電信運營商IT支撐云計算資源池建設方案

倪曉熔

（中國移動通信集團設計院有限公司，北京 100080）

電信運營商的IT支撐系統主要由面向客戶服務和業務管理的業務支撐系統（BSS）、面向通信網絡管理的運營支撐系統（OSS）、以及面向企業內部管理的管理支撐系統（MSS）三部分組成。

目前，對于國內的各個電信運營商來說，隨著用戶規模和業務的不斷發展，其企業內部的IT支撐系統規模不斷增大，各類數據業務數量日益增多，如果沿用傳統的從硬件到應用相互獨立的煙囪式部署方式，IT設備采購和部署將面臨越來越大的壓力，各類IT設備的資源將無法得到有效利用，這在一定程度上會影響各類業務的正常開展。除此之外，電信運營商還面臨著節能降耗、提升服務質量和業務創新的壓力。云計算技術的出現為解決這些壓力提供了新的思路。

本文針對國內電信運營商的IT支撐系統建設狀況，重點從基礎設施層面研究云計算資源池的建設方案，對如何構建資源池進行探討和分析。

1 云計算資源池

云計算是一種采用大量低成本的標準運算單元，通過網絡連接構建基礎設施平臺，以實現各種計算和存儲等資源的共享和按需分配的IT技術。根據提供的服務類型，云計算應用（服務）分為3類：基礎設施即服務（IaaS），平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。

對于電信運營商的IT支撐系統來說，云計算在基礎設施層面的體現，主要就是采用虛擬化技術，構建IT支撐資源池，以資源池的形式支撐各個系統的資源需求，具備根據需要分配資源和彈性擴展的能力，有效提高資源利用率。這是云計算的重要技術實施方向。

“池”的含義就是一個集合，內部有一些資源，這些資源在這個集合表現的應用中具有完全對等性，即每個資源都具有相同的服務能力和服務品質。因此，當用戶來申請使用時，池可以隨機挑選出一個資源來為當前請求服務，需求完成后資源可以被池回收。

云計算資源池有資源共享、按需分配、動態擴展、標準服務、自動管理等特點。在基礎設施層面，池的種類主要包括網絡池、主機池、存儲池等。通過建設資源池，可以實現IT支撐系統的資源共享與按需分配，降低運營成本，提高管理效率。

按照資源池方式管理IT支撐系統的資源時，首先需要打破原有的“煙囪式”垂直管理模式，變IT資源孤島為資源池，實現資源共享。資源池越大，可以共享的資源就越多，整體資源利用率就越高，維護人員效率就越高。所以在資源池設計時，可以根據系統建設的實際情況，適當將小池合并為大池，以提高資源利用率。

IT支撐系統云計算資源池中，資源的分配和管理不需要人為干預，以業務需求為基礎，這些資源會被最有效地使用。

2 IT支撐系統云計算資源池的建設方案

2.1 云計算資源池建設方案

目前，國內電信運營商的大部分IT支撐系統都是以省為單位建設，也有部分集中化程度比較高的系統跨省或全國統一建設。各省IT支撐系統設備規模大多在數百臺數量級，三大支撐系統無論是合建資源池還是分建資源池，從設備數量的角度看，均在可行的范圍內。通過對多個省公司的設備調研和分析，我們看出，各省IT支撐系統小型機的設備平均利用率一般在40%～60%之間，PC服務器設備平均利用率一般在20%～30%之間，如果采用資源池方式共享資源，可以使設備利用率大大提高。

電信企業IT支撐系統如果進行大規模的云計算資源池建設，主要可以考慮以下3種建設方案。

（1）方案1：三大支撐系統共建一套資源池，即BSS、OSS和MSS三大支撐系統統一建設小型機資源池、共享PC服務器資源池、共享存儲資源池；

（2）方案2：三大支撐系統建設兩套資源池，即BSS單獨建設小型機資源池、PC服務器資源池、存儲資源池；OSS和MSS統一建設小型機資源池、共享PC服務器資源池、共享存儲資源池；

（3）方案3：三大支撐系統分別建設各自資源池，即BSS、OSS、MSS均單獨建設各自的小型機資源池、PC服務器資源池、存儲資源池。

2.2 資源池三大方案分析

對3種資源池建設方案，從實現虛擬化資源共享程度、技術實現、硬件故障影響范圍、硬件能力冗余、實施要求、安全管理要求、運維管理要求等各方面比較如表1所示。

方案1統一資源池實現資源最大化共享；多業務IT資源整合能夠很好體現資源池的優勢；可以更合理使用資源效能。但三大支撐系統數據在物理上較難隔離，需考慮相應的安全措施。

方案2著眼于從各個支撐系統特點分析，業務支撐系統會跟隨市場競爭需求頻繁改動及升級，與其他兩類系統具有明顯區別，系統實時性、重要性存在較大差異，因此該方案能夠有效避免系統領域間的相互干擾，增強系統穩定性、可靠性。

方案3三大支撐系統分別建設各自資源池，系統間干擾降到最低；可以更好地保障不同特性系統間安全性、可靠性的個性化要求。

圖1 三大支撐系統共建一套資源池示意圖

2.3 方案建議

從系統建設的角度分析：采用資源池方案1最能充分利用平臺資源，但實施過程中，對各方面的要求也最高，尤其是安全管理、運維管理，需有相應的措施及機構予以保障。方案3資源共享程度不如方案1和方案2，但實施過程中，各方面的難度相對最低。

從系統建設效益的角度分析：三大方案中各自主機、存儲資源池建設從技術層面上并無太大區別，區別在于資源池數量及其規模，和資源池所覆蓋的業務系統。從技術層面分析，IT支撐系統資源池數量越少，單個資源池容量越大時，資源利用率和維護效率就越高。所以方案1的單一資源池方案效益最高，如果電信運營商以省為單位進行IT支撐系統云計算資源池建設，由于一個省的IT支撐系統基礎設施規模并不是很大，通常各種小型機數量在幾十至幾百臺的范圍內，存儲設備數量在幾臺至幾十臺的范圍內，為提高池內資源的利用率，在兼顧企業組織架構、運維管理方式的前提下，建議考慮三大支撐系統共建一套資源池的方案。

圖2 三大支撐系統建設兩套資源池示意圖

圖3 三大支撐系統分別建設各自資源池示意圖

表1 資源池建設方案比較表

如果電信運營商以大區中心或支撐基地的形式進行IT支撐系統云計算資源池建設，每個大區中心或支撐基地一般都會同時支撐多個省份的支撐業務，這樣系統的基礎設施的規模就會相對較大，小型機數量可能會達到千臺以上，存儲設備數量可能達到上百臺，建議這種情況下可以考慮三大支撐系統建設兩套資源池或三大支撐系統分別建設各自資源池的方案。

進行IT支撐系統云計算資源池建設時需要綜合考慮技術發展方向、集中化系統規模大小、組織架構、運維管理、經濟效益等多方面因素，合理選擇不同的建設方案，以便于系統的實施、運維，更好地控制系統建設的風險。

2.4 資源池管理平臺建設

無論采用何種方案構建IT支撐云計算資源池，都需要同時考慮資源池管理平臺的建設。這里提到的資源池管理平臺包括兩個層面的含義：（1）各種不同服務器、存儲設備的虛擬化管理軟件；（2）在各種虛擬化管理軟件之上的資源池統一管理平臺。

選擇各類虛擬化管理軟件時，除了考慮節約成本，還應考慮其在促進敏捷度、縮短停機時間、增強災難恢復等方面的功能。

對于主流小型機構成的資源池，基本需要采用各自廠家的虛擬化管理軟件。對于PC服務器、存儲設備等，選擇虛擬化管理軟件時，不必固守惟一的產品。需要分析每一種虛擬化管理軟件的優勢和局限，根據特定的需求，選擇那些恰如所需、經濟適用的虛擬化管理軟件，尤其是工作負載不是十分重要時更應如此。也可以同時采用兩種虛擬化管理軟件相互補充，滿足不同層次的需求，獲得最優的性價比。

采用虛擬化技術構建云計算資源池解決了基礎設施資源利用率不高的問題，但虛擬化軟件本身也是需要管理的，虛擬化之后IT支撐系統如何保障性能不弱化，資源利用率達到最佳也是系統建設過程中需要考慮的重要問題。

云計算資源池建設后，需要有統一的資源池管理平臺，對服務器、存儲、網絡等資源進行管理。不同廠商的主機虛擬化管理軟件不一樣，存儲設備也有不同廠家提供的管理平臺。資源池統一管理平臺需要集成不同廠商的應用，做到統一管理，使池內大量的資源協同工作，方便地進行業務部署和開通，快速發現和恢復系統故障，通過自動化、智能化的手段實現大規模系統的可靠運行。

3 小結

電信運營商建立IT支撐系統云計算資源池，通過大規模集中采購、建設和維護IT基礎設施，并借助虛擬化和云計算等新技術帶來的優勢，可逐步實現進一步降低整體IT系統的建設和運營成本、加快應用部署速度、提升對內對外服務質量的目標。

通過對IT支撐系統云計算資源池各種建設方案的研究、分析，可以看出，在考慮如何構建資源池時，我們需要從不同的角度綜合考慮方案的合理性和可行性，包括平衡設備數量、設備利用率、應用性質、安全管理要求、運維管理要求等各種因素的影響，從而選擇出適合基地或省公司建設的方案。