7月3日上午,2019云计算开源产业大会在北京国际会议中心隆重开幕。2019云计算开源产业大会以“计算无处不在,开源引领未来”为主题,由中国信息通信研究院主办。

下午13:30,大会特设的企业上云论坛活动正式开始,中国信息通信研究院云大所云计算部工程师罗欧以《交通与能源行业云计算应用现状与研究思路》为主题发表了精彩演讲。

中国信息通信研究院云大所云计算部工程师罗欧

中国信息通信研究院云大所云计算部工程师罗欧

各位参会的嘉宾和各位专家,大家下午好!我是中国信通院云大所的罗欧。这次主要讲的是企业上云——赋能传统行业。我们这个部门不仅专注于云计算技术,还有衍生的原生技术。把我们之前对于交通和能源行业相关的云计算应用现状浅显的研究跟大家做个分享。

一、云计算整体发展情况

昨天主论坛上,我们公布了2018年云计算整体规模进展的分析。2018年我国云计算整体市场规模达到962.8亿元,增速39.2%。公有云市场规模达到437亿元,相较于去年增长了65%,预计未来还会处于快速增长阶段。私有云市场规模达到了525亿,较去年增长了23%,预计未来将会继续保持稳定增长。

这是国内云计算相关指导政策,将政策环境从宏观的指引走向全面推进云计算的应用,为各个企业上云提供了很好的政策支持。基于此我们做了相关的研究,研究结果是云计算应用正在从互联网行业向金融、政府、交通、能源等传统行业慢慢渗透,各个行业主要云计算厂商参与的程度,像政务云市场从互联网厂商到传统的IT厂商,三大运营商都有相应的参与。金融云各个银行业都别成立了自己的科技公司。关于今天主要讲的交通云和能源云市场也都有相应的案例。能源云市场,游戏行业新华三和浪潮都有相关案例的落地。电力行业紫光、华为,新能源华为和阿里云也都有不错的应用。我们前期的研究成果主要是专注于轨道交通、油气、电力等能源行业,我下面从轨道交通、油气、电力几个方面做个相关的介绍。

二、交通行业云计算应用现状

交通行业的特色,一是服务对象非常多。这是早高峰时间北京某个地铁站排队的情况,可以明显地看出轨道交通第一大特色,服务对象非常多,尤其是在北京、上海这样的大城市。二是对安全可靠性的要求非常高,也是因为服务于广泛大众。信息系统一旦出现问题就会影响到人身生命安全。三是信息化系统生命周期相当长。相应的系统比较专业,一旦建设起来以后,扩容和新的系统上线,传统模式下,上线周期都是有一定障碍的。在没有利用云计算之前,周期都是非常长的。

轨道交通信息化的挑战:一是系统方面,分散独立,可靠性低,扩容难,信息系统上线周期长。二是基础设施。以前都是分散的机房部署的,利用率比较低。三是数据缺乏统一的管理,部署安全性堪忧。面对未来越来越多的高速化和一体化的发展,传统的信息化问题应该越来越显著。

云计算在轨道交通方面应用的优势又可以很好地解决这些问题,可以很好地提升资源利用率,保障系统的可靠性,可以支持系统快速扩容上线,保障数据安全以及高速传递。

关于轨道交通云计算相关应用,我们提出了可靠的数据是交互的核心,专业的IaaS、PaaS、IaaS软件是基础,云网协同是特点,可靠安全是保障。比如某个轨道统一交互平台,下面有三张网,一是运输生产网络,二是内部管理网络,三是外部服务网络。可以组成一个轨道交通的IaaS平台,基于上面的PaaS平台,集成服务于三张网络的不同服务。一是运输生产系统,主要是对轨道交通乘客的管理、信号管理、自动出检票等相关的生产系统。二是内部系统。主要是企业内部使用的财务管理、人力管理,包括考勤管理、办公自动化。三是外部服务系统,比如便民APP等其他相关应用。

在我们目前了解的案例中,轨道交通相关应用优先级是从外部服务优先上云,再往上到内部管理系统。真正涉及到运输生产系统的上云程度相对比较低,可能因为运输生产系统的特殊性和复杂性,目前在迁移的成本上有一定的难度,系统改造问题也比较多。所以,上云程度不是特别理想。

这是轨道交通行业云计算方面的相应案例。比如运输生产方面,云计算改造以后,在基础架构上搭建出的生产监控视频系统,可以对已有的监控视频所有的数据进行存储,能够更好地为生产监控提供保障。在内部管理方面很多采用的是桌面云的服务方式,可以减轻内部办公的负担。对员工也可以提供多种终端的接入方式,方便员工在各地不受时间、不受地点控制处理内部办公事务。对外部服务方面,很多是关于移动APP上云。传统模式下,大家在地铁里买票需要到窗口或自动售货机排队,现在很多地方都有了移动APP,不用买票,直接打开手机便民的APP扫描二维码就可以乘车,可以减少排队时间。

做的比较好的像无锡地铁,底层架构采用的是自建的私有云和行业云混合部署的方式,对上提供了PaaS的环境,自己通过PaaS平台开发出一些应用,对上层可以提供管理分析、生产运营的分析,具体应用场景落到云售票、监控的云存储、大数据分析、物联传感、桌面云、办公自动化。

三、能源行业云计算应用现状

中国是世界消耗和生产能源的大国,能源的使用模式是以高碳传统的粗放模式为主,正因为如此,相关的国家部委提出了互联网+智慧能源等相应的推进策略。所以能源行业的云计算应用应该有非常好的发展前景。

石油、天然气、电力等领域多为巨企业。大型企业信息化共性问题:一是“集团—省—地市”多级部署的方式,管理成本非常高。二是业务系统“烟囱式”部署,数据互通难,因为涉及到的专业系统比较多,会分期建设,分布在不同数据中心,互相之间数据互通有一定难度。三是信息系统独立运行,运维效率低。因为分期建设,不同人员掌握的程度都不一样,分散的运维会带来很多运维成本。能源企业除去大型企业共有的信息化问题以外,还有一些特性的问题,比如服务对象广泛,业务周期峰值明显。比如每个月或者每年年末月结年结的时候会带来很高的峰值,在非月结年结的时候会带来巨大的资源浪费。同时信息量巨大,尤其是能源油气行业,上游会有非常多的地质勘探、数据建模的图像影像数据。

云计算相关优势是可以一一解决这些问题的,比如云计算可以做到很好的资源整合,对大型的集团企业设备能进行利用处理,也可以提高闲置资源利用率,对信息系统建设周期长等问题可以实现很好的信息系统快速扩容快速上线,同时保证系统的高可靠性。但根据我们的前期调研研究,目前我们国家的云计算应用是起步比较晚,进展比较慢的。有一些企业,尤其是电力的发电集团,目前处于云计算1.0虚拟化阶段。云计算技术相关应用不是很到位,很大程度上是因为能源行业对服务的稳定性和数据安全性的要求非常高,对云计算相关的技术有可能存在一定的不信任。同时也是因为早期建设的专用的应用系统业务性非常强,系统比较复杂,业务的迁移难度比较大。所以,导致目前还有很多专业的应用系统、业务系统部署在物理机上,只有少量非核心的业务系统,类似于内部办公、对外服务门户网站和营销的平台完成了物理机向虚拟机的迁移。

根据前期调研,油气行业上下游涉及的各个环节还是有一些云服务厂商提供了云计算相关技术的。比如上游找油、挖油和初步处理环节中,有很多相关解决方案。比如油气层、井筒、管道的高性能模拟,还有勘探生产制造平台,都有一些解决方案。智慧炼化、智能营销、智能监控、油藏高性能模拟等也都有相应的落地应用。

以上游油气勘探开发为例,具有范围广、难度大的特点。尤其是上游勘探开发中对海量的数据计算、存储、高精度图像显示都有很高的要求。上游油气勘探业务包含非常多的专业系统,底层依托于比较专业不同性能的服务器、工作站,或者并行的计算集群,为上游的油气勘探相关业务系统提供支持。

传统模式下,由于上层应用非常专业,专业的技术人员分散,无法很好地进行协同开发处理。右侧是目前关于勘探开发协同研发平台类似的部署架构图,最底层IaaS平台可以通过计算、存储、网络设备利旧,统一调度管理,并且可根据不同应用需求,建立不同的资源池支撑上层应用,保证计算资源能够按需分配、合理使用,减少资源浪费。PaaS层通过通用的业务服务、技术服务组件、以及中间件和开发套件,为技术人员协同研究提供软件环境,降低IT系统建设和运维的成本。

电力行业参与方包括上游的燃料供应商,华能、大唐等发电集团,中间国网、南网等电网公司,还有最终用户。涉及的相关应用包括智能电网、智能运维、智能充电桩、智能电表。从前期调研来看,1、传统电力运维由于工作性专业要求比较强,对运维人员素质要求比较高,人员的培训周期长、成本高。2、电力行业涉及的运维工作类型非常多,对相关工作步骤要求非常严格,现场实时监督难,无法保证运维工作按步骤正常运行,工作效率低、效果差。3、因为运维的人员和需要运维的设备分布非常广,没有很好的可视化的监控手段,管理难度大。4、所涉及的设备区域分布广,故障响应及时性无法保证。

能源行业是云计算和边缘计算协同使用非常多的场景,新的云计算、边缘计算协同的模式下,通过云平台与IoT平台协同,可自动采集监控摄像头、仪表、传感器等设备数据并加工分析,解决传统模式下人工定期抄表、监测、录入监控数据等效率低下的问题。运维人员可通过电脑、手机、平板等多种终端实时掌握设备运行数据,对设备进行管理和分析,最大程度保障设备正常运行。

四、未来工作研究思路

云计算标准和开源推进委员会除了云边协同工作组以外,还有能源工作组、交通工作组。两个工作组前期召开了2—3轮研讨会,邀请行业专家和大咖共同研讨相关的行业应用。未来我们会定期召开两个工作组的专题研讨会,根据研讨会上各个专家的交流情况,编写交通和能源行业相关云计算调查报告。未来探讨制定两个行业云计算相关标准,依据标准开展相关评估工作。谢谢大家!

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