引言

    繼“網(wǎng)格計算(grid computing)”、“按需計算(on—demand computing)”、“面向服務(wù)架構(gòu)(serviceorientedarchitecture)”、“軟件即服務(wù)(software as aservice)”、“平臺即服務(wù)(platform as a service)”之后，“云計算(cloud computing)”無疑是目前信息產(chǎn)業(yè)最熱門的關(guān)鍵詞。

    本文針對云計算的特點，從石油行業(yè)的角度，探討云計算在這一領(lǐng)域的準(zhǔn)確應(yīng)用，并形成階段性的戰(zhàn)略實施步驟。

1 層面分析

    為了客觀的評價一種新技術(shù)或新概念，需要從多個層面來觀察它，考量它。云將計算也不例外，它具有相對明確的商業(yè)模式，激起了信息業(yè)界的關(guān)注、推崇甚至追捧，但同時不應(yīng)該因此忽略它的瓶頸。站在石油行業(yè)的角度，云計算應(yīng)定位于應(yīng)用技術(shù)，而不是研究的主體；應(yīng)吸納其相對于傳統(tǒng)的新鮮思想，而不是生搬硬套其他行業(yè)的所謂成功案例。本文從概念層面、商業(yè)層面和技術(shù)層面對云計算做簡要分析。

    1．1概念層面

    由于全球范圍內(nèi)，產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟建立云計算標(biāo)準(zhǔn)的速度，已經(jīng)超出了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，要給云計算一個精準(zhǔn)的定義，恐怕暫時較難。但通過以下較權(quán)威的機構(gòu)給出的概括，或許能多少反映云計算的本質(zhì)。維基百科(Wikipedia．org)的解釋為：云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算新方式，通過互聯(lián)網(wǎng)上異構(gòu)、自治的服務(wù)為個人和企業(yè)用戶提供按需即取的計算。云計算的資源是動態(tài)易擴展而且虛擬化的，通過互聯(lián)網(wǎng)提供。終端用戶不需要了解“云”中基礎(chǔ)設(shè)施的細節(jié)，只關(guān)注自己真正需要什么樣的資源以及如何通過網(wǎng)絡(luò)來得到相應(yīng)的服務(wù)。云計算包括以

    下幾個層次的服務(wù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)，平臺即服務(wù)(PaaS)和軟件即服務(wù)(SaaS)。云計算服務(wù)通常提供通用的通過瀏覽器訪問的在線商業(yè)應(yīng)用，軟件和數(shù)據(jù)可存儲在數(shù)據(jù)中心。

    IBM公司關(guān)于云計算的理解為高度虛擬化：

    “云”是一個虛擬化的計算機資源池。它可以：托管多種不同的工作負載，包括成批的后端作業(yè)和面向用戶的交互式應(yīng)用程序；通過快速提供虛擬機器或物理機器，迅速部署和增加工作負載；支持冗余、自我恢復(fù)且具有高可擴展性的編程模型，以使工作負載能夠從多種不可避免的硬件／軟件故障中進行恢復(fù)；實時監(jiān)控資源使用情況，在需要時重新平衡資源分配。

    總的來說，云計算通過整合各種互聯(lián)資源，諸如計算、存儲、數(shù)據(jù)、應(yīng)用等，實現(xiàn)多層次的虛擬化和抽象，以可靠服務(wù)的形式將大規(guī)模的計算資源提供給用戶，進而將用戶從復(fù)雜的底層硬件邏輯、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、軟件架構(gòu)中解放出來。

    從石油集團企業(yè)角度，云計算有利于整個石油企業(yè)對各油田、各區(qū)塊、各單位的信息進行有效統(tǒng)一的管理和多級備份，充分發(fā)揮集團信息部門的數(shù)據(jù)管理主導(dǎo)作用，進而為決策者提供動態(tài)的、及時的、全面的戰(zhàn)略數(shù)據(jù)支持。

    1．2商業(yè)層面

    從商業(yè)角度看，方便的用戶體驗和低廉的成本是目前采用云計算所追求的主要目標(biāo)，人們能夠以相對較低的成本，相對快捷而方便地完成信息服務(wù)搭建與使用。進而人們提出“超市”模式和“電廠”模式兩種商業(yè)應(yīng)用。

    “超市”模式的云計算如同一個提供豐富的信息服務(wù)的平臺，以供用戶按需購買。假如某云供應(yīng)商所提供的服務(wù)不能滿足需要，則可以選擇另外的云供應(yīng)商，但需要考慮移植的代價。如果當(dāng)需求有某些特質(zhì)，例如安全性，或干脆希望完整控制企業(yè)數(shù)據(jù)，則可以選擇自建或和一些私有云的提供商合作。對于目前的石油集團企業(yè)，非主營業(yè)務(wù)也許可以考慮以這種商業(yè)模式，在特質(zhì)化后進行托管，例如財務(wù)、人力資源、電子郵件等一些具有很強共性、模式較為成熟的業(yè)務(wù)。

    “電廠”模式就是在公開的協(xié)議基礎(chǔ)上，將主要的計算資源集中到公共的云計算中心，只要接人集團網(wǎng)絡(luò)，用戶就能夠依權(quán)限享用信息服務(wù)，同時也卸去了各級子公司維護數(shù)據(jù)中心的重擔(dān)，非常便于整個集團企業(yè)有效取用數(shù)據(jù)。

    從長遠角度，“電廠”模式是石油集團企業(yè)管理石油勘探開發(fā)特質(zhì)數(shù)據(jù)，或鉆錄測等生產(chǎn)數(shù)據(jù)的有效模式。這種模式建立在公共協(xié)議的基礎(chǔ)上，因此初期對協(xié)議和接口的定義顯得尤其重要，既要考慮未來的擴展性，又要兼顧安全性和效率，從而加大了設(shè)計階段的難度。

    在某石油集團公司的年度信息化總結(jié)中，各油田子公司的匯報多數(shù)是購置了軟件若干，購置了服務(wù)器若干，下一年度尚需購置軟件硬件若干等等，來年申請總投入往往又以千萬計。

    “電廠”模式的實施就是將石油集團公司作為云計算中心，各個油田分公司共享全局的數(shù)據(jù)服務(wù)，避免信息項目重復(fù)上馬，信息基礎(chǔ)一再重建。

    1．3技術(shù)層面

    盡管云計算的概念眾多，但目前普遍認同的是：云計算(Cloud Computing)是效用計算(Utility Cornputing)、網(wǎng)格計算(Grid Computing)、分布式計算(Distributed Computing)和并行計算(Parallel Com—pufing)的發(fā)展，或者說是這些計算機科學(xué)概念的商業(yè)實現(xiàn)。

    (1)云計算與效用計算。效用計算是根據(jù)計算資源使用量付費的商業(yè)模式，用戶如購買水電一般依據(jù)實際使用的計算資源付費。在這點上云計算與效用計算十分相似。兩者的區(qū)別在于實現(xiàn)的技術(shù)不同，云計算以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)，提供充分的靈活性和可伸縮性。

    (2)云計算與網(wǎng)格計算。網(wǎng)格計算指由多機構(gòu)的不同服務(wù)器聚合成一個虛擬計算體為用戶提供強大的計算資源，作業(yè)調(diào)度是其核心價值；云計算則運用虛擬機聚合成同質(zhì)服務(wù)，形成在機構(gòu)內(nèi)部分布式計算資源的共享。在云計算環(huán)境下，由于確保了用戶運行環(huán)境所需的資源，用戶提交的單一處理任務(wù)被分解成較小的子任務(wù)在不同的資源上進行處理。

    (3)云計算與分布式計算。云計算是分布式計算的一種，是以面向?qū)ν夥��?wù)的分布式計算形式。云計算在大規(guī)模的廉價服務(wù)器集群之上建立系統(tǒng)和應(yīng)用；通過基礎(chǔ)設(shè)施與上層應(yīng)用程序的協(xié)同構(gòu)建，達到最大效率利用硬件資源的目的；通過軟件在多節(jié)點上有效的容錯方法，達到了分布式計算的可擴展性和可靠性兩個目的。

    (4)云計算與并行計算。云計算是一種并行計算的形式，或者說是高性能計算和超級計算的一種。如果數(shù)以萬計的用戶應(yīng)用都通過互聯(lián)網(wǎng)在云端來實現(xiàn)，那么作為并行計算的嶄新計算模式，云計算意味著需要強化服務(wù)器端的并行計算能力。在根本改變商業(yè)模式和用戶工作方式的同時，云計算也急需大規(guī)模并行計算技術(shù)的發(fā)展。在石油集團企業(yè)中，存在一些科研性質(zhì)的機構(gòu)，需要做石油勘探、油藏動態(tài)模擬等大計算量的工作。這些任務(wù)的特點是流程簡單、人機交互少，但計算復(fù)雜、迭代量大、運算耗時，因此需要消耗大量的CPU資源。這時當(dāng)網(wǎng)絡(luò)速率不再是瓶頸，可以充分發(fā)揮云計算的并行能力，通過服務(wù)將任務(wù)分解，達到分布式計算的效能。

    而對于企業(yè)中諸如報表審核、單據(jù)簽收等一系列應(yīng)用具有弱計算、流程繁復(fù)、交互頻繁、網(wǎng)絡(luò)流量較大的特點，此時可通過資源的虛擬來提供更強大的計算能力。采用類似面向服務(wù)架構(gòu)技術(shù)，將任務(wù)分解為能夠運行在分布式計算環(huán)境中的服務(wù)，并且通過對這些服務(wù)的封裝，可以實現(xiàn)并行的事務(wù)處理。

2 戰(zhàn)略分析

    如何實施云計算戰(zhàn)略是目前一個眾說紛紜的新課題，在各種愿景的背后是技術(shù)的落地。怎樣充分發(fā)揮云計算的優(yōu)勢，共享云計算提供的便利是目前云計算戰(zhàn)略的關(guān)鍵。為此，提出以下實施的三個階段，以及各個階段的目標(biāo)，為石油集團企業(yè)的云計算戰(zhàn)略提供參考。

    2．1 第一階段設(shè)計和構(gòu)建集團企業(yè)私有云

    目前企業(yè)私有云計算的成功實施案例并不多見，因此在設(shè)計和構(gòu)建石油集團企業(yè)的云計算平臺時，要做到謹慎而客觀，做到大膽構(gòu)思小心論證。設(shè)計和構(gòu)建企業(yè)私有云是整個戰(zhàn)略的基礎(chǔ)，為了達到云計算的最終目標(biāo)，在這一階段的設(shè)計必須著重考慮以下幾個方面。

    2．1．1建立相對統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺

    在云計算時代里，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)，平臺即服務(wù)、軟件即服務(wù)了，但數(shù)據(jù)依然是服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵，也是整個企業(yè)最寶貴的資源，數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)依然不可忽視。對于巨型企業(yè)來說，盡管數(shù)據(jù)平臺能難做到絕對一致，但在相當(dāng)長時間內(nèi)的固定性還是應(yīng)該保障的，而且符合國家石油類相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計是對國標(biāo)的有效落實。配合新國標(biāo)的推出來建設(shè)整個數(shù)據(jù)平臺，消除數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的不一致性，真正做到企業(yè)內(nèi)各系統(tǒng)的無縫整合和數(shù)據(jù)共享。

    2．1．2建立滿足勘探開發(fā)運算需求的計算平臺

    石油企業(yè)的科研部門在做石油儲藏、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、或石油儲量分析時，運算量往往是驚人的。但另一方面，集團內(nèi)的非研究機構(gòu)中計算資源閑置率是相對較高的，因此在設(shè)計計算平臺時，應(yīng)考慮計算資源負載乎衡的需求。在企業(yè)內(nèi)網(wǎng)傳輸性能能夠滿足的情況下，結(jié)合網(wǎng)格計算的思想，建立可以將汁算任務(wù)拆分、封裝、并行的分布式計算環(huán)境。這樣既減少硬件在一些部門中的集中投入，又有效滿足特定的計算需求，充分利用現(xiàn)有設(shè)備資源，從而改善了企業(yè)的投入產(chǎn)出比。

    2．1．3 建立兼具開放性和競爭性的云計算開發(fā)平臺

    云計算開發(fā)平臺以各種API、協(xié)議、接口為基礎(chǔ)，它主要屏蔽網(wǎng)絡(luò)拓撲、數(shù)據(jù)同步、分布計算、數(shù)據(jù)存儲與備份等一系列復(fù)雜性，提供給開發(fā)者一個相對易于建立應(yīng)用的環(huán)境，借助新的云計算開發(fā)工具，來表達各自的計算需求，或提供數(shù)據(jù)服務(wù)。如何設(shè)計這些API、協(xié)議和接口是技術(shù)的關(guān)鍵，它需要一套既簡單又具備各種應(yīng)用包容性的原語。

    2．2第二階段擴充云服務(wù)，積聚云端數(shù)據(jù)

    上文討論到了云計算開發(fā)平臺的開放性和競爭性。

    開放性是指石油集團企業(yè)內(nèi)部的各級單位和部門，甚至集團以外經(jīng)過準(zhǔn)人審核的第三方開發(fā)商，都具有為云計算平臺添加應(yīng)用的權(quán)利，且應(yīng)用是多樣化的，可能是勘探類、開發(fā)類，石油工程類，甚至是單據(jù)流轉(zhuǎn)等一般性流程管理，這些應(yīng)用在集團信息部門的審核后上線，作為云計算服務(wù)的一種。

    競爭性是指作為云計算各種服務(wù)的提供者，在應(yīng)用接入云計算平臺后，獲取服務(wù)標(biāo)識，服務(wù)的消費者根據(jù)各自的需求通過服務(wù)標(biāo)識來選擇服務(wù)。也許對同一種應(yīng)用有多個服務(wù)提供者，那么作為服務(wù)消費者的用戶就掌握了選擇服務(wù)的主動權(quán)，從而成為競爭性服務(wù)的受益者。

    在這樣一種云計算服務(wù)體系下，各種新老應(yīng)用是可以并存的，隨著新服務(wù)系統(tǒng)推陳出新，功能不斷強化、延伸和擴充，老服務(wù)系統(tǒng)就能逐漸地處于休眠狀態(tài)，直至被淘汰，整個系統(tǒng)平靜地完成了升級更新或遷移過渡。

    在這一步驟中，主要關(guān)注整個云平臺服務(wù)的擴充與運作，既要有明確的準(zhǔn)入制度，又要建立起相關(guān)利益鏈條，聯(lián)合各級單位實現(xiàn)優(yōu)化配置，收益雙贏。在初期的基礎(chǔ)建設(shè)中，各種應(yīng)用的開發(fā)可以以買斷的方式，誠邀第三方云計算開發(fā)商的介入，迅速建立起具體的云服務(wù)；到后期，爭取由利益來驅(qū)動服務(wù)開發(fā)，先投入再收益，逐漸壯大云計算平臺，增加服務(wù)的多樣性。

    隨著云服務(wù)的擴充，云端數(shù)據(jù)也在集聚，這些數(shù)據(jù)是企業(yè)的核心價值所在，是服務(wù)質(zhì)量提升的保障。這些數(shù)據(jù)包括勘探數(shù)據(jù)、生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)、井史數(shù)據(jù)、HSE數(shù)據(jù)、客戶關(guān)系數(shù)據(jù)、物流管理數(shù)據(jù)、銷售采購數(shù)據(jù)、物資裝備數(shù)據(jù)等等。因此在這一階段，對數(shù)據(jù)的清洗、轉(zhuǎn)換、規(guī)整等一系列管理與維護工作是重點和難點之一。盡管對數(shù)據(jù)的管理比較繁雜，但可借助一些軟件開發(fā)與數(shù)據(jù)維護工具來管理，而隨著系統(tǒng)臻于完善，必須引入自動批處理方法，通過自動化數(shù)據(jù)管理與維護來獲得更好的效益和靈活性，甚至通過數(shù)據(jù)挖掘等諸多手段，來獲取更具潛在價值的趨勢導(dǎo)向信息。

    2．3第三階段實現(xiàn)中國石油能源云

    在成功實施企業(yè)私有云之后，隨著應(yīng)用服務(wù)的成熟，可以逐步建立起面向服務(wù)的國家能源數(shù)據(jù)云計算。

    在建立國家能源數(shù)據(jù)中心方面，挪威等一些歐美國家起步較早，并經(jīng)歷了數(shù)據(jù)管理從靜態(tài)、封閉的用于數(shù)據(jù)收集和歸檔的國家數(shù)據(jù)儲存庫(NDR)到動態(tài)、開放的國家數(shù)據(jù)中心(NDC)的發(fā)展過程，這一國家數(shù)據(jù)中心原來僅是收錄勘探開發(fā)數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，經(jīng)過發(fā)展擴大，現(xiàn)已開始收錄其它資源信息，如地質(zhì)、水文、采礦、人文、農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及運輸數(shù)據(jù)等，并形成良性的商業(yè)模式。

    云計算給建立中國能源數(shù)據(jù)中心帶來新的契機。在勘探、鉆探、開發(fā)的過程中能夠獲得大量專業(yè)的石油技術(shù)數(shù)據(jù)和信息，這些數(shù)據(jù)對石油行業(yè)來說是絕無僅有的。而對這些數(shù)據(jù)進行維護和管理的人員都是技術(shù)專精的行家，通常有著地球科學(xué)和信息技術(shù)的跨專業(yè)學(xué)科背景。這些專業(yè)人士需要面對各種挑戰(zhàn)，這包括掌握先進的軟件工具、處理繁雜的數(shù)據(jù)格式、過濾低質(zhì)量數(shù)據(jù)或偽數(shù)據(jù)等等，另外還需要將數(shù)據(jù)映射到相應(yīng)的地理空間上。如此一來，勘探開發(fā)數(shù)據(jù)的專業(yè)管理需要耗費巨資，且在短時間內(nèi)無法立即見效，從而制約了企業(yè)長期持續(xù)地投入。

    建立中國能源數(shù)據(jù)云的目標(biāo)就是利用云計算提供的先進技術(shù)和商業(yè)模式，在網(wǎng)絡(luò)中集散儲存和管理石油技術(shù)數(shù)據(jù)，然后將費用分攤到使用和需要數(shù)據(jù)的幾個機構(gòu)。中國能源數(shù)據(jù)云的建立對政府來說也具潛在的價值，因為云計算可有效地節(jié)約費用，還可以產(chǎn)生效益，同時受益于政府和用戶。甚至可以催生新的行業(yè)，更專業(yè)化地處理數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，提供解決方案，通過提供給需要的石油公司來獲利。

    從石油集團企業(yè)的私有云到建立中國能源數(shù)據(jù)公有云，是數(shù)據(jù)服務(wù)逐漸步入有償化的過程，這一有償化過程能夠?qū)��?shù)據(jù)資源的合理配置和使用起到積極的作用。

3 實施要點

    云計算技術(shù)帶給人們新的商業(yè)前景的同時，也不應(yīng)忽視決定實施成敗的若干技術(shù)細節(jié)問題，主要列出以下四個方面：

    3．1性能

    近年來虛擬機(Virtual Machine)技術(shù)的飛速發(fā)展有目共睹，并在商業(yè)領(lǐng)域日趨成熟。虛擬機以其獨特性讓許多應(yīng)用從不可能到可行，甚至是唯一可行。但眾所周知，虛擬技術(shù)是以犧牲一定性能為代價的，盡管可以從多核等硬件架構(gòu)和操作系統(tǒng)進行改進，甚至引入Flash技術(shù)，但性能問題仍是需要認真對待的瓶頸之一，一時難以被完全解決。而目前的云計算技術(shù)是建立在虛擬機技術(shù)的基礎(chǔ)之上，因此云計算的性能問題也隨之而來，不過相信在不久的將來各硬件廠商將很樂于解決這類問題。

    3．2時效性

    假設(shè)在千里之外有一鉆井平臺因事故復(fù)雜而停止鉆進，急需關(guān)于本區(qū)塊更詳細的地質(zhì)資料，而這些資料的數(shù)據(jù)量可能以G級計，并散布在云中。能否及時獲取這些資料將取決于云存儲、云訪問的時效性。因此由網(wǎng)絡(luò)速度帶來的時效性問題是系統(tǒng)設(shè)計需要考慮的另一個重要方面，它決定了云計算服務(wù)的可用性。另外，在設(shè)計云策略時，要確認每個系統(tǒng)的實時性、準(zhǔn)實時性和可能的批處理事務(wù)請求，用于決定待處理的并發(fā)數(shù)，從而指定所有特殊的架構(gòu)需求。

    3．3自動化

    系統(tǒng)維護和數(shù)據(jù)管理的自動化程度影響著系統(tǒng)步人正常運行后的成本，很多老系統(tǒng)因為自動化程度不高，而在使用中需要長期的投入，而且死數(shù)據(jù)不斷積累，最終積重難返而不得不另起爐灶。在實施的第一階段就應(yīng)該對系統(tǒng)有自動化維護的考量，讓云計算在運維中進人良性的循環(huán)。

    3．4安全性

    雖然和大部分公有云不同，在石油集團企業(yè)內(nèi)的私有云中，發(fā)生數(shù)據(jù)被竊的可能性會小一些，且通過內(nèi)部的流量監(jiān)控也能夠定位失竊數(shù)據(jù)的去向，但是要完全杜絕盜取數(shù)據(jù)，尚不太可能，只能通過加密認證技術(shù)和管理制度加以約束。這里更關(guān)注的安全性是指，當(dāng)云存儲或內(nèi)部部署資源出現(xiàn)故障時，如何保證數(shù)據(jù)的完整性，或相對完整性。即使是云也需要有備份計劃，有效的自動備份能夠減小信息丟失的可能性。

4 結(jié)束語

    云計算的產(chǎn)生并迅速發(fā)展主要有其技術(shù)和商業(yè)兩方面的原因，虛擬化技術(shù)、海量數(shù)據(jù)密集處理技術(shù)的發(fā)展是推動其步入成熟的催化劑，

    同時電是互賦網(wǎng)發(fā)展中需要不斷豐富其服務(wù)應(yīng)用的必然結(jié)果。盡管云計算還沒迎來統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但Amazon．VMWare,Google，IBM等一批公司已推出成型的商業(yè)模式或技術(shù)上的解決方案。作為石油集團企業(yè)．不該坐視新技術(shù)帶來的新契機擦肩而過，而應(yīng)該以積極的態(tài)度來迎接這潛在的技術(shù)革新。本文不僅是對日前蓬勃發(fā)展的云計算的介紹，也給出了云計算戰(zhàn)略實施的一個階段，和實施時需要注意的若干要素。是終希望引起打油集團企業(yè)對云計算技術(shù)的重視．共同推進云計算技術(shù)在石油行業(yè)中的成功應(yīng)用。

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本文標(biāo)題：石油集團企業(yè)的云計算戰(zhàn)略

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