1 引言

經(jīng)過(guò)多年的滾動(dòng)建設(shè)，運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)建成了較為完善的IT支撐系統(tǒng)、業(yè)務(wù)平臺(tái)等IT系統(tǒng)。然而，運(yùn)營(yíng)商的IT系統(tǒng)建設(shè)目前主要還是以分散獨(dú)立的“煙囪式”建設(shè)模式為主。IT系統(tǒng)“山頭林立”，運(yùn)營(yíng)商各省公司擁有為數(shù)眾多的硬件平臺(tái)，并且硬件能力是按照各應(yīng)用系統(tǒng)的峰值負(fù)載進(jìn)行配置，在大多時(shí)間里資源的利用率較低。

云計(jì)算作為新型IT基礎(chǔ)設(shè)施和基于互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)提供架構(gòu)，用戶可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)、軟件(或應(yīng)用)等。通過(guò)構(gòu)建統(tǒng)一的私有云，整合IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)IT資源共享與按需分配，可以幫助運(yùn)營(yíng)商優(yōu)化信息基礎(chǔ)設(shè)施、業(yè)務(wù)流程和管理體制，降低IT建設(shè)和維護(hù)成本，提高資源利用和運(yùn)營(yíng)維護(hù)效率，從而提升運(yùn)營(yíng)商IT系統(tǒng)及信息基礎(chǔ)設(shè)施的可持續(xù)發(fā)展能力。

2 運(yùn)營(yíng)商IT系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀

為了滿足業(yè)務(wù)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng)以及提高精細(xì)化管理水平的需要，運(yùn)營(yíng)商以省集中的模式建設(shè)了大量的IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務(wù)平臺(tái)，這些系統(tǒng)規(guī)模大小不一、業(yè)務(wù)用途各異，且每年以滾動(dòng)建設(shè)的方式快速膨脹。以某運(yùn)營(yíng)商省公司為例，IT支撐系統(tǒng)主要由面向客戶服務(wù)和業(yè)務(wù)管理的BSS(Business Support System，業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng))、面向通信網(wǎng)絡(luò)管理的OSS(Operational Support System，網(wǎng)管支撐系統(tǒng))以及面向企業(yè)內(nèi)部管理的MSS(Management Support System，管理支撐系統(tǒng))三部分組成;業(yè)務(wù)平臺(tái)主要由基礎(chǔ)能力類業(yè)務(wù)平臺(tái)和增值業(yè)務(wù)類業(yè)務(wù)平臺(tái)組成。其中，BSS主要包括BOSS(Business Operating Support System，業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng))、CRM(Customer Relationship Management，客戶關(guān)系管理系統(tǒng))、BASS(Business Analysis Support System，經(jīng)營(yíng)分析系統(tǒng))、呼叫中心等;OSS主要包括傳輸網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)、話務(wù)網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)、EOMS(Electric Operation Maintenance System，電子運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng))等;MSS主要包括統(tǒng)一信息平臺(tái)、人力資源管理系統(tǒng)、計(jì)劃管理系統(tǒng)等;基礎(chǔ)能力類業(yè)務(wù)平臺(tái)主要包括多媒體彩鈴平臺(tái)、彩信中心、彩信網(wǎng)關(guān)、短信中心等;增值業(yè)務(wù)類業(yè)務(wù)平臺(tái)主要包括飛信、號(hào)簿管家、手機(jī)閱讀、139郵箱等。

運(yùn)營(yíng)商IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務(wù)平臺(tái)等IT系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要包括小型機(jī)、X86服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備等，且大部分硬件環(huán)境是按照應(yīng)用系統(tǒng)的峰值負(fù)載進(jìn)行配置。隨著用戶規(guī)模和業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，硬件設(shè)備規(guī)模日趨龐大，給建設(shè)部門(mén)和維護(hù)部門(mén)造成了沉重的壓力，傳統(tǒng)的系統(tǒng)建設(shè)模式存在諸多問(wèn)題：煙囪式的系統(tǒng)架構(gòu)造成重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)，管理和維護(hù)繁瑣;系統(tǒng)建設(shè)周期長(zhǎng)，無(wú)法快速提供業(yè)務(wù)部署能力;資源利用率低，設(shè)備能耗高，不利于節(jié)能減排。

3 運(yùn)營(yíng)商私有云架構(gòu)設(shè)計(jì)方案

為了解決傳統(tǒng)系統(tǒng)建設(shè)中存在的問(wèn)題，必須從根本上改變IT系統(tǒng)的建設(shè)模式，通過(guò)構(gòu)建運(yùn)營(yíng)商私有云進(jìn)行系統(tǒng)間硬件資源的融合共享，實(shí)現(xiàn)硬件資源按照各系統(tǒng)需求動(dòng)態(tài)分配，以“資源池”的形式為IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務(wù)平臺(tái)等內(nèi)部各類IT應(yīng)用系統(tǒng)提供基礎(chǔ)設(shè)施資源，達(dá)到提高資源利用率、降低投資成本、快速業(yè)務(wù)部署的目的。 　　3.1 私有云體系架構(gòu)

運(yùn)營(yíng)商私有云用以承載IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務(wù)平臺(tái)等內(nèi)部各類IT系統(tǒng)，其由私有云管理平臺(tái)和一個(gè)或多個(gè)資源池系統(tǒng)組成。資源池系統(tǒng)提供各類IT系統(tǒng)部署和運(yùn)行所需的IT基礎(chǔ)設(shè)施，主要由計(jì)算類資源、存儲(chǔ)類資源、網(wǎng)絡(luò)類資源組成。運(yùn)營(yíng)商私有云體系架構(gòu)如圖1所示：

(1)計(jì)算類資源

根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)資源的管理、使用、安全、性能等方面的需求特點(diǎn)的不同，私有云資源池提供的計(jì)算類資源主要包括X86服務(wù)器(物理機(jī)、虛擬機(jī))資源和小型機(jī)資源，由X86服務(wù)器、小型機(jī)提供。其中，對(duì)穩(wěn)定性和可靠性要求較高的關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)，私有云向該類應(yīng)用系統(tǒng)提供小型機(jī)計(jì)算資源，包括小型機(jī)的操作系統(tǒng)和通用軟件的部署。

(2)存儲(chǔ)類資源

私有云存儲(chǔ)資源由分布式文件系統(tǒng)、SAN(Storage Area Network，存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò))存儲(chǔ)設(shè)備、日志詳單類數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、NoSQL(Not Only SQL，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù))存儲(chǔ)系統(tǒng)和對(duì)象存儲(chǔ)系統(tǒng)提供。其中，分布式文件存儲(chǔ)、對(duì)象存儲(chǔ)、NoSQL和日志詳單類數(shù)據(jù)存儲(chǔ)基于X86服務(wù)器實(shí)現(xiàn);SAN存儲(chǔ)基于磁盤(pán)陣列實(shí)現(xiàn)。

(3)網(wǎng)絡(luò)類資源

私有云網(wǎng)絡(luò)資源包括IP資源、帶寬資源、防火墻資源、負(fù)載均衡資源等，由路由器/交換機(jī)、防火墻、負(fù)載均衡器等設(shè)備提供。

(4)私有云管理平臺(tái)

私有云管理平臺(tái)負(fù)責(zé)私有云各種IT資源的管理，其通過(guò)與資源池系統(tǒng)之間的資源管理接口配合來(lái)下發(fā)資源管理指令。同時(shí)，私有云管理平臺(tái)還與運(yùn)營(yíng)商的EOMS、網(wǎng)管系統(tǒng)、ISMG(Internet Short Message Gateway，短信網(wǎng)關(guān))系統(tǒng)和4A系統(tǒng)相連接。一個(gè)資源池系統(tǒng)可根據(jù)不同的管理服務(wù)要求和安全等級(jí)，將其中的IT基礎(chǔ)設(shè)施資源劃分為不同的子集合，并在安全、網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)等方面進(jìn)行必要的物理或邏輯隔離，形成安全域分區(qū)。安全域分區(qū)僅針對(duì)計(jì)算資源，不跨數(shù)據(jù)中心部署。

3.2 私有云組網(wǎng)方案

綜合考慮業(yè)界云計(jì)算成功實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合運(yùn)營(yíng)商自身業(yè)務(wù)特點(diǎn)，采用層次化和模塊化的設(shè)計(jì)方案，建議運(yùn)營(yíng)商私有云網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)分為三層：網(wǎng)絡(luò)出口層、核心層和業(yè)務(wù)接入層。

(1)網(wǎng)絡(luò)出口層

網(wǎng)絡(luò)出口層負(fù)責(zé)私有云與外部網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，保證資源池內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)高速訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)和IP專用承載網(wǎng)，并對(duì)資源池內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的路由信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換及維護(hù)。在網(wǎng)絡(luò)出口層部署防火墻，且與核心層防火墻構(gòu)成雙層異構(gòu)。

(2)核心層

核心層向下負(fù)責(zé)匯聚網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的接入層交換設(shè)備，保證網(wǎng)絡(luò)內(nèi)接入層交換設(shè)備之間的高速交換;向上與出口路由設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)。在核心層部署防火墻，用于網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換并提供安全防護(hù)。接入交換機(jī)至核心交換機(jī)采用全網(wǎng)狀互聯(lián)方式。

(3)業(yè)務(wù)接入層

業(yè)務(wù)接入層包括網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備、機(jī)架式服務(wù)器(含計(jì)算設(shè)備、云存儲(chǔ)和塊存儲(chǔ)設(shè)備)。其中，機(jī)架式服務(wù)器首先接入業(yè)務(wù)/存儲(chǔ)接入交換機(jī)，接入交換機(jī)成對(duì)配置。每對(duì)計(jì)算接入交換機(jī)下聯(lián)約40臺(tái)計(jì)算服務(wù)器，以4*40GE鏈路上聯(lián);每對(duì)存儲(chǔ)接入交換機(jī)下聯(lián)約30臺(tái)MPP/Hadoop服務(wù)器，以4*40GE鏈路上聯(lián)。

4 運(yùn)營(yíng)商IT系統(tǒng)云化整合建設(shè)策略

云計(jì)算技術(shù)正在逐步替代傳統(tǒng)IT技術(shù)，成為運(yùn)營(yíng)商優(yōu)化IT系統(tǒng)及信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要手段。通過(guò)構(gòu)建統(tǒng)一的私有云資源池，推動(dòng)IT支撐系統(tǒng)與業(yè)務(wù)平臺(tái)向私有云資源池的遷移，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)IT設(shè)備資源的集中建設(shè)和集中采購(gòu)、發(fā)揮云計(jì)算規(guī)模優(yōu)勢(shì)、降低建設(shè)和采購(gòu)成本具有重要意義。

IT支撐系統(tǒng)與業(yè)務(wù)平臺(tái)云化整合應(yīng)遵循“統(tǒng)分兼顧，逐步集中”的建設(shè)實(shí)施指導(dǎo)原則，初期采用已有平臺(tái)改造和新建及擴(kuò)容系統(tǒng)基于私有云建設(shè)的模式展開(kāi)。

4.1 IT支撐系統(tǒng)云化整合建設(shè)策略

IT支撐系統(tǒng)多為“交易型數(shù)據(jù)庫(kù)”應(yīng)用(以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的實(shí)時(shí)交易類或批量操作，數(shù)據(jù)處理規(guī)模較大，數(shù)據(jù)關(guān)系復(fù)雜，對(duì)資源的性能和可靠性要求很高)、分析類應(yīng)用和海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用，現(xiàn)網(wǎng)較大比例采用“Unix小型機(jī)+高端磁盤(pán)陣列”架構(gòu)實(shí)現(xiàn)。IT支撐系統(tǒng)云化整合方案建議從小應(yīng)用整合、分析類應(yīng)用和海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)入手，逐步推進(jìn)IT支撐系統(tǒng)向私有云遷移。

(1)BOSS/CRM等關(guān)鍵的交易型核心數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)資源的可靠性、性能、安全性等要求很高，建議部署在私有云小型機(jī)資源和FC SAN存儲(chǔ)上。

(2)對(duì)于分析類數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用，在新建及系統(tǒng)擴(kuò)容中，積極推動(dòng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)由傳統(tǒng)“Unix小型機(jī)+高端磁盤(pán)陣列”架構(gòu)向基于X86服務(wù)器的MPP/Hadoop集群遷移。

(3)對(duì)于Web/APP應(yīng)用，建議部署在私有云X86計(jì)算資源上，利用先進(jìn)的軟件架構(gòu)與X86服務(wù)器技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)Web/APP應(yīng)用的分布式計(jì)算、平行擴(kuò)展、負(fù)載均衡和高穩(wěn)定性。

4.2 業(yè)務(wù)平臺(tái)云化整合建設(shè)策略

目前業(yè)務(wù)平臺(tái)大多數(shù)為“規(guī)模事務(wù)類”應(yīng)用(即并發(fā)請(qǐng)求數(shù)量大且相互獨(dú)立，單個(gè)請(qǐng)求處理量小)，這類應(yīng)用更適合承載在私有云資源池上，且目前多數(shù)業(yè)務(wù)平臺(tái)已采用X86服務(wù)器集群+數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的部署模式。因此，業(yè)務(wù)平臺(tái)云化整合方案建議從現(xiàn)有業(yè)務(wù)平臺(tái)進(jìn)一步云化改造入手，在系統(tǒng)新建及擴(kuò)容過(guò)程中逐步推進(jìn)各類業(yè)務(wù)平臺(tái)向私有云遷移。

(1)加快運(yùn)營(yíng)商各類業(yè)務(wù)平臺(tái)的X86架構(gòu)改造，逐步將WAP網(wǎng)關(guān)、彩信中心、無(wú)線城市、短信中心、短信網(wǎng)關(guān)、LBS(Location Based Services，位置服務(wù))、短號(hào)短信等業(yè)務(wù)平臺(tái)遷移至私有云X86服務(wù)器資源池上。

(2)新建及擴(kuò)容業(yè)務(wù)平臺(tái)全部由私有云承載，并在部署中充分考慮錯(cuò)峰填谷、安全性、資源共享效率等因素，降低IT建設(shè)和維護(hù)成本，提高資源利用率，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速申請(qǐng)和上線部署。

5 結(jié)束語(yǔ)

與基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)不同，IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務(wù)平臺(tái)等IT系統(tǒng)先天就具有集中化的特點(diǎn)。集中化部署是業(yè)界發(fā)展趨勢(shì)，也是運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)“低成本高效運(yùn)營(yíng)”的重要手段。云計(jì)算的基本思想是“集中力量辦大事”，不僅技術(shù)本身具有集中化優(yōu)勢(shì)，而且管理流程上也提出集中化要求。基于私有云集中承載原有IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務(wù)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)IT系統(tǒng)集中化整合，靈活快速地為應(yīng)用系統(tǒng)提供硬件資源，滿足應(yīng)用系統(tǒng)的彈性資源需求，從而有效促進(jìn)運(yùn)營(yíng)商IT系統(tǒng)集中化戰(zhàn)略的實(shí)施，提高資源的利用效率，降低對(duì)能源的消耗和后期運(yùn)營(yíng)成本，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。