基于网格技术的电力营销信息私有云存储方法研究

邱林， 杨剑蓝， 吴宇， 刘薇， 王刚

(1.国网重庆市电力公司， 重庆 400015； 2.国网重庆市电力公司, 营销服务中心， 重庆 401120)

0 引言

电力营销是电力企业经营效益提升的主要途经之一[1]，电力营销过程中累积大量电力营销信息，对这些电力营销信息实施有效分析，可获取隐性的信息与知识，由此产生数据增值，提供并附带多种服务[2-3]，由此说明电力营销信息极为关键。这些电力营销信息均采用报文文件或数据库形式实施存储，且以指数级上升[4]，因此需要高质量的存储方法。

网格技术可将大范围空间内分布的不同计算机资源转变为一种以普遍性、规范性、准确性、经济性为特征的计算能力与数据信息处理能力，实现广域资源共享[5-6]。网格技术在本质上可理解为最大限度上利用网络中已有资源(软、硬件)，满足信息、数据与资源的存储、共享和计算，改善资源孤岛问题，实现网络资源增值[7]。网格技术以其突出的计算能力与分布共享工作模式被广泛应用在电子商务、学术研究等信息存储领域。

基于此，本文研究基于网格技术的电力营销信息私有云存储方法，利用网格技术整合电力营销信息，实现电力营销信息高质量存储。

1 基于网格技术的电力营销信息私有云存储模型

网格技术的应用范围较为广泛，在局域网、广域网和Internet上均可实现有效部署[8]。以满足电力企业内部电力营销信息共享为目的，利用网格技术建立一个包含共享区域的电力营销信息网络，网格技术的应用可保障网格体系内的不同电力营销信息资源的安全访问与共享。

利用电力企业内部的高速网络连接不同应用系统服务器、数据库服务器、存储备份服务器以及其它服务器[9]。设置网格操作系统，设置专业的网格调度服务器、注册服务器以及服务器池等设备，将这些服务器与设备等纳入一个网格体系内，构建电力营销信息网格。利用开放网格服务体系结构和GT3工具包，在确保电力营销信息系统结构的基础上，构建电力营销信息私有云存储模型，该模型网格如图1所示。

图1 基于网格技术的电力营销信息私有云存储模型

利用网格技术设计的电力营销信息私有云存储模型包括：网格系统管理节点和网格公共服务节点提供的网格基础服务，本地资源服务器和企业网格应用服务提供的网格应用服务。

调度协调服务器、注册服务器等实现基础网格技术的服务器与设备组成网格系统管理节点，不同服务器配备热备机以保障其不间断运行[10]。网格系统管理节点中的各服务器主要功能是提供网格基本服务，保障网格系统有效工作。其中调度协调服务器作为网格技术的主要组成部分，负责控制协调全部网格操作与服务。

存储服务器、计算服务器与实例池等共同组成网格公共服务节点[11]。其中存储服务器的主要功能是提供网格内数据信息的存储服务，具有高容量与可靠性特征；计算服务器通常采用高性能计算机，其具备高精度计算性能；实例池内包含网格中Web服务(构建网格服务的基础)与公共服务等不同服务。

作为网格技术的基础设施，本地资源服务器主要由应用系统和自动化办公系统等异构系统组成[12]。

企业网格应用服务是以公共服务节点提供的基础与公共服务为基础，根据电力企业根据自身需求定义、实施不同网格应用的高级服务。基于网格的概念，电力营销信息网格中不同计算资源与存储资源等均可经由网格服务实现。

2 云存储模型实现负载预测以及镜像备份流程

以基于网格技术的电力营销信息私有云存储模型中不同服务器节点为基础，可实现电力营销信息私有云存储的负载预测以及镜像备份2个重要的过程。

2.1 负载预测流程

基于电力营销信息私有云存储的应用需求，不仅需要向电力企业提供虚拟机(存储服务器)历史负载变化趋势，还要向电力企业展示虚拟机负载预测结果，以满足电力营销信息资源多样化应用的目的。利用负载预测可在虚拟机负载达到上限前申请适量虚拟机用于均衡负载，缓解访问压力[13]；在虚拟机负载预测一定时间内低于一定负载值时，可通过收回虚拟机，提升虚拟机利用率，满足环保要求。

负载预测是以负载监控结果为基础，负载监控结果经初步处理后利用BP神经网络实施运算，获取预测结果，预测结果存入数据库后经由界面展示，负载预测流程如图2所示。

图2 负载预测流程

2.2 镜像备份流程

镜像备份的主要功能是在定时器控制下在固定时间内为电力营销信息私有云存储过程中各虚拟机实施备份，以备因事故导致电力营销信息私有云存储模型无法运行条件下虚拟机恢复使用，镜像备份流程如图3所示。

图3 镜像备份流程

镜像备份过程中需判断虚拟机是否存在镜像备份，若存在，则删除旧镜像备份，构建新镜像备份，确保镜像备份的唯一性。

3 实验分析

3.1 实验环境

实验为验证本文所研究基于网格技术的电力营销信息私有云存储方法的有效性，以我国某电力企业为研究对象，搭建基于Hadoop集群的云存储平台，对数据存储性能进行实验分析，搭建的平台包含 7台服务器。在实验室相同配置的软硬件系统，构建集群内部网络，搭建完全分布式Hadoop集群。配置环境信息如表1所示。

表1 配置环境信息

3.2 实验结果

采用本文方法，根据研究对象营销信息过去25天的负载情况，预测后续5天的负载趋势，并与实际负载进行对比，结果如图4所示。

图4 本文方法负载预测结果

分析图4得到，本文方法在实施营销信息私有云存储过程中对于电力营销信息私有云存储模型的负载预测结果与实际负载情况基本一致，由此说明本文方法能够精准预测电力营销信息存储过程中的负载情况，利用负载均衡控制，满足研究对象实际应用需求。

4 总结

本文研究基于网格技术的电力营销信息私有云存储方法，利用网格技术在实现一般信息资源共享的基础上，还能够实现计算资源、存储资源等广义资源共享。同时利用网格技术还能够实现信息管理、信息安全与保护、信息统一的集成。实验结果证明本文方法可有效提升电力营销信息存储效率，优化存储过程。