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2016产品创新数字化征文:核电工程设计云平台建设与运营实践

2016/11/10    来源:e-works    作者:程懿  刘磊      
关键字:核电工程  云平台  高性能计算  
本文主要研究通过建设核电工程设计云平台,以设计数据为核心,以软硬件资源为引擎,以工程知识积淀为目标,构建以“互联网+核电设计”为特色的数字化工作空间,提升核电工程计工作效率,进一步促进核电工程产业链上下游融合与生产力发展。

    1、IaaS

    IaaS层服务主要将虚拟OS、存储、网络进行封装, 由用户申请动作触发IaaS服务流程,遵循基础架构资源供应规则,为用户提供统一的IT基础设施服务;

    为保障IaaS层的资源可靠性、可扩展性和统一性,对于底层硬件资源进行仔细研究,搭建最优的基础架构。

    •云平台存储系统

    针对云平台中办公、设计和高性能计算资源的不同存储需求进行建设统一存储,在架构、权限上能够完全统一。

    •云平台网络

    调研和测试业界主流网络产品和技术进,确定满足云平台的高带宽、高扩展性的虚拟化网络实现方案建设和优化我院网络,并形成网络架构系统标准。

    •云计算

    除对传统X86继续进行支持外,还重点加强了图形处理领域的支持,平衡虚拟化与物理图形处理器关系,以保障专业设计软件完全运行于云平台。

    2、PaaS

    PaaS层服务主要将基础架构调度接口进行封装,由第三方业务系统的请求行为触发PaaS服务流程,无缝集成工具、数据等资源,为第三方业务系统提供统一的计算资源调度及开发服务;

    •服务调用接口

    定义云平台上所有发布服务的调用接口规范, 便于实现与其他系统实现服务共享与集成。

    例如:定义云平台上Hadoop的调用接口规范,并在云平台上发布Hadoop服务。

    •应用调用接口

    定义云平台上所有发布应用的调用接口规范, 在资源中心上提供应用接口供其他平台调用。

    •数据调用接口

    定义云平台上ESB的调用接口规范,实现与其他系统实现数据共享与集成。

    3、SaaS

    SaaS层服务主要将工业软件、OS桌面进行封装,为平台用户提供统一研发设计工作空间,平衡高端研发计算资源,优先满足重要项目需求,为用户提供一站式核电研发设计云端体验。

    •办公软件;

    •通用设计软件

    •计算软件

四、关键技术

    核电工程设计云平台的建设过程中,项目团队广泛研究了IT基础架构技术、专业化核电设计工具软件以及企业门户开发技术,基本归纳出以下关键技术:

    1、服务器虚拟化技术

    服务器虚拟化技术负责将服务器物理资源抽象成逻辑资源,让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器,让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”,从而提高资源的利用率,简化硬件系统管理工作,实现服务器资源整合,让IT对业务的变化更具适应力。

    服务器虚拟化技术是核电工程设计云平台IaaS层的重要构件。核电工程设计云平台采用了多种类服务器虚拟化技术,组成了VMWare vSphere、CitrixXenServer、MicrosoftHyperV混合型服务器虚拟化资源池。

    2、桌面/应用虚拟化技术

    桌面虚拟化是指将计算机的终端系统(也称作桌面)进行虚拟化,以达到桌面使用的安全性和灵活性,可以通过任何设备,在任何地点,任何时间通过网络访问指定桌面系统;应用虚拟是指采用类似虚拟终端的技术,把应用程序的人机交互逻辑与计算逻辑隔离,为用户提供如同运行本地应用程序一样的交互体验。

    桌面/应用虚拟化技术是核电工程设计云平台SaaS层的重要构件。核电工程设计云平台采用了多种类桌面/应用虚拟化技术,组成了CitrixXenDesktop/XenApp、VMWareView、MicrosoftRDP混合型桌面/应用虚拟化资源池。

    3、高性能计算调度技术

    高性能计算是指将一定数量的计算机个体进行网络互联并且共同工作,形成统一、完整的计算资源池,可以实现大规模的并行计算、数据分析,并可通过配置操作实现高可用性。

    高性能计算调度技术的导入,可以帮助企业从计算性能、应用规模层面提升计算资源核心能力。

    针对核电工程设计工作中常用的数值仿真应用需求,核工院信息中心建设了高性能计算中心,并将其集成接入核电工程设计云平台作为集群计算应用子系统。

责任编辑:马倩
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