基于云计算的烟草企业云制造平台的搭建综述

粟源 洪中华 沈立东 刘洋博 徐荣照 邹欣延 赵旭

摘 要 数字化建设是烟草制造业转型智能制造的基础。在数字化工厂的建设过程中，由于MES系统、ERP系统、现场管理系统等不断运用，将产生大量的业务数据和实时数据，这些数据是需要不断存储和应用的。为了满足系统增加后的资源管理和指数级数据产生的储存，烟草企业需要加强制造云的建设，加强技术使用方面的创新，找到满足企业发展的动力，优化数据资源的配置，推动烟草企业的信息发展。

关键词 云计算;云制造;分布式计算

1云计算技术概述

云计算是“一种基于互联网的计算新方式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用户提供按需即取的计算”，是一种虚拟化技术，具有动态可扩展性、高度安全性、性价比高，根据用户的需求将资源按需进行部署[1]。

2Raid（磁盘阵列）和分布式计算的区别

Raid的原理是利用数组方式作为磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列是由很多便宜、容量较小、稳定性较高、速度较慢磁盘，组合成一个大型的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。

分布式计算的原理：分布式计算是指在一个松散或严格约束条件下使用一个硬件和软件系统处理任务，这个系统包含多个处理器单元或存储单元、多个并发的过程、多个程序。

综上所述：磁盘阵列主要是以冗余备份来保障文件安全和快速访问，一般以本机不同磁盘或局域网内磁盘组成，而分布式计算将广泛分布在本机、局域网和广域网上各个不同物理计算单元以一定逻辑形式组成的计算系统，提供高度动态化的计算资源，顺应了资源整合的发展方向[2]。

3烟草制造云平台搭建方案

烟草制造云平台搭建的思路是“先主干基础搭建，后模块枝节建设”的平台建设思路。先将基础性的计算平台搭建完成，再将其余计算单元进行整合，以达到资源共享的目的。

硬件设施：服务器、存储器、光交换机。

软件平台：vCenter6.5。

搭建策略：服务器/存储器Raid + 服务器/存储器分布式存储的策略。

3.1 主干基础平台的搭建

Raid（磁盘阵列）主要是为了改善磁盘的访问延迟，增强磁盘的可用性和容错能力。通过使用RAID技术，实现数据在多块磁盘上的并发读写和数据备份。

Raid的方式：

Raid0：提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性能。其特点是没有数据的冗余，没有数据冗余，没有数据校验的磁盘阵列、带宽加倍，所以读/写速度加倍，没有提供数据保护功能，只要服务器中一块磁盘损坏，整个数据将会丢失。

Raid1：通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。特点是当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据，对存储的数据进行百分之百的备份，但是存储空间将会减半。

Raid5：RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。特点是至少使用3块硬盘（也可以更多）组建RAID5磁盘阵列，可用空间=磁盘数n-1，其中有一块是专门用来校验的。做raid 5阵列所有磁盘容量必须一样大，当容量不同时，会以最小的容量为准。

通过对比Raid方式的优缺点，综合考虑存储的性能、成本和安全，我们选择Raid5的方式对服务器磁盘和存储器进行磁盘阵列处理。

3.2 分布式存储策略

分布式存储系统：将数据分散存储在多台独立的存储设备上。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构，利用多台存储服务器或者存储器分担存储负荷，利用位置服务器定位存储信息。

光纤交换机具有8.8Gbps的带宽能力，所有端口可同时全线速工作在全双工状态，所以通过光纤交换机将物理服务器和存储器或者磁带库进行连接，能够满足数据的毫秒级的读写需求。

3.3 后模块枝节的建设

烟草制造企业具有生产系统（MES）、企业资源计划管理系统（ERP）、办公系统（OA）、仓储管理系统（WMS）、供应链管理系统（SCM）等诸多制造型企业管理的系统，需要其纳入到集群中加以统一管理。例如烟草制造企业将香糖料厨房的管理系统归并到资源池中，将香糖料厨房的物理服务器加入到搭建好的基础集群中，通过数据中心（Datacenter）管理集群的存储空间[3]。

4结束语

在煙草制造业大数据的背景下，数据量的大小和复杂程度的增加往往非常迅速，MES系统对生产中的数据进行集中采集，对系统存储的扩展性能和数据读写速度有了更高的要求。 通过建立制造云平台，也是为未来制造企业大数据环境搭建好数据存储的基础。

参考文献

[1] 李文军.计算机云计算及其实现技术分析[J].军民两用技术与产品，2018，（22）：57.

[2] 吴吉义，平玲娣，潘雪增，等.云计算：从概念到平台[J].电信科学，2009，25（12）：1-11.

[3] 邵长锋.私有云制造平台搭建及功能模型设计[D].呼和浩特：内蒙古科技大学，2016.