付 乾

（山西潞安煤基清潔能源有限責任公司，山西 長治 046000）

引言

信息化系統(tǒng)在煤制油企業(yè)的運營和發(fā)展中起舉足輕重的作用。隨著煤制油企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理的不斷創(chuàng)新和持續(xù)優(yōu)化，信息系統(tǒng)的應用向縱深發(fā)展，帶來了數(shù)據(jù)中心空間分配不合理、硬件建設(shè)成本過高等問題。而現(xiàn)有服務(wù)器、存儲設(shè)備沒有被充分利用起來，網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)架構(gòu)不能有效地調(diào)配系統(tǒng)資源適應業(yè)務(wù)的需求。企業(yè)急需建立具有智能化、安全性高的新一代數(shù)據(jù)存儲中心。經(jīng)過研究對比發(fā)現(xiàn)，云存儲技術(shù)在數(shù)據(jù)處理過程中，不僅克服了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的弊端，還加快了整個企業(yè)信息處理的速度，降低了各信息系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)對接的成本，從而增加了企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效益。科學合理地選型與運用云存儲技術(shù)，是決定云存儲技術(shù)在煤制油企業(yè)信息化系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用的關(guān)鍵因素。本文在了解煤制油行業(yè)信息化系統(tǒng)存在的問題的基礎(chǔ)上，結(jié)合云存儲技術(shù)所具備的功能優(yōu)勢，重點分析云存儲技術(shù)在煤制油企業(yè)信息化系統(tǒng)中所起到的作用以及應用原理。

1 云存儲概念介紹

云存儲屬于云服務(wù)，是在云計算技術(shù)上衍生和發(fā)展出來的。云服務(wù)是融合分布式計算、網(wǎng)絡(luò)存儲、負載均衡、并行計算、虛擬化和超融合等技術(shù)的新一代信息技術(shù)。云計算是將巨大的數(shù)據(jù)計算處理程序分解成無數(shù)個小程序，通過多部云服務(wù)器組成的系統(tǒng)進行處理和分析這些小程序得到結(jié)果并返回給用戶。云存儲則是將網(wǎng)絡(luò)中各類存儲設(shè)備通過應用軟件集合起來協(xié)同工作，對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個系統(tǒng)，云存儲是配置了大容量存儲空間的一個云計算系統(tǒng)。用戶可以在任何時間、任何地方，通過多種方式連接到云端方便地存取數(shù)據(jù)。云存儲分為私有云和公有云，公共云指在互聯(lián)網(wǎng)上存儲信息和運行應用程序；私有云，是在企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)搭建云服務(wù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和應用程序運行，相比之下私有云具有安全性高、數(shù)據(jù)交互高效、可擴展性強[1-2]。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變化給存儲系統(tǒng)帶來新的挑戰(zhàn)，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)在存儲系統(tǒng)中所占據(jù)比例已接近80%。企業(yè)各信息系統(tǒng)產(chǎn)生的絕大部分數(shù)據(jù)均為圖片、文檔、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，但是基于數(shù)據(jù)庫應用的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)仍然在企業(yè)中占據(jù)重要地位，存儲大量的核心信息。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)營管理的需要，對數(shù)據(jù)收集、分析、應用的業(yè)務(wù)急劇增加，傳統(tǒng)單一的DAS、NAS存儲方式已經(jīng)遠遠跟不上企業(yè)發(fā)展的步伐。且伴隨著對各系統(tǒng)的深度擴展應用，硬件性能也會進一步下降。迫切需要打通企業(yè)內(nèi)部非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲通道，實現(xiàn)集中式數(shù)據(jù)管理。集中式的數(shù)據(jù)管理不僅縮短了企業(yè)內(nèi)部各部門機構(gòu)之間信息共享的距離，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫連接，也讓整個企業(yè)運作更順暢高效。因此，集中式存儲再次成為主流，集中存儲較分布存儲的優(yōu)點是，物理存儲介質(zhì)集中布放，便于維護和擴容；缺點是對機房環(huán)境要求高，對局域網(wǎng)整體規(guī)劃及網(wǎng)絡(luò)帶寬要求高[3]。

2 云存儲技術(shù)在煤制油信息化系統(tǒng)中的功能優(yōu)勢

習總書記指出，煤制油作為國家的能源戰(zhàn)略，對國家經(jīng)濟發(fā)展和長治久安是一個重要的戰(zhàn)略安排。煤制油屬于煤化工行業(yè)，是煤炭清潔利用的重要途徑，在“雙碳”進程中發(fā)揮重要作用。山西潞安煤基清潔能源有限責任公司聯(lián)合20余家單位協(xié)同攻關(guān)完成的“400萬t/年煤間接液化成套技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目，2021年被授予國家科學技術(shù)進步一等獎，該項目填補了國內(nèi)多項空白，打破了國外技術(shù)壟斷。2019年山西潞安煤基清潔能源有限責任公司成功產(chǎn)出全球首家煤基合成Ⅲ+基礎(chǔ)油，改變了國內(nèi)Ⅲ類高端基礎(chǔ)油長期依賴進口的局面。相關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)保密性和安全性方面顯得尤為重要，煤制油行業(yè)的DCS、ERP、MES、APC等信息系統(tǒng)存在大量的核心數(shù)據(jù)，基于煤制油行業(yè)數(shù)據(jù)的安全性和保密性，必須保證數(shù)據(jù)的絕對安全，同樣為了數(shù)據(jù)的深度分析應用必須要存儲涉及生產(chǎn)、安全、經(jīng)營、管理的大量過程數(shù)據(jù)，這樣對數(shù)據(jù)的安全性、可靠性、存儲體量等方面都提出了極為嚴苛的要求。

針對煤制油行業(yè)的特點，建議使用本地私有云和集中式存儲，私有云屬于企業(yè)自行搭建的專用云，服務(wù)器不對外開放，企業(yè)成員需要通過特定IP或APP方式來訪問，這從入口渠道降低了泄密的風險。對企業(yè)而言，數(shù)據(jù)資料關(guān)乎企業(yè)的發(fā)展命脈，比硬件設(shè)備更重要，是需要重點保存的機密信息，所以私有云存儲是一種更安全的選擇。其功能優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：

2.1 整合系統(tǒng)資源，存儲分配更合理

通過對公司信息系統(tǒng)整合，實現(xiàn)通信、運算、存儲齊步運作，根據(jù)業(yè)務(wù)需求對信息系統(tǒng)的性能和存儲進行合理分配，使資源更好的使用。之前實施信息化系統(tǒng)會參考同行業(yè)系統(tǒng)的配置進行服務(wù)器選型，但是由于煤制油行業(yè)在我國起步晚，生產(chǎn)和管理都沒有形成固化的流程標準，伴隨著生產(chǎn)和管理的不斷優(yōu)化升級，公司各信息系統(tǒng)的配置和實際運行管理差距越來越大，且大部分未做雙機熱備，升級硬件需要暫停業(yè)務(wù)進行，給工作帶來了極大的不便。云存儲技術(shù)可以解決以上問題，同樣有效避免硬件升級換代環(huán)節(jié)中人工操作失誤等原因造成的系統(tǒng)故障。

2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)一口徑，統(tǒng)計更為準確

數(shù)據(jù)的集中存儲實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫及一體化信息處理流程，使得多個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)處理調(diào)用過程更加靈活，方便各系統(tǒng)管理員及時發(fā)現(xiàn)問題并進行解決，避免了以前各個系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計口徑不一樣造成的分析誤判，減少了各信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)差異現(xiàn)象的發(fā)生，為煤制油企業(yè)管理決策提供了準確的大數(shù)據(jù)支撐。

2.3 數(shù)據(jù)安全性強，使用更加便捷

相比DAS、NAS、SAN存儲系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)因應用服務(wù)BUG和用戶使用不當導致的硬件故障，導致數(shù)據(jù)損壞、丟失問題，云存儲更加的智能化，在硬件發(fā)生故障時會完成自動讀寫指令，將數(shù)據(jù)通過獨立磁盤冗余陣列（RAID）儲至另一個服務(wù)器中，不僅完好地保證了信息的安全存儲，還可以保持服務(wù)器正常運轉(zhuǎn)。在煤制油企業(yè)信息化系統(tǒng)中，隨著生產(chǎn)自動化程度的逐年提高，特別是APC系統(tǒng)在公司各個車間裝置的陸續(xù)投用，相關(guān)數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)出爆炸式增長，當系統(tǒng)進行硬件升級擴容時，將之前舊存儲設(shè)備的信息數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)移到新的存儲設(shè)備上，保障數(shù)據(jù)安全的前提下實現(xiàn)資源的共享。

2.4 系統(tǒng)擴容方便，成本持續(xù)降低

煤制油企業(yè)由于行業(yè)的特殊性，數(shù)據(jù)量特別大，傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)在硬件擴容時較為麻煩。與相比傳統(tǒng)的存儲系統(tǒng)擴容不同，云存儲不需要關(guān)閉服務(wù)器電源和網(wǎng)絡(luò)，支持在線升級擴容；不影響各信息系統(tǒng)使用，同樣可以確保數(shù)據(jù)安全；擴容完成后自動將新增容量加入存儲池中順利完成擴展，且存儲系統(tǒng)可以自動識別；最關(guān)鍵是兼容性高，不同容量和型號的硬盤和設(shè)備，降低企業(yè)的投入成本。

3 云存儲技術(shù)結(jié)構(gòu)模型

云存儲技術(shù)在煤制油企業(yè)信息系統(tǒng)中的應用主要集中在存儲層、管理調(diào)度層、訪問接口層、業(yè)務(wù)應用層四個層面，如圖1所示。

1）存儲層是最基礎(chǔ)部分。各個存儲設(shè)備通過局域網(wǎng)聯(lián)系在一起，下一步公司計劃統(tǒng)一對服務(wù)器進行超融合，將采用NAS存儲技術(shù)，兼容支持之前的DAS等存儲方式。存儲設(shè)備上層設(shè)置管理系統(tǒng)，實現(xiàn)存儲設(shè)備的多鏈路冗余管理、邏輯虛擬化管理及設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控，且支持不同信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)之間的整合互通。

2）管理調(diào)度層是核心部分。主要通過分布式計算等技術(shù)實現(xiàn)云存儲中多個存儲設(shè)備之間的協(xié)同工作，實現(xiàn)快捷高效的數(shù)據(jù)訪問性能。訪問流量根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)策略分發(fā)到后端多臺云服務(wù)器的流量分發(fā)控制，通過流量分發(fā)擴展應用系統(tǒng)對外的服務(wù)能力，提高應用程序的容錯能力，實現(xiàn)負載均衡。系統(tǒng)在遇到服務(wù)器突然中止服務(wù)或硬件損壞的突發(fā)情況時，保障云存儲系統(tǒng)中信息不丟失，系統(tǒng)依舊可以穩(wěn)定運行。管理員通過授權(quán)管理保證云存儲系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)不會被未授權(quán)的用戶訪問，另外通過災備和異地備份等技術(shù)手段也保證了云存儲系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)安全。

3）應用接口層是云存儲系統(tǒng)中最為忙碌的層級。企業(yè)各信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理過程中，要求適用于不同的信息系統(tǒng)服務(wù)。根據(jù)煤制油企業(yè)實際業(yè)務(wù)類型，開發(fā)不同的應用服務(wù)接口匹配對應的服務(wù)，比如HTTP、API、FTP、ISCSI、CIFS、NFS等協(xié)議。

4）用戶訪問層是最靠近用戶的一層，為局域網(wǎng)內(nèi)的任何用戶提供服務(wù)，只要經(jīng)過管理員授權(quán)，都可以通過用戶訪問層進入云存儲平臺進行授權(quán)操作，享受云存儲帶來的各種便捷高效服務(wù)。

4 結(jié)語

2021年9月1日起施行的《中華人民共和國數(shù)據(jù)安全法》，已經(jīng)將數(shù)據(jù)安全提升到了國家安全的層面。從未來的發(fā)展趨勢來看，云存儲技術(shù)在煤制油企業(yè)信息系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新及深度應用，必將會更高效地保障企業(yè)數(shù)據(jù)安全，從而進一步實現(xiàn)煤炭規(guī)?；鍧嵏咝Ю茫Ｕ蠂夷茉窗踩?，助力煤制油行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。