作為中石化的大型骨干企業，中石化華北石油局、華北分公司（以下簡稱：華北局、華北分公司）下轄二級單位20余個，分布在全國六省十余個地區。如何領導這樣一個集油氣勘探、采油采氣、管網集輸、天然氣及原油銷售的大型企業，華北局、華北分公司有關領導的思路非常清晰，就是要用信息化來武裝油氣勘探、開發和生產，構建“數字油田”。
　　信息中心改造迫在眉睫
　　談到信息中心，作為華北局、華北分公司信息化工作的分管領導，王程忠副局長深有感觸。“石油勘探的每一次技術突破，都與信息技術的發展、專業技術進步密不可分。但是對于華北局、華北分公司來說，雖然信息化建設的起步比較晚，但是建設起點高、發展速度比較快。”王局長說。隨著華北分公司信息化建設的快速發展，老的數據中心機房越發令王局長感到擔心。主要的問題就是機房面積不夠，空間狹小，設備過多，溫控設備已不能滿足日益增長的設備所產生的熱量，造成機房溫度過熱。有一次，因市電停電引起溫控設備三相電變相，導致空調設備不能制冷，使機房溫度在短時間內迅速上升，以至于機房房門的門把手，摸上去都燙手。為此，安全生產管理部門向信息網絡中心發出了安全整改通知。一方面，老的數據中心機房所采用的空調設備比較陳舊，無法滿足日益增長的數據中心設備的需要。另一方面，老機房的面積有限，設備已經放不下，有些甚至已經被轉移到了樓道上。而且溫控問題已經嚴重影響到信息化建設，問題非常突出。
　　華北局、華北分公司新辦公大樓的落成，為解決數據中心的問題提供了機會。與此同時，構建“企業資源中心”議案也被提到了議事日程。據中石化華北分公司負責信息化工作的信息網絡中心主任劉保國介紹，所謂企業資源中心，其建設內容主要是利用現代化的信息技術手段，按照統一的數據標準，采集油氣田地質、勘探、開發、鉆井、測井、地震、分析化驗、生產動態等油氣勘探開發的專業數據，對數據資源進行統一集中的管理。在此基礎上，廣泛共享這些最基礎的數據，通過聯機事務分析，進行數據處理、數據分析、數據挖掘，從中得到勘探、開發、鉆井等工程的普遍規律。反過來用這些普遍規律指導對勘探、開發、生產工作，采集更為精確、更為需要的數據，形成數據收集、處理、利用的良性循環。而新的數據中心機房行將肩負起企業資源中心的任務。為此，新的數據中心機房建設在技術、設備上要具有先進性，力爭五到十年不落伍。也只有如此，才能夠真正做到為石油天然氣能源勘探開發、科研和管理服務。
　　新的數據中心機房是中石化華北分公司信息設備統一集中的場所，也是進行計算機數據信息處理、提供網絡通信服務的中心。因此，其最基礎的要求就是信息系統環境的可靠性、穩定性、安全性和可用性，即NCPI（網絡關鍵物理基礎設施）。對此，劉保國主任提出，高標準數據中心機房建設是華北分公司信息化建設的里程碑，也是用來衡量華北分公司信息化水平的重要依據。
　　內外隔離 扁平化接入
　　經過對信息基礎設施的充分調研，在H3C技術人員的幫助下，華北局、華北分公司很快確定了以內外網隔離為特點，各類業務功能為分區分塊的數據中心構建方案。其中，數據中心網絡采用兩層架構設計，分為核心層和接入層。然后，根據業務獨立性和互訪關系的需要出發，將數據中心劃分為局域網、核心業務、IT公共數據、外聯和互聯網等多個功能分區。
　　談到內外網隔離，以及所采用的兩層網絡結構設計，中石化華北分公司信息網絡中心技術經理袁磊表示，采用兩層網絡結構設計，使得整個網路結構更加扁平。不僅有利于網絡管理，同時也使得網絡的效率更高。新的方案在網絡核心層采用雙核心冗余結構，產品選擇了H3C S12500系列數據中心級核心路由交換機，它是國內第一款基于100G平臺設計的具有超萬兆交換能力的交換機。向后支持融合增強型以太網，可以平滑升級到40G和100G。該機可提供576個萬兆端口，具有較高密度的萬兆接入能力。
　　據了解，S12500為了應對新一代數據中心突發流量，采用了“分布式入口緩存”的創新技術，可實現每端口200ms的數據緩存能力。此外，為了滿足數據中心級網絡高可靠、高可用、虛擬化的要求，S12500采用IRF2（第二代智能彈性架構）創新設計，將多臺高端設備虛擬化為一臺邏輯設備。同時支持獨立的控制引擎、檢測引擎、維護引擎，可提供很強的控制能力和50ms高可靠保障。袁磊表示，新設備的強大交換能力，是新的數據中心以及公司業務的有力保障。
　　在接入層的設計上，選用H3C S7510E三層交換機，其向下連接用戶的信息點接入，向上則采用萬兆光纖雙歸屬上聯到S12500交換機。此外，新的方案租用運營商的裸光纖，在新老辦公大樓各部署一臺H3C S7506E交換機，通過光纖萬兆互聯。與此同時，由于新的設備功能、性能更加強大，那么新的S7506E同時也升級為老辦公大樓的核心網絡，提高老辦公大樓網絡接入水平。
　　功能分區分塊 多層接入
　　在數據中心功能模塊的設計上，根據業務需要，充分考慮系統的類型以及數據流的特點。新的數據中心采用了功能分區的設計思路，將數據中心分為內網區、外聯區以及互聯網區。其中，內網區涉及的業務包括ERP、視頻會議、目錄服務器、生產管理系統、財務系統等，可根據具體應用的特點部署相應的服務器群。外聯區主要承擔與第三方合作伙伴的業務互聯，如與銀行的賬務結算接口、供應商、客戶的業務往來。在這里常常需要采用專線或VPN接入。至于互聯網區，它提供了企業網絡出口，如網站、E-Mail系統等。員工通過互聯網接入移動辦公，并通過Internet對外進行業務交互（如電子商務）等。同時，它也承擔著對分支機構的專線接入進行匯聚。
　　值得一提的是，考慮到信息安全因素，華北分公司采用了內外網物理隔離的安全策略，以提高系統安全級別。在外網Internet接入區域部署了防火墻、IPS、行為審計等安全設備，能夠實現網絡2至7層的威脅抵御，形成動態、立體的全面安全防護。通過H3C交換機中嵌入式防火墻，以及其他多業務功能模塊的部署，形成有效的深層次安全防護。在終端接入上部署了H3C公司的端點準入控制（EAD），它將防病毒、補丁修復等終端安全措施與網絡接入控制、訪問權限控制等網絡安全措施整合為一個聯動的安全體系。通過對網絡接入終端的檢查、隔離、修復、管理和監控，使整個網絡變被動防御為主動防御；變單點防御為全面防御；變分散管理為集中策略管理。
　　另據了解，分區內服務器應用系統的設計還存在很多的設計細節，如網絡連接模式就可以分為擴展式多層縱向展開模式，以及扁平式多層橫向并聯模式。其中，擴展式多層接入模式是在Web、應用服務器和數據庫服務器群之間分別部署防火墻進行分層隔離。它的優點在于網絡流量模型清晰，安全控制和策略部署容易。這種方式比較適合于服務器數量較多和業務流量較大的組網應用，其缺點在于需要的交換機和防火墻設備較多。而扁平式多層接入的模式優點在于需要的設備較少，適合于服務器較少和流量模型簡單的組網環境。其缺點是對單臺防火墻性能要求較高，流量模型復雜，需要支持虛擬防火墻等功能。經過對這些方案的反復分析比較，結合華北局、華北分公司的業務特點和實際需要，最終決定采用扁平式多層接入方案。
　　綠色與節能
　　構建企業資源中心，僅有一流設備和技術是遠遠不夠的，它還需要一個完整的數據中心構建方案。它不僅是運維的需要，同時也是信息系統穩定運行的前提和條件。
　　談到數據中心，袁磊表示，它涉及的因素非常之多，從機房裝飾裝修、電氣配電、綜合布線、空調通風，到設備環境監控、氣體消防以及數字KVM等，林林總總，非常復雜，各種因素都要考慮到。以布線為例，此次數據中心布線全部采用了機柜上走線的布線方式，其最大的優點是部署靈活，強弱電完全分離，防止電磁串擾，同時不占用架空地板空間，增大了靜壓風庫壓力，減少對空調冷風氣流的干擾。
　　空調制冷設計是實現機房綠色設計的關鍵。根據IDC的數據統計，機房制冷所需要的電力，與機房的IT設備所消耗的電力基本相當，二者相加幾乎占到整個數據中心電力消耗的近80%。袁磊指出，老的數據中心機房之所以遭到整改通知的警告，很重要的原因就是因為制冷達不到數據中心發展的需要。
　　據了解，目前很多企業的數據中心難以滿足刀片服務器的應用需要，其主要的問題一是供電，二是溫控。其中供電的問題，主要原因在于電力分配不合理。以刀片服務器為例，一個滿配的機架至少需要15~20KW的電力，但是目前很少有機房可以滿足如此大的需要。此外，刀片服務器對散熱提出了比較高的要求。然而，如果企業能夠滿足這些條件，那么刀片服務器應用可以給企業帶來巨大的優勢。首先刀片服務器較之同等配置的機架式服務器更加節電，可以緩解企業總的供電壓力，減少企業支出。同時，刀片服務器的高密度設計，不僅節省空間，同時由于大量減少了線纜，可以有效減少連接故障的發生，使得故障排查更加迅速。刀片服務器在部署和管理上的優勢，使其深受歡迎。
　　在中心機房建設中，為了滿足刀片服務器等高熱區域的散熱需要，新的數據中心機房采用了傳統的精密空調制冷系統標準下送風的模式，同時結合“靠近熱源制冷”的XD水平送風空調，其能耗較低，雖然前期投入要大一些，但經過精密計算，在兩三年內其耗能差額將補足投資差額。
　　新數據中心機房的設計為刀片服務器應用創造了條件。據了解，華北分公司計劃對承擔石油勘探計算任務的高性能計算中心進行集中，通過構建以源頭數據庫為核心的數據采集、存儲和處理系統，為石油勘探業務提供服務，并進行有效管理和運行監控，從而實現企業資源中心的建設目標。
　　劉保國主任表示，華北分公司作為石油行業的資源型上游企業，信息化建設就是為了能夠更好地為勘探、開發、生成等主營業務提供服務。也只有圍繞這個核心，新的企業資源中心才能夠最終發揮應有的功效。據了解，目前華北分公司擁有PC服務器62臺、小型機1臺、存儲達到了65.5TB。其中，不包括以刀片服務器為核心的高性能計算環境。據了解，在構建新的企業資源中心的同時，華北分公司購買了多套油氣勘探、開發專業軟件，企業內部30多個應用系統集中運行，基本形成了勘探、開發、生產一體化的信息化管理體系。
　　隨著數據中心的構建與成熟，一個以源頭數據采集為龍頭，以勘探開發、綜合研究、協同工作系統建設為核心，集勘探、開發、集輸、工程為一體的企業資源中心體系指日可待。