究工作特點，運用云計算理念，通過虛擬化技術(shù)、并行數(shù)模技術(shù)、GPU圖形處理技術(shù)和負(fù)載集群方式，為地震解釋、地質(zhì)建模、數(shù)值模擬提供超過百核CPU的千萬級網(wǎng)格集中運算環(huán)境，有效滿足了油藏數(shù)值模擬高性能計算需求。在軟件上，對地震解釋、地質(zhì)建模、數(shù)值模擬等多套專業(yè)軟件進(jìn)行集中部署，支持多用戶在線進(jìn)行連片解釋，實現(xiàn)了研究過程隨時備份、研究成果集中共享。同時，并行數(shù)模環(huán)境實現(xiàn)了油藏大規(guī)模整體模擬，模擬效率、精度提高10倍以上，得到了研究人員極大好評。

2.4? ?桌面云規(guī)模建設(shè)

大港油田公司積極跟蹤桌面云技術(shù)，開展了大量的技術(shù)調(diào)研、案例分析和先導(dǎo)性試驗等工作，并與總部安全項目組密切合作，完成了終端管控系統(tǒng)對桌面云的支持與管理，研究攻克了集團(tuán)公司統(tǒng)建信息系統(tǒng)、公共辦公軟件、常規(guī)驅(qū)動在桌面云環(huán)境下的適應(yīng)性難題，實現(xiàn)了用戶桌面配置的統(tǒng)一訂制，制定了用戶配置與關(guān)鍵文件夾的重新定向與遷移策略，用戶申請短時間內(nèi)即可登錄使用，系統(tǒng)出現(xiàn)故障后可基于復(fù)制、快照等技術(shù)實現(xiàn)快速恢復(fù)?；诤笈_集中管控與分權(quán)分域運維特性，大大降低了運維成本，提升了工作效率。在大港油田公司桌面云建設(shè)及應(yīng)用以來，從效果上看，首先是實現(xiàn)了大港油田辦公桌面的標(biāo)準(zhǔn)化，可以快速為各類應(yīng)用場景從業(yè)人員提供辦公桌面，極大地提升了運維管理效率與安全性。同時，大幅度降低了能源消耗，節(jié)約了運營成本。此外，支持移動辦公，為用戶提供了便利的辦公服務(wù)。大港油田已經(jīng)發(fā)布了桌面云管理辦法，進(jìn)一步規(guī)范桌面云的運行管理，為數(shù)字化辦公領(lǐng)域提供環(huán)境支撐。

3? ? ?結(jié) 語

經(jīng)過多年的摸索與實踐，大港油田在云計算應(yīng)用領(lǐng)域取得了豐碩成果，基礎(chǔ)設(shè)施云已經(jīng)全面推廣應(yīng)用，油田公司所有信息系統(tǒng)統(tǒng)一部署在云計算環(huán)境中，有效提升了信息系統(tǒng)開發(fā)、測試、部署上線效率，降低了運營成本;勘探開發(fā)研究云建設(shè)與推廣應(yīng)用效果良好，支撐了全部地震解釋、建模與并行數(shù)模等油藏研究工作，成為地下找油的“第一幫手”，為老油田增油上產(chǎn)研究工作提供了科學(xué)高效的信息技術(shù)手段;桌面云應(yīng)用獲得試點成功，在終端安裝、后臺部署、安全管控和典型應(yīng)用等方面都取得了可借鑒的經(jīng)驗。綜上所述，云計算技術(shù)在大港油田的深入應(yīng)用對于未來企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，逐步實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)化、智慧化具有至關(guān)重要的作用。