基于云计算的电力数据中心基础架构及其关键技术

第３６卷　第１１期２０１２年６月１０

日

：／．ｉｓｓｎ．１０００ＤＯＩ１０．３９６９１０２６．２０１２．１１．０１２－ｊ

基于云计算的电力数据中心基础架构及其关键技术

王德文

（）华北电力大学控制与计算机工程学院，河北省保定市０７１００３

摘要：为了适应新一代数据中心的发展趋势，并满足智能电网的需要，提出了基于云计算的新一代电力数据中心的基础架构。分析了现有电力数据中心的逻辑结构与功能，采用虚拟化技术对电力数据中心的服务器进行虚拟化，提高资源利用率，保障电力数据中心的高可用性和可伸缩性。设计了基于Ｈ为智能电网的各个业务系统、数据挖掘与辅助决策支ａｄｏｏｐ的电力数据中心云计算平台，持等应用提供海量数据的存储、管理与计算环境。提出现有电力数据中心向云计算的分阶段迁移

以保障平稳过渡。策略，

关键词：云计算；智能电网；数据中心；虚拟化；Ｈａｄｏｏｐ

０　引言

信息集成是消除企业内信息孤岛、实现信息共

享、提供决策支持的核心技术，而数据中心是信息集

１］

，具有重要的学术和应用价值［一直成系统的基础，

是近年来的研究热点，也是电力企业在坚强智能电２］

系统）研制规划［中力争解决的重点问网关键设备（

题之一。

对海量智能电网信息的存据中心的数据量将剧增，

储与处理将提出更高的要求。数据量的剧增，将造带来的问题是碳排放成电力数据中心规模的增大，

全球权威机构Ｇ和耗电量的不断激增，ａｒｔｎｅｒ调查显示，信息技术行业每年的二氧化碳排放量约为

，占全球总排放量的２％，数据中心成为碳３５００万ｔ　

８］

，排放大户［而数据中心服务器的资源利用率普遍

［］

很低，平均在１因此绿色高效与０％～３０％之间９，

为了实现信息共享和应用集成，电力企业正在

研究建立智能变电站数据中心、电力调度中心统一数据平台、配电网信息集成平台以及企业信息平台

］３６－

。国家电网公司在公司总部和各个网省公司等［

构筑了由数据中心、数据交换、应用集成、企业门户等部分组成的一体化企业级信息集成平台，并于上海、西安建设了集中式信息２０１１年５月在北京、系统灾备中心，以保障数据安全。电力数据中心和灾备中心作为电力企业信息资源的存储、处理和备

７］

，对于实现信息的纵向贯通和横向共享起份中心［

到至关重要的作用，但是，目前的电力数据中心还远

高可用性已经成为电力数据中心应重点解决的问题

目前电力数据中心采用总部与网省公之一。另外，

司的两级分布式结构，面对数据中心数据大集中的

发展趋势，应进一步聚合数据资源，解决数据交换瓶提供统一的数据中心监控管理平台，降低管颈问题，理成本。

自从Ｇ亚马逊、ｏｏｌｅ首次提出云计算概念后，ｇ微软和雅虎等公司相继提出了各自的云计算解决方１０］

，案［美国、韩国、中国等政府相继宣布了国家云计算发展战略，将云计算提升到前所未有的高度，云计算技术已经成为近年来国内外的热点研究问］１１１４－

。由于云计算可以满足新一代数据中心对题［

网络、存储与计算的业务需求，并能提供丰富的应用

服务，数据中心已成为云计算发展最快的领域，部分大型企业相继开展各自云计算数据中心的研发，例

、如中国移动的“大云”中国电信的“与中国联ｅ云”通的“互联云”等。

本文在分析现有电力数据中心的逻辑结构与功

研究了服务器虚拟化与虚拟机的实时能的基础上，

迁移，并对现有电力数据中心的服务器等资源进行

虚拟化，提高资源利用率。设计了基于Ｈａｄｏｏｐ的电力数据中心云计算平台，为智能电网的业务系统、

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未达到智能电网与新一代数据中心所要求的海量数

据存储与计算、自动化管理、节能环保与高可用性的水平。

电力数据中心目前日均新增数据记录５０００万　余条，还尚未完全接入企业资源计划、调度自动化、状态监测、空间地理、气象等系统的数据，特别是随着可再生能源以及分布式电源的不断接入，电力数

；修回日期：。收稿日期：２０１１１１０４２０１２０４１１－－－－

）；国家自然科学基金资助项目（中央高校基本科研６１０７４０７８）。业务费专项资金资助项目（１２ＭＳ１１３