首個電力企業核心業務上雲,快來國網黑龍江電力“抄作業”!

科技雲報道原創。

1882年7月26日傍晚7點,上海外灘6.4公里長的供電線路上串聯的15盞弧光電燈亮起。這一天,中國的電力事業從上海起步。一百多年來,中國電力行業實現跨越式發展,3萬億的電力帝國——國家電網,如今成爲世界最大公用事業公司。
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進入21世紀,數字經濟成爲大國博弈的新戰場,電力作爲承載着國家能源的基礎性樞紐產業,進入了全球競爭的行列。遺憾的是,站在數字化轉型的門口,中國電力行業卻遲遲不得其門而入。

近年來,只有少數電力企業做到了邊緣業務上雲,不少電力企業甚至出現了上雲“爛尾”工程。傳統電力行業數字化轉型,到底難在哪兒?
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電力行業數字化轉型遭遇

“鏡花水月”?

在過去20年裏,Oracle數據庫、小型機與集中式存儲,基本上是國內電力企業IT基礎設施的“標配”。隨着系統設備老化,這種“煙囪式”IT架構的性能變得愈發低下。

加上電力企業往往採用行業定製的軟硬件系統,系統集成複雜度高,這就意味着系統無法實現大規模升級和擴容,更不用提與上層應用的新技術進行對接。

如何在保持IT系統穩定運行的基礎上,實現新一代IT基礎架構以支撐數字化業務,成爲當前電力行業轉型面臨的核心難題。

與此同時,中國幅員遼闊,不同地區的IT水平差異較大,很多位於二三線城市的電力企業,並不具備一線城市的IT人才。新技術的快速迭代和IT系統的運維,讓電力企業倍感壓力。

以IT運維爲例,隨着舊系統使用的技術逐漸退出市場,電力企業也無法從原廠商獲得相應的維護支持,如不進行技術改造,或由相應的技術人才進行日常運維,系統一旦崩潰,企業和老百姓的用電業務就得不到保障。

不得不說,國內電力企業揹負了過於沉重的歷史包袱,IT系統改造之路充滿艱辛與挑戰,而沒有行業成功經驗可以參考,更讓整個電力行業的數字化轉型如同迷霧中前行,困難重重。

轟轟烈烈的電力行業數字化變革,到底是“鏡花水月”,還是“撥開迷霧終見月”?

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首個核心業務上雲“樣板間”誕生

2016年,國家電網迎來“十三五”開局之年,其中一體化“國網雲”平臺是國家電網核心信息化建設的重頭戲。經過三年的探索,國內電力行業終於傳來好消息:首個核心業務成功上雲的電力企業誕生了!

2019年底,國網黑龍江省電力有限公司(以下簡稱:黑龍江電力)依託青雲QingCloud雲平臺與QingStor® NeonSAN® 的整體解決方案,將核心業務系統ERP遷移到雲端。至此,其營銷系統、網管系統、辦公系統、ERP系統等核心業務系統,已全部遷移到雲上。

和國網電力全國各子公司一樣,黑龍江電力一直以來也面臨着傳統“煙囪式”IT架構僵化,ERP系統老化、性能下降,Oracle定製數據庫複雜度高、無法擴展,以及設備陳舊缺少廠商維護等問題,核心業務遷移上雲的難度非常大。
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然而,黑龍江電力不僅成功實現了IT架構轉型,還獲得了對核心業務運營及運維的全面支撐,打造出了教科書級別的核心業務上雲“樣板間”,其IT改造堪稱“硬核”:

在架構升級方面,從小型機向x86開放架構做了遷移,並將整個核心業務進行了雲化,大幅度提升了持續運營的能力。

在性能提升方面,構建起一個高可用、高性能的分佈式數據存儲平臺,Oracle數據庫性能較以往架構在多個維度指標實現10倍以上的提升。

在成本降低方面,x86通用設備較之專用定製設備的成本大幅降低,配套的備件、運維人員整體成本也隨之下降。

在運維便利方面,SAP所有的中間件部署在青雲QingCloud雲平臺之上,獲得了雲平臺本身自動化運維、易於擴展的能力。Oracle數據庫採取物理主機的方式進行部署,相對於小型機來說更易於維護,備件採購和日常運維的難度大幅降低。

在業務支撐方面,依託青雲QingCloud雲平臺,資源調配更彈性靈活,數據利用更集中智能,服務集成更統一高效,應用開發更快速便捷,全面提升IT架構在數字化轉型階段對各類業務的支撐能力。

從全國電力行業看,黑龍江電力的體量並不大,IT投入也不高,但卻是電力行業率先“喫螃蟹”繼而成功“破局”的數字化先鋒,原因何在?

事實上,黑龍江電力是行業內最早嘗試建設雲平臺的電力企業之一,其科技創新的能力排在國網全國子公司的前列。

按黑龍江電力信息化負責人的話說,“在信息化改革上臥薪嚐膽,擅長將有限的錢花在刀刃上”。早在2016年,黑龍江電力雲平臺就採用多雲異構,兼併管理國網雲1.0、OpenStack等平臺,將測試系統成功上雲。

但是,隨着業務體量和互聯網業務需求的提升,黑龍江電力在使用OpenStack雲平臺時也遇到了瓶頸:基於OpenStack的開源屬性,大規模部署時底層系統和存儲不夠穩定性,且版本頻繁升級後還得重新修復bug,難以承載電力企業最核心的業務系統。

這對於希望把握數字化轉型機遇,提升企業核心競爭力的黑龍江電力而言,無疑又到了一次轉型升級的重要關口。

如何將大量核心業務遷移到雲上,保證雲上的擴容能力,同時與互聯網新業務還能進行數據交換和相關的延展,成爲黑龍江電力面臨的新挑戰。

那麼,IT系統老舊複雜、預算有限的黑龍江電力,到底是如何成功“破局”的?
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國網黑龍江電力“硬核”IT改造

仔細分析黑龍江電力現有的IT架構,其實存在兩大“硬傷”:

一是ERP系統的SAP架構老舊,各個組件處於緊耦合狀態,系統性能低下。

二是硬件架構專門定製,成本高昂,且不便於擴容。

事實上,要實現ERP系統的升級改造,將新一代數據架構從小型機遷移至x86的開放平臺,既是一個技術活,也是一個事無鉅細的龐雜工程。

如果對原有IT系統,以及SAP、Oracle技術不夠了解,遷移上雲的工作難度會非常大。這就對雲計算廠商的資源調配、診斷諮詢、方案制定、風險把控能力提出了更高的要求。

針對國網黑龍江電力的IT系統改造需求,其雲計算合作伙伴青雲QingCloud實施了詳盡的診斷和諮詢:

首先,針對SAP架構,青雲QingCloud進行了調整,把原先系統中處於緊耦合狀態的各個組件重新拆分。
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拆分後HA(High Available,高可用)的切換時長得到明顯改善,原來的切換時長在10分鐘左右,在新架構上HA的切換時間大約在1分鐘左右。

這一拆分將系統最主要的組件單獨部署,提升了整個系統的穩定性,不會出現由於業務增長造成系統負載過重,對前端失去響應的情況發生。

其次,針對硬件架構,青雲QingCloud將改造工作分爲兩塊:
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一是構建開放式架構,即採用業務雲化和通用x86服務器,構建開放式架構,代替原有的專有硬件的架構設計。這樣無需採購新的專有硬件設備,大大降低了企業的IT採購成本,和後續的升級維護難度。

二是採用分佈式存儲,即以分佈式存儲QingStor® NeonSAN® 作爲核心的存儲平臺,替代原有專用的集中式存儲,有助於徹底打破目前集中式存儲在性能和擴展能力上的瓶頸。

以單卷性能爲例,傳統機械盤單卷IOPS一般不超過200,而QingStor® NeonSAN®分佈式存儲能夠實現單卷10萬IOPS,性能提升了約500倍。隨着分佈式集羣節點數量增加,整個分佈式存儲的性能和容量還會相應提升。

同時,QingStor®NeonSAN®的多副本且強一致性機制可整體提高數據的可靠性,能夠有效避免節點硬盤故障而導致的讀寫性能下降、甚至不可用狀況的發生。

值得一提的是,QingStor® NeonSAN®之所以表現如此優秀,得益於英特爾®傲騰™技術,提供了更好的系統效率及更高的可靠性。

英特爾®傲騰™DC固態盤與傳統NAND固態盤有很大的區別。NAND固態盤的讀、寫、擦除的大小單位不一致,同時在寫的時候需要事先做擦除才能寫入。

但是,英特爾®傲騰™介質可以按照比特做尋址,幾乎可以按照任意大小來定義讀寫單位,同時幾乎不會產生垃圾數據,讀寫效能更高。

在混合讀寫應用中,英特爾®傲騰™SSD的讀延遲幾乎不受寫操作的影響,這一點對讀敏感的應用改善是革命性的。同時,英特爾®傲騰™介質的改善,可以使整盤日寫入次數達到60,耐用性更強大。

基於以上兩個特點的加持,在緩存應用領域,可以利用更低容量的英特爾®傲騰™,來實現更大容量高性能NAND SSD效果。

因此,英特爾®傲騰™能夠爲核心業務的加速提供一系列的能力,包括:元數據存儲、臨時拷貝和熱數據存儲、熱數據冷卻遷移等,以多種方式爲核心業務提供了更大容量、更低延遲的快速存儲能力。
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考慮到黑龍江電力是首次嘗試ERP核心業務上雲,並對IT架構進行大規模改造,肩負重任之下更需嚴謹規劃、穩妥推進。

對此,青雲QingCloud不僅提供了詳盡的ERP上雲解決方案,還提供了完善的ERP遷移與測試方案,打造了一整套的“診斷諮詢-遷移測試-穩步上雲”的核心業務上雲服務方案。

在正式遷移之前,青雲QingCloud先通過搭建沙箱環境進行PoC環境模擬,然後進行遷移模擬,記錄遷移的步驟、耗時、突發問題等。最後,按照設定的順序和步驟標記,進行開發系統環境的切換和生產系統環境的遷移,從而完成整個ERP生產環境的遷移。

爲了將實際使用中的風險降到最低,青雲QingCloud甚至模擬了“破壞式斷電”等極端情況進行測試。事實證明,在突然斷電的情況下,青雲QingCloud依然保證了核心業務的連續性,不會造成數據的丟失。

青雲QingCloud一整套的服務方案,從根本上打消了黑龍江電力的疑慮。喫下“定心丸”的黑龍江電力,從而穩步開啓“硬核”IT改造之旅,爲傳統電力行業的核心業務上雲提供了具有示範意義的“樣板間”。

電力行業核心業務上雲有捷徑

值得關注的是,在數字化轉型普遍困難的電力行業,黑龍江電力核心業務上雲的的這份作業,可以直接“抄”嗎?

據不完全統計,企業核心業務系統中有90%基於數據庫開發,以Oracle爲代表的數據庫系統被公認爲是企業IT系統的核心,在銀行、證券、保險、能源、醫療等行業有着廣泛的用戶基礎。這種傳統的IT架構,和黑龍江電力如出一轍。

換句話說,黑龍江電力與青雲QingCloud合作的解決方案,不僅適用電力行業,也同樣適用受限於“傳統集中式IT架構和Oracle數據庫”的其他行業。

從應用實踐看,青雲QingCloud“基於分佈式存儲的Oracle解決方案”已經在入能源、金融、物聯網、教育、醫療、零售、交通等多個行業落地,在助力傳統企業實現核心業務雲化升級方面,具有非常強的應用性。

可以說,該解決方案已經成爲傳統企業核心業務上雲的理想捷徑。

究其原因,青雲QingCloud不僅是國內技術領先的大型雲服務商,而且具備豐富的行業經驗,能夠從客戶實際的業務需求和IT水平出發,以專業的技術和服務托起企業穩步上雲之路。

在雲架構的穩定性、可擴展性和大規模承載方面,青雲QingCloud得到了業界的一致認可。

青雲QingCloud從2013年開始做公有云,至今穩定運行已有七年。對於電力行業而言,業務規模龐大,未來的擴展需要很強的架構做支撐,青雲QingCloud 從3臺服務器到成千上萬臺服務器全部是一套代碼,這就給了客戶極大的信心。

在IT系統的穩定性和安全性方面,青雲QingCloud也更加有保障。青雲QingCloud是國產自主研發的商業化產品,公有云和私有云具有完全一致的架構和能力。

無論企業客戶的業務在青雲QingCloud的公有云還是私有云平臺上,都能夠實現業務和應用的自動遷移和伸縮。

在雲上數據存儲和處理方面,青雲QingCloud旗下自主研發的QingStor®NeonSAN®,就是爲了核心業務而生的,目前在很多金融企業的核心數據庫以及核心業務上得到廣泛的應用,原生適配虛擬化、大數據、容器等多種應用生態。
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在穩步上雲方面,青雲QingCloud有一整套數字化轉型解決方案和專業的服務,能提供包括諮詢、部署、實施、運維等一整套的專業服務,讓企業核心業務上雲變得觸手可及。

如今,數字化轉型已全面進入2.0階段,將支撐核心業務的傳統架構全面雲化,已成爲不可逆轉的趨勢。由青雲QingCloud提供的一整套核心業務上雲解決方案,爲中國企業實現全面數字化提供了理想捷徑。數字化競爭當前,這份作業請拿去直接抄!

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