智能電網中的云計算應用及安全研究

云計算是分布式計算、并行計算和網格計算的發展,或者說是這些計算機科學概念的商業實現.狹義云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式,指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源(硬件、平臺、軟件).提供資源的網絡被稱為云.云中的資源在使用者看來是可以無限擴展的,并且可以隨時獲取,按需使用,隨時擴展,按使用付費.這種特性經常被稱為像水電一樣使用IT基礎設施.廣義云計算是指服務的交付和使用模式,指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務.這種服務可以是IT和軟件、互聯網相關的,也可以是任意其他的服務.下面就目前云計算在智能電網中可能的兩個應用做簡要陳述.

1.1基于云計算的智能電網數據災備智能電網的電力傳輸系統用于雙向傳送電力信息,數據將在智能電網內的各個部分間流動,電力設備智能化后所產生的海量電網數據每天都需要進行分析和處理.因此,典型的應用是基于云計算的數據存儲(云存儲),即是將用戶的大量電網信息等大容量數據包存儲在網絡的數據中心,用戶端設備不必安裝大容量的硬盤,使設備造價大幅降低,而用戶在需要時通過安全認證后可提取.為保證利用云計算平臺來對電力行業數據存儲的高可用、高可靠和經濟性,云計算一般采用分布式存儲的方式來存儲數據,同時采用冗余存儲的方式來保證存儲的電力數據的可靠性,即為同一份數據存儲多個副本.另外,云計算系統需要同時滿足大量電力用戶的需求,并行地為這些用戶提供服務.因此,云計算的數據存儲技術必須具有高吞吐率和高傳輸率的特點.

智能電網未來云計算平臺可采用企業私有云方式,建設幾個區域性的大型計算機和大型服務器的云存儲中心向各級單位提供基礎設施、平臺以及軟件層面的云計算服務.同時,通過計算能力擴充和業務應用的逐步集中,這幾個中心支持智能電網業務的集約化管理.為了保護對各級電力企業數據中心的建設投資,通過廣泛應用云計算技術,這幾個中心與相近的各級電力企業數據中心有機結合,建設總部信息系統資源池,有效利用各級電力企業數據中心存儲計算能力,實現一級多地云計算數據中心.圖1給出了基于云計算的智能電網數據災備系統的體系架構.

基于云計算的智能電網數據災備系統體系架構包括三層:

資源層、中間層以及用戶層三層組成.下面介紹各層的主要功能:1)資源層,對于基于云計算的災備系統來說,這里資源層主要包括各種存儲資源,有各種存儲服務器、磁帶庫以及各種對應的軟件等;2)中間層,它是云存儲系統的核心,包括數據管理、資源管理、作業管理、信息管理以及安全管理等模塊.其中數據管理主要是云計算環境中的各個存儲服務器之間的數據傳輸進行管理和控制;資源管理主要是針對云存儲系統中可用的存儲資源進行發現、管理和控制;作業管理主要是完成用戶在云存儲系統中的各種存儲作業的管理和調度;信息管理主要是對云存儲系統中的各種存儲資源信息的獲取和監控;安全管理是為使用云存儲系統,向用戶提供認證、授權以及各種證書的簽發等功能;3)用戶層,它為用戶提供使用云存儲系統友好的統一門戶界面.

基于云計算的智能電網數據災備系統體系架構滿足健壯性、靈活性、可擴展性、簡單性以及安全性等特點,可以保證電力企業利用已經構建好的云存儲平臺進行海量數據的容災備份.