归档scada成果汇报胶片

中国石油长庆油田SCADA系统虚拟化云平台建设汇报胶片西安信瑞达网络科技有限公司雒翔134-8460-6620SCADA系统建设现状及挑战SCADA系统虚拟化云平台建设方案SCADA系统虚拟化云平台建设成果

SCADA系统虚拟化云平台优势概述西安信瑞达网络科技有限公司简介SCADA系统建设现状及挑战13主要进行测试的软件厂家及软件：北京三维力控的eForceCon

软件北京亚控科技的

King SCADA

软件浙江中控技术的VxSCADA

软件硬件环境服务器配置：处理器2颗Intel

Xeon

E5-2630处理器；32G

DDR3内存；2块1TB

SAS热插拔硬盘；

Windows

2008（64位）50个C/S客户端：用于站点、调控中心等操作岗位员工远程监控。50个B/S客户端：用于作业区经理、技术室等管理岗位远程监视组网方式目前所有数据流均通过IP网络，采用标准的以太网帧进行数据传输。所有SCADA系统均依托工作在生产网中，采用油田各厂以规划的生产网IP地址，借助现有网络环境进行数据传输与采集。热备方法：采用系统自带数据采集软件KingIOServer的功能，支持双设备冗余。数据存储所有数据均将保存在服务器SAS硬盘内，文件系统采用标准NTFS格式实时数据将数据实时传输到历史数据库，需手动定时删除无用数据。视频转发服务器日录制视频大小约为60G左右目前SCADA系统在油房庄作业区产生数据约为

150GB硬盘采用1+1，RAID0方式；电源未全采用双路稳压供电；数据同步无法校验；数据面临丢失风险；硬件故障监管困难投资增大新业务部署；服务器持续采购；资源利用率低；CTO较高；各厂无有效手段监控系统；油田公司无有效手段监控各厂；发生故障无法及时发现；业务中断有备份，无硬件；有硬件，无备份；定制化软件，恢复困难；系统迁移困难；站点庞大，业务软件压力大CTORTO系统可靠性数据安全性业务连续性CTORTO1、技术成熟、先进程度；1、避免物理设备发送故障，导致数据丢失；2、避免业务突发而产生的多系统混用现象；1、避免因为服务器硬件故障而导致业务中断；2、在物理服务器发生故障的情况下，能够保证业务的连续性；SCADA系统虚拟化云平台建设方案3序号设备名称数量功能描述1CISCO

2960S-24TS-S交换机,自带24个10/100/1000BASE-T电口,2个10G

BASE-X

SFP+端口1提供管理网及存储网承载2HP

DL380p

Gen8服务器（单台配置2*E5-2609处理器，32G内存，

3*1T

SAS

7.2K

2.5’SFF硬盘，4*1GE网口）5安装虚拟化平台，安装零存储3H3C

CAS-CVK云计算虚拟化内核软件10安装在每台服务器上4H3C

CAS-CVM云计算虚拟化管理软件-企业版（10CPU授权许可）1安装在其中1个虚拟机上5H3C

vStor分布式存储系统企业版软件（管理10T存储空间）1安装在每台服务器上6USB

Sever企业版（7口）1连接USB加密狗7SCADA应用软件及数据库软件81T

SAS

7.2K

2.5’硬盘5用于零存储9测试PC*2

windows7/windows

xp2测试虚拟化功能自主研发国产成熟商用平台大量创新应用开放定制接口高性价比1在每台服务器上安装

H3C

CVK云计算虚拟化内核软件，该软件直接运行在硬件上，实现裸金属虚拟化。2部署完成后，在其中1台部署H3C

CVM云计算虚拟化管理软件。该软件实现将安装了

CVK软件的服务器进行池化，并将5台服务器形成1个集群。为后续的HA、DRS等功能实现打好基础。3通过vStor软件授权，开启每台服务器上的分布式存储软件功能授权，将5台服务器共计10块1TB的硬盘进行虚拟化，形成1个虚拟共享存储。该存储可提供3.6T的数据存储空间。4通过CVM软件的管理配置界面，将共享存储挂载到每台安装了CVK的主机上。在虚拟机内安装SCADA系统软件。（重新安装或通过P2V工具迁移）5部署USB

Server，并挂载到业务网段中，保证虚拟机能够访问可达。6对SCADA等软件进行功能、性能、高可用、迁移等进行详细测试；SCADA系统虚拟化云平台建设成果43如何让硬件资源为应用高效运转？H3C

CAS虚拟化:使得服务器硬件和软件系统不再物理关联。服务器虚拟化将硬件、操作系统和应用程序一同装入一个可迁移的虚拟机档案文件中虚拟化前

虚拟化后软件必须与硬件相结合每台机器上只有单一的操作系统镜像每个操作系统只有一个应用程序负载每台机器上有多个负载软件相对于硬件独立未更改过的应用未更改过的OS虚拟硬件虚拟机是标准化的软件容器用vMotion减少计划内宕机时间x86

ArchitectureServerx86

ArchitectureServerVMotion迁移虚拟机应用场景•

通过VMotion可以实现虚拟机的动态迁移,而服务不中断•

特性价值•

零宕机时间:进行有计划的服务器维护和升级迁移工作负载，资源利用率最大化•

服务器的持续可用性,完整的交易集成•

支持Fibre

Channel和iSCSI

SAN环境以及NAS应用场景通过VMotion可以实现虚拟机的动态迁移,而服务不中断特性价值零宕机时间:进行有计划的服务器维护和升级迁移工作负载，资源利用率最大化服务器的持续可用性,完整的交易集成支持Fibre

Channel和iSCSI

SAN环境以及NAS应用场景•

适用于对业务运行连续性要求较高的场合。当服务器或VM故障时，能够自动选择空闲服务器，并将VM在空闲服务器上重启。特性价值•

无需独占专门的备用服务器资源，减少灾备方案中的冗余投资。•

无专业集群软件的投入成本和应用复杂度。服务器集群系统操作应用程序作系统操应用程序操作系统应用程序CVKLRMd系统操作应用程序作系统操应用程序操作系统应用程序CVKLRMdDC系统操作应用程序作系统操应用程序操作系统应用程序CVKLRMd心跳心跳1服务器故障根据服务器负载情况确定迁移的目标主机（选择CPU利用率最低的服务器作为迁移目的主机）32更新集群成员列表迁移到指定的目标主机444共享存储应用场景适用于对业务运行连续性要求较高的场合。当服务器或VM故障时，能够自动选择空闲服务器，并将VM在空闲服务器上重启。特性价值无需独占专门的备用服务器资源，减少灾备方案中的冗余投资。无专业集群软件的投入成本和应用复杂度。应用场景•

适用于业务系统故障、或业务软件修改之后的高速容错恢复特性价值•

操作简单便捷、可选择全量、差异、增量备份等多种模式。•

可高效、定时进行备份或恢复。应用场景适用于业务系统故障、或业务软件修改之后的高速容错恢复特性价值操作简单便捷、可选择全量、差异、增量备份等多种模式。可高效、定时进行备份或恢复。应用场景•

适用于可能存在持续性突发业务负载的场合。特性价值•

无需在虚拟机上安装代理程序，减轻虚拟机部署的复杂度。•

综合考虑虚拟机CPU、内存、I/O吞吐量等负载因素以及虚拟机对物理主机的亲和性（Affinity），动态调整业务负载的分布，提升系统可用性。应用场景适用于可能存在持续性突发业务负载的场合。特性价值无需在虚拟机上安装代理程序，减轻虚拟机部署的复杂度。综合考虑虚拟机CPU、内存、I/O吞吐量等负载因素以及虚拟机对物理主机的亲和性（Affinity），动态调整业务负载的分布，提升系统可用性。服务器集群CVM定期轮询集群内所有的物理主机，对CPU和内存利用率进行检测。CPU内存CPU内存CPU内存共享存储作系统操应用程序作系统操应用程序操作系统应用程序CVKLRMd作系统操应用程序作系统操应用程序操作系统应用程序CVKLRMd作系统操应用程序操作系统应用程序CVKLRMd心跳心跳SCADA系统虚拟化云平台优势概述53-由于虚拟化软件固有的特点，H3CCAS虚拟化软件可以提供自动化的HA功能。只要不是所有服务器同时故障，SCADA系统将永不宕机。同时，虚拟化软件还具备快照、备份等多种保护机制，在极端情况下，仍然可以很块的恢复业务。提升整体SCADA系统的可靠性降低服务器硬件故障所带来的系统宕机故障-由于SCADA所在的虚拟机运行在虚拟化内核之上，这就使得上层应用软件（SCADA）不会受到底层硬件故障的影响。不管是服务器的硬盘故障，还是网卡故障、电源故障，都不会影响系统运行。通过分布式存储技术，充分利用了服务器的本地磁盘-当前服务器都配置了2块1T的硬盘，但实际使用空间却很少。经调研发现，这些服务器所配置的硬盘空间利用一般在200G~300G作用。剩余的空间也没有办法共享出来。造成资源浪费。通过H3CvStor分布式存储软件，可将所有服务器的本地硬盘构建成1个大的共享存储池，数据可以在这个存储池内进行多副本的存储。在充分利用本地硬盘的基础上，还提高了数据的安全性（每份数据可存2～5个副本）。通过虚拟化技术，提高CPU、内存等资源的利用率-现有服务器配置的CPU、内存等资源都比较充足，但经过调研发现，正常运行时，CPU利用率不超过10%，内存不超过15%。通过H3C

CAS服务器虚拟化技术，可在1台服务器上运行多个虚拟机，能将服务器的CPU、内存利用率提升到80%以上。因此，物理服务器的部署数量得以大大减少。-当服务器老化需要替换，业务系统需要变更等等，都可以在虚拟化管理平台上，事先将虚拟机在线迁移，完善后再将虚拟机迁回。完全不影响业务运行。-厂、油田公司一级可以建立H3C

CAS监控管理平台，针对各厂、各作业区SCADA系统运行情况进行实时管理、监控，甚至可以进行实施远程维护、修正；平台系统更易维护管理虚拟化之前虚拟化之后虚拟化使得低利用率的服务器负载整合到一台服务器，安全可靠地达到很高的硬件利用率整合前整合后•3－10天的硬件采购•20－40小时，为一台服务器安装操作系统和应用程序硬件上架安装安装操作系统及补丁配置安全策略，域和用户权限配置网络（IP，DNS）配置存储（DAS，SAN，NAS）安装必要的系统管理代理，备份代理和其它的必要的系统软件安装配置应用软件测试应用安排宕机时间，数据迁移•15－30分钟，用模板和自动部署向导或拷贝虚拟机，启动即可把虚拟机拷贝然后重新启动[工具已经安装][应用已经安装，配置]将不同应用负载虚拟化使得用户可以大大减少服务器的数量典型的平均整合比率在3:1到5:1应用服务器台数成本A系统1￥40000B系统1￥40000C系统1￥40000D系统1￥40000E系统1￥40000其它5￥200000总计10￥400,000总计

5整合前整合后应用服务器台数成本A系统5￥200,000B系统C系统D系统E系统其它硬件投资减少50%￥200,000OS

OSCASOS

OS

OS

OS计算资源池OS

OS

OS

OS

OS

OSOS

OS

OS

OS

OS

OS不用再担心服务器故障导致的业务中断不用再花几个月才能上个新业务不会再让计算资源大量闲置、调配不均不用再担心机房空间不够、搬迁麻烦H3C负载均衡设备计算资源池服务器服务器服务器服务器创建新虚拟机1资源动态扩展业务负载超限源注册2新增资H3C

CVM云管理平台服务37H3C

DRX动态资源扩展解决方案定义突发扩展收缩轻量级存储虚拟化软件，只占用1核CPU和8GB内存和hypervisor集成，可横向扩展，最大支持256个节点具备存储高可用性提供稳定的存储性能H3C

CAS

CVMVMVMVMVMH3C

CAS

CVK0SAN零存储虚拟化技术典型应用场景服务器虚拟化配套虚拟桌面(VDI)海量数据存储与归档多站点容灾备份整合利旧VM

VM

VM

VMVSA

VM

VM

VMSCVM

VM

VM

VMVM

VM

VM

VMStorageControllerStorageController传统架构H3C

零存储架构服务器VM

VM

VM

VMVM

VM

VM

VMVMVMVMVMVMVMVMVMVM

VM

VM

VMVSA

VM

VM

VMSCVMVMVMVMVMVMVM存储(NAS

or

SAN)提高IT资源利用弹性，按需调整计算和存储容量更好的性能和可靠性保证高度自动