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用OpenStack构建南方电网广东公司能源云

平台即服务层(Paas)将各类平台软件和应用程序归类为基础组件、技术组件和业务组件。其中基础组件提供标准通用服务,包括关系型数据库、大数据、数据缓存、应用中间件、消息中间件、容器、工作流引擎等,实现弹性计算、弹性扩容、消息通信、数据存储等功能,所有组件已接口服务形式对外提供服务,云平台需提供服务集成服务实现服务的统一管理,并提供持续集成和连续交付服务,为应用提供开发、运行、部署等方面支撑。(如图2所示)

图2平台即服务层(Paas)平台架构

云管理平台(CMP)主要提供云资源管理、云运维管理、云运营管理和接口管理几大功能模块。云管平台还对交付的资源使用情况进行持续的计量和计费统计,提供全局、部门、项目等维度的用量统计分析服务,通过内置的计费管理、配额管理、计量统计及报表功能,为IT运维、IT管理和IT用户提供多种类型的统计分析报表,提升IT服务管理的效率和水平。

云管平台不仅为IT运维管理提供了高效率、自动化的管理手段,还为业务用户提供了界面友好的自助服务入口。业务用户在服务目录中选择所需服务,即可自助完成云资源的申请,经流程审批,系统即自动完成所申请的资源的交付,实现了IT服务使用和交付的云化。

作为企业级运维体系的重要基础平台,云管平台还提供了完备的开发接口,支持通过RESTAPI和更多类型的基础资源和第三方运维管理平台集成,如:应急指挥系统、视频、食堂、安保、会议、应急仓库系统等。通过持续的集成建设,最终形成云环境下流程驱动的一体化运维体系,如图3所示。

图3云管平台一体化运维体系

通过该项目建设,南方电网广东公司清远基地电力综合服务智慧行政云成为了OpenStack控制平面高可用与高性能的云管理平台,并实现了多项技术创新:

(一)平台高可用

整个OpenStack云平台的高可用主要依赖控制平面的高可用,设计难点在于如何平衡关键服务可靠性与平台可扩展性之间的矛盾,同时从计算、网络、存储等模块优化OpenStack平台消息机制,经过优化后,平台组件间的冗余消息大幅减少,消息转发效率大幅提升。管理平台具有高可用机制保证,实现集群部署,采用分布式的架构,组件具有多活的特点。

(二)深入优化计算、存储以及网络性能

从KVM、OVS、Ceph等最底层技术开始源代码级优化,最终提供接近物理硬件能力的计算、存储和网络性能,为本项目各个核心业务系统提供了高性能、可靠的服务平台。

(三)智能平台监控及告警

一旦物理机、OpenStack服务、或Ceph集群出现异常,Zabbix均能监控到并自动报警。将报警信息以短信、微信的形式发送到相关运维人员的手机上。通过与九州云的Zabbix监控集成,实现现场大屏幕、指示灯,及自动短信发送。

(四)多租户管理及隔离

本项目对OpenStack安全是主要从权限管理和网络安全管理来控制对云平台安全的保证。实现对OpenStack各个组件之间的API调用进行身份识别;通过用户,租户或项目(角色控制服务消费者对各个服务资源的访问权限。此外,运用OpenStack实现三层分级账户权限管理,为不同权限级别的用户呈现不同的导航界面,支持每个业务项目组来部署与修改自己的虚机。

云平台提升自主创新,保持市场竞争力

随着国家电力体制改革,售端市场化竞争态势的形成,要求电网企业信息化能力的快速升级,以此来应对“一主两翼、国际拓展”产业布局所带来的业务发展和外部环境的快速变化。同时电力信息系统由分散部署到统一部署的转变,面临着海量数据的存储能力和计算能力的瓶颈,以及系统的访问压力大等问题。基于此,结合电力系统“分级管理、分层控制、分布处理”的特点,提出一种基于OpenStack且兼容异构资源的清远基地私有云平台设计方案,进而充分发挥数据的高阶业务价值,服务于电力业务,提升南方电网广东公司的自主创新能力,保持市场竞争力。

本次南方电网广东公司清远基地电力综合服务智慧行政云,实现了计算、存储、网络资源彻底的云化,并将全部业务系统迁移到云计算平台中,在试运行过程中,不仅稳定可靠,更大幅提升了运行效率,后续还将在此基础上开展运维自动化相关工具的研究,并实现充分与大数据平台、物联网平台等技术结合。该OpenStack云平台将为本项目进一步实现业务创新提供稳定灵活、自主可控的基础架构支撑。

南方电网广东公司清远基地电力综合服务智慧行政云在2019年将依托省公司、东莞局的成功经验,面向全省各地市局、区局推进改工作,初步预计在未来2~3年内完成全省技改建设工作。平台建设不是对原有系统的颠覆,而是在原技术体系外用云计算技术、云服务理念构建的技术创新平台,与原技术体系协同发展、互为补充,建立传统应用加云应用架构的双模式IT服务体系,打造核心技术竞争力,支持业务创新发展,保障业务正常运营。

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