?當(dāng)前，世界能源格局正經(jīng)歷一場(chǎng)深刻的變革。為了促進(jìn)低碳、高效、清潔電力工業(yè)的發(fā)展, 再造電網(wǎng)的信息回路，構(gòu)建新型的用戶(hù)反饋方式，提高電網(wǎng)的效率，降低運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)價(jià)值的最大化, 電力行業(yè)目前在向智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型。
電力行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和全國(guó)性互聯(lián)電網(wǎng)的形成, 未來(lái)電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)和信息將變得更加復(fù)雜, 數(shù)據(jù)和信息量將呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，各類(lèi)信息間的關(guān)聯(lián)度也將更加緊密。同時(shí), 電力系統(tǒng)在線(xiàn)動(dòng)態(tài)分析和控制所要求的計(jì)算能力也將大幅地提高，當(dāng)前電力系統(tǒng)的計(jì)算能力已難以適應(yīng)新應(yīng)用的需求。日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)量對(duì)電網(wǎng)公司信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力提出了新的要求。在這種情況下，電網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)不可能采用傳統(tǒng)的投資方式，靠更換大量的計(jì)算設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)解決問(wèn)題，而是必須采用新技術(shù)，充分挖掘現(xiàn)有電力系統(tǒng)硬件設(shè)施的潛力，提高其適用性和利用率。
因此，迫切需要引入新的計(jì)算技術(shù)，在維持現(xiàn)有硬件設(shè)施不變的情況下，充分整合系統(tǒng)內(nèi)部的計(jì)算能力和存儲(chǔ)資源，提高電網(wǎng)的在線(xiàn)分析和實(shí)時(shí)控制能力，為智能電網(wǎng)提供有效的技術(shù)支撐，將云計(jì)算引入電力系統(tǒng)中，構(gòu)建面向智能電網(wǎng)的云平臺(tái)體系，形成電力系統(tǒng)私有的智能電網(wǎng)云。智能電網(wǎng)云可充分利用電力系統(tǒng)自身的物理網(wǎng)絡(luò)，整合現(xiàn)有的計(jì)算能力和存儲(chǔ)資源，以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)處理能力及電網(wǎng)實(shí)時(shí)控制和高級(jí)分析應(yīng)用的計(jì)算需求。智能電網(wǎng)云以透明的方式向用戶(hù)和電力系統(tǒng)應(yīng)用提供各種服務(wù)。它是對(duì)虛擬化的計(jì)算和存儲(chǔ)資源池進(jìn)行動(dòng)態(tài)部署、動(dòng)態(tài)分配或重分配、實(shí)時(shí)監(jiān)控的云計(jì)算系統(tǒng)，從而向用戶(hù)或電力系統(tǒng)應(yīng)用提供滿(mǎn)足QoS要求的計(jì)算服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)以及平臺(tái)服務(wù)。
再者，電力行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)非常符合云計(jì)算的服務(wù)模式和技術(shù)模式。云計(jì)算就是將原本分散的資源聚集起來(lái)，再以服務(wù)的形式提供給受眾，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化運(yùn)作、集約化發(fā)展、精益化管理、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。采用云計(jì)算，不僅可以實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)采集和共享，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘，提供商業(yè)智能BI，輔助決策分析，促進(jìn)生產(chǎn)業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)發(fā)展，也可以幫助電網(wǎng)公司將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為服務(wù)，提升服務(wù)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合，大幅提高電網(wǎng)實(shí)時(shí)控制和高級(jí)分析能力，為智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供有效支持，云計(jì)算在智能電網(wǎng)的應(yīng)用無(wú)疑具有極其重要的研究?jī)r(jià)值和意義。
賽特斯“賽云”平臺(tái)實(shí)力迎接挑戰(zhàn)
2016年1月，賽特斯成功中標(biāo)“面向智能電網(wǎng)的電力云計(jì)算技術(shù)北京市工程實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目創(chuàng)新能力建設(shè)項(xiàng)目”。作為國(guó)家電網(wǎng)今年重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其建設(shè)目標(biāo)為搭建完善的云計(jì)算資源支撐平臺(tái)，提供靈活便捷可控的應(yīng)用支撐環(huán)境，重點(diǎn)結(jié)合SDN網(wǎng)絡(luò)控制器，優(yōu)化云環(huán)境中復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)流量處理能力，可幫助客戶(hù)提高基礎(chǔ)資源使用效率，實(shí)現(xiàn)根據(jù)業(yè)務(wù)擴(kuò)展進(jìn)行資源的靈活擴(kuò)容，縮短應(yīng)用上線(xiàn)周期，加強(qiáng)集中管控能力，提升IT系統(tǒng)價(jià)值，協(xié)助客戶(hù)推進(jìn)智能電網(wǎng)云化進(jìn)程。
智能電網(wǎng)云計(jì)算環(huán)境可以分為三個(gè)基本層次：物理資源層、平臺(tái)層和應(yīng)用層。物理資源層包括各種計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源，整個(gè)物理資源層也可以作為一種服務(wù)向用戶(hù)提供，即IaaS(infrastructure as a service)。IaaS向用戶(hù)提供的不僅包括虛擬化的計(jì)算資源、存儲(chǔ)，同時(shí)還要保證用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)帶寬等問(wèn)題，IaaS作為智能電網(wǎng)云計(jì)算平臺(tái)的基礎(chǔ)，其安全可用性至關(guān)重要。
賽特斯“賽云”平臺(tái)產(chǎn)品可搭建完善的云計(jì)算基礎(chǔ)資源層平臺(tái)，完美提供智能電網(wǎng)云平臺(tái)laaS層需求，“賽云”平臺(tái)基于Openstack開(kāi)源技術(shù)架構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)虛擬化子系統(tǒng)FlexVisor基于標(biāo)準(zhǔn)的SDN架構(gòu)，控制與轉(zhuǎn)發(fā)相分離，控制面集中，向上提供API接口，開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)操作能力?；谔摂M網(wǎng)絡(luò)可以創(chuàng)建出制定的port給虛擬機(jī)等使用；存儲(chǔ)虛擬化子系統(tǒng)FlexStorage基于Ceph架構(gòu)，是在硬件存儲(chǔ)上構(gòu)建出的一個(gè)無(wú)單點(diǎn)故障、多數(shù)據(jù)副本、自動(dòng)管理、自動(dòng)修復(fù)、數(shù)據(jù)分布均衡、并行化程度好的虛擬存儲(chǔ)層。主要為虛擬計(jì)算提供云硬盤(pán)功能，另外云主機(jī)文件可以存放在虛擬存儲(chǔ)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)文件的高可用性；云管理子系統(tǒng)FlexStack，支持kvm、VMware等多種Hypervisor，通過(guò)豐富的套件來(lái)管理云監(jiān)管平臺(tái)。
“賽云”管理平臺(tái)提供動(dòng)態(tài)資源管理功能，在應(yīng)用業(yè)務(wù)負(fù)載不高的情況下，減少虛機(jī)數(shù)量，降低整體能耗。在突發(fā)業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)需求情況下，可從云資源池中增加虛機(jī)，動(dòng)態(tài)滿(mǎn)足前端業(yè)務(wù)需求。賽云平臺(tái)資源池可便捷的實(shí)現(xiàn)資源擴(kuò)展，提供資源預(yù)留功能，提供動(dòng)態(tài)資源管理功能，通過(guò)對(duì)虛擬機(jī)的優(yōu)化放置和遷移，提升資源利用率。
“賽云”還具有以下獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
轉(zhuǎn)發(fā)與控制分離：“賽云”具有轉(zhuǎn)發(fā)與控制分離的特點(diǎn)，可使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)面和控制面獨(dú)立發(fā)展，轉(zhuǎn)發(fā)面向通用化、簡(jiǎn)單化發(fā)展，成本可逐步降低;控制面可向集中化、統(tǒng)一化發(fā)展，具有更強(qiáng)的性能和容量。
控制邏輯集中: SDN控制器可實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)級(jí)別的統(tǒng)一管理、控制和優(yōu)化，更可依托全局的拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)信息幫助實(shí)現(xiàn)快速的故障定位和排除，提高運(yùn)營(yíng)效率。
網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放化：“賽云”通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)API接口實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放化。通過(guò)集中的SDN控制器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一管理、整合以及虛擬化后，采用規(guī)范化的北向API接口為上層應(yīng)用提供按需分配的網(wǎng)絡(luò)資源及服務(wù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放。這樣的方式打破了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)對(duì)業(yè)務(wù)封閉的問(wèn)題，是一種突破性的創(chuàng)新。
多租戶(hù)支持：“賽云”支持租戶(hù)間隔離，每個(gè)租戶(hù)均可自主規(guī)劃自己的網(wǎng)絡(luò)，且在單個(gè)租戶(hù)網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)不影響其他租戶(hù)，確保租戶(hù)網(wǎng)絡(luò)的安全性；多租戶(hù)支持使得多租戶(hù)共享計(jì)算資源成為可能，可有效提高計(jì)算資源的利用率，提高同等規(guī)模服務(wù)提供需求情況下計(jì)算資源和能耗的降低，降低成本，提高運(yùn)營(yíng)者收益。
純軟件解決方案：“賽云”采用全軟件解決方案，控制器部署在通用服務(wù)器上，虛擬轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備部署在hypervisor上，可以與多主流設(shè)備廠(chǎng)家路由器集成作為數(shù)據(jù)中心出口設(shè)備。同時(shí)，純軟件基于overlay的解決方案保護(hù)了原有投資，不需要進(jìn)行硬件設(shè)備的更新?lián)Q代，同樣在后續(xù)演進(jìn)及新增功能實(shí)現(xiàn)時(shí)，僅需要對(duì)軟件進(jìn)行更新或升級(jí)，不涉及硬件設(shè)備的更替，最大化保護(hù)投資。
“賽云”智能云基礎(chǔ)平臺(tái)對(duì)國(guó)電具有重要價(jià)值
依托賽特斯的技術(shù)，北京電網(wǎng)將逐漸實(shí)現(xiàn)智能化，并實(shí)現(xiàn)以下巨大提升：
提高管控能力：隨著智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)集中建設(shè)的趨勢(shì)，云平臺(tái)將對(duì)集中后的資源統(tǒng)一管理，資源動(dòng)態(tài)分配、任務(wù)分布式調(diào)度等發(fā)揮重要作用。
節(jié)省投資，降低費(fèi)用：云平臺(tái)不僅能大大節(jié)約信息化成本，而且能夠很快的部署計(jì)算資源，從而能提高生產(chǎn)效率和管理效率。
電網(wǎng)故障處理分析更加迅速：由于云平臺(tái)資源集中優(yōu)勢(shì)，在其上運(yùn)行的各種電網(wǎng)分析系統(tǒng)，結(jié)合云平臺(tái)存儲(chǔ)的全網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)，及具有的仿真操作系統(tǒng)，在同一平臺(tái)內(nèi)具備事件調(diào)查所需的全部相關(guān)數(shù)據(jù)，為調(diào)度人員快速處理電網(wǎng)故障提供可能。
實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)管理信息化和精益化：通過(guò)云平臺(tái)的大計(jì)算能力，將實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)主數(shù)據(jù)管理、海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理、信息運(yùn)維綜合監(jiān)管、電網(wǎng)空間信息服務(wù)、生產(chǎn)和調(diào)度應(yīng)用集成等功能，完全實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)管理的信息化和精益化。
為用戶(hù)提供增值服務(wù)：由于云平臺(tái)具備海量計(jì)算存儲(chǔ)能力，并可持續(xù)擴(kuò)容資源，為電力提供者、電網(wǎng)管理者至電力使用者所提供的支持會(huì)更加廣泛，拓展及提升電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施增值服務(wù)的范圍和能力。
本次項(xiàng)目組織，通過(guò)“賽云”云平臺(tái)搭建的智能電網(wǎng)云laaS層平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)基于基礎(chǔ)資源構(gòu)件進(jìn)行高效、動(dòng)態(tài)的服務(wù)聚集、服務(wù)整合，進(jìn)而對(duì)下一步計(jì)劃完成的基于PaaS層的“國(guó)網(wǎng)人財(cái)物信息系統(tǒng)多場(chǎng)景微應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目”提供支持，從全局和局部的角度來(lái)進(jìn)行服務(wù)提供者和服務(wù)資源的匹配技術(shù)和優(yōu)化選擇算法，最后基于網(wǎng)絡(luò)提供完善的智能電力云服務(wù)。
