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“云+数”,浪潮牵手东北大学助力“中国智造”金字招牌

2018-09-26 19:23 浪潮服务器


东北大学教育部直属的理工类研究型大学,是世界一流大学建设高校、“211工程”和“985工程”重点建设高校。其中东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室(以下简称实验室)以东北大学国家重点一级学科——控制科学与工程为依托,以国家“985工程”流程工业综合自动化科技创新平台为承载,以实现智能优化制造为目标,解决工业实际难题,为我国流程制造业由“制造大国”向“制造强国”发展提供了科技支撑,擦亮“中国智造”的金字招牌。


数据驱动、智能决策


东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室方向为工业大数据。在教育部“985工程”流程工业综合自动化科技创新平台的支持下,东北大学建立了由工业界占主导地位的Honeywell、Siemens、Foxboro、Rockwell等国际著名自动化公司的DCS和PLC以及企业级服务器等硬件平台,由实时数据库、关系数据库、MES管理软件平台等组成的软件平台,以及控制器快速实现原型dSPACE组成的国际上规模最大的工业过程综合自动化实验平台,为科学研究和学生实践提供了良好的平台环境。


实验室IT平台主要是支撑校内科研及与企业信息指导,包括师生实验室开发测试环境,并将建立工业大数据平台向外部企业开放API,进行工业数据分析,为工业应用提供决策支撑。实验室的主要研究方向为生产全流程一体化控制、企业生产与运作管理中的建模与优化决策方法、具有综合复杂性的工业过程智能建模与控制、难测工艺参数与生产指标的软测量与检测技术及装置、生产过程的运行工况故障预测、诊断与自愈控制。随着科研工作的持续推进,并结合自身未来发展规划,实验室IT平台升级遇到如下挑战:


运维管理挑战平台效率及稳定性待提升


实验室较早就开始使用物理机+虚拟机并行的平台建设方案,随着时间推移,现有的计算平台比较陈旧,经常出现虚拟机卡顿,执行命令延迟高;服务器硬件平台特别是在集群大规模应用的时候,主机出现经常性宕机,严重影响实验室的科研效率,并且现有系统需要进行手动运维,包括端口配置繁琐、手动插拔网线等。


实验云平台需弹性扩充,支撑内外云资源需求。应对科研等需求量的增长,对原有平台扩容,需要进行内外部云平台资源的统一管理,对计算资源,网络资源,存储资源被云管理平台统一纳管,逻辑上区分出内网云和外网云,内网区实现内部业务的承载,外网区实现对外提供云计算及大数据服务。内外网云做到网络隔离、业务隔离、租户隔离,但是统一运维管理。


东北大学未来规划搭建大数据和人工智能平台,实验室规划建设工业大数据平台,以实现大数据及人工智能的科研需求。数据的整合、清洗、分析,通过人工智能平台实现对大数据深度的挖掘,为各行业应用提供支撑。


浪潮“云+数”融合方案,满足当下及未来需求


根据东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室IT建设需求,浪潮推出“云+数”整体解决方案,构建统一的云平台,并支撑未来工业大数据平台,对内提供大数据的开发测试平台,对外提供大数据分析平台,实现资源的统一管理。


项目整体设计拓扑如下:                    

                           

新购1台8U机架式八路服务器,无缝接入原有工业云平台,增加原有平台的高可用和可靠性。部署5台4U机架式四路服务器,通过浪潮虚拟化软件InCloud Sphere进行资源池化,满足目前东北大学对工业企业提供服务的需求,部署新建云平台,整合资源,统一管理,迁移业务应用,统一对外提供服务。原有存储性能和容量不足,不能同时支撑内外网应用,部署高性能存储AS5500G2,为内外网提供可靠的存储服务,通过改造及新购部分网络和安全设备,实现内外网资源隔离,为内外网提供安全保护。同时为外网访问提供接口及负载均衡服务。并将通过部署大数据一体机,建设大数据分析平台。


【大数据处理流程图】


为大数据分析类应用系统提供大数据处理所需要的技术支撑,满足各应用系统对数据采集、存储、计算的需求。大数据分析平台,内置多种分布式计算引擎,为面向OLAP的各类应用提供离线计算、实时计算、流式计算、图计算能力。


高效可靠 助力“云+数”融合平台建设


东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室IT平台新增服务器无缝接入原有工业云平台,增加原有平台的冗余性和可靠性。平台部署完成后,东北大学通过V2V技术实现了百余个节点的业务迁移,将原有业务顺利迁移到虚拟化平台,整体平台性能提升20%,避免延迟停顿等问题,有效支持科研工作。


东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室IT平台通过新建云平台,统一整合管理相应计算、存储、网络等资源,使内外网隔离,资源统一调配,既满足安全需求又实现简化管理,根据应用系统的实际需求配置相应的虚拟化资源,、数据资源等,云管系统进行弹性资源管理。该平台将大数据一体机和ICS虚拟化产品同时部署在一个系统中,实现了实验室大数据开发测试和对外提供服务的功能,保证实验室计算资源的高效稳定使用,进一步为高校的科研助力。


我国从“制造大国”走向“制造强国”,离不开科学技术、生产制造工艺自主创新,同时也离不开流程工业综合自动化科技创新。此次,浪潮助力东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室构建IT实验室,以实现智能优化制造为目标,解决工业实际难题,为科学研究和学生实践提供了良好的平台环境。


 
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