云計算的電信運營平臺架構及虛擬化技術研究

司元雷　張進　劉天飛　王智

摘 要 云計算技術是近期興起的基礎計算平臺技術，我國電信業務運營商對云計算有著很大潛力需求，本文在對云計算技術和虛擬化技術研究和分析的基礎上，提出了一種電信業務運營的云計算平臺架構和虛擬化技術規劃方案，實踐證明了該方案的可行性。

關鍵詞 電信業務運營商 云計算平臺架構 虛擬化技術

1 引言

眾所周之，云計算技術是近期興起的基礎計算平臺技術，它是多種技術混合演進的結果，其成熟度較高，發展極為迅速。Amazon、Google、IBM、Microsoft、Yahoo和SUN等大公司都是國外云計算的先行者。在我國，云計算發展也非常迅猛，電信業務運營商對云計算有著很大潛力需求，因為運營商本身就是一個很巨大的信息制造者和信息處理者。每年都有大量的客戶數據和為客戶所準備的服務數據，需要的運算是巨大的，同時希望對這些用戶進行深度挖掘，深度營銷，需要大量的運算。這種運算如果用云計算來實現，可以大大提高速度[1]。本文在對云計算技術和虛擬化技術研究和分析的基礎上，給出了電信業務運營的云計算平臺架構和虛擬化技術規劃方案。

2 云計算在電信業務中的優勢分析

目前，電信業務運營商采用的大型系統大都采用小型機、磁盤陣列，商業數據庫，中間件等，其不足之處是高性能、高價格，投資大，建設周期長，可擴展性差，無法適應全業務，低成本運營以及快速多變的互聯網業務等新的競爭形式需要。而通過對小型機、磁盤陣列的部分替代可以明顯降低運營成本。運營商如果能把電信業的服務透過云計算的方式提供給用戶，則可以豐富全業務運營服務內容，滿足客戶信息服務資源的需求。即利用大規模分布式計算軟件，將性價比最高的通用PC服務器和以太網交換機，組合成為超高性能的云計算平臺，終端只要接入網絡就能提供無邊際的計算能力。

電信業務運營商采用云計算平臺可以實現低成本運營。目前，Google所有的應用均構建于通用而簡單的大規模云計算平臺，其計算成本是競爭對手的1/100，存儲成本為競爭對手的1/30。而電信業務運營商采用云計算平臺可以使得計算成本降為原來的1/10，存儲成本降為原來的1/3。并且可以利用發展互聯網業務的后發優勢進一步降低運營成本；電信業務運營商采用云計算平臺可以實現高性能運營，使得性能與節點數量接近線性關系，即便在節點1/3失效的情況下，性能仍可接受，當節點2/3失效的情況下，系統仍可使用，常用的查詢和處理任務一般在2至3秒內可以完成；電信業務運營商采用云計算平臺可以具有高靈活性，一個平臺上可以同時運行多個業務系統，可以按照業務需求快速地對系統進行擴容和調整，并可以在線增加節點；電信業務運營商適用于云計算技術應用的領域非常廣泛。在互聯網應用發面，如搜索引擎、即時消息、電子郵件以及海量存儲等；在數據挖掘方面，如精確營銷、經營分析、網絡流量分析以及利用人工智能技術自動發現業務/網絡內在規律等；在日志存儲方面，如CMNET、GPRS用戶上網日志等。

3 電信運營云計算平臺架構

標準化接口適配層模塊提供標準化接口，具備快速開發移植的能力，并且解決安全控制問題。大規模分布式文件系統式云計算的核心模塊，也是當前的主流架構。系統管理模塊全面支持各項管理功能，可實現電信級統一網管。DSMP（Data Service Management Platform）是數據業務的管理核心平臺，完成數據業務的業務管理和控制功能。數據業務管理平臺主要負責用戶管理、業務管理和SP管理，并對外提供開放接口并為各個業務網關、SP提供代計費功能。該平臺還應提供數據業務相關的各種統計、查詢功能，例如用戶統計、SP及業務統計、計費統計等；BOSS（Business & Operation Support System）屬于運營支撐系統，負責業務受理、開銷戶、計費等；綜合網管系統是對硬件設備進行管理的系統。DSMP、BOSS和綜合網管系統三個系統構成了支撐域系統。

基于云計算的信令監測系統，可以對GPRS用戶上網記錄進行存儲和挖掘，其成本優勢在于僅需原成本的30%投資，其高性能體現在3秒鐘便可返回查詢結果，并且可以利用人工智能發掘網絡質量、客戶行為的潛在規律。

4 云計算平臺中的虛擬化技術

虛擬化技術是適用于所有云架構的一種基礎性設計技術。在云計算中，它主要指平臺虛擬化。普通IT系統常見的突出問題有：設備利用率低，平均利用率僅有20%左右，耗能較為嚴重，年能耗約為每臺5000元，維護成本高。虛擬化允許將服務器、存儲設備和其他硬件視為一個資源池，而不是離散系統，這樣可以根據需要來分配這些資源。采用虛擬化技術可以有效地降低全壽命成本，設備數量降低約70%，投資降低約60%，能耗降低約50%，設備平均利用率從20%提高到60%；同時，可以大幅簡化工程維護操作，系統封裝在鏡像文件中，可以通過移動和復制這些文件的方式來移動和復制該虛擬機，維護變成簡單文件操作，工程、維護時間可減少大約70%。本文提出電信業務運營商虛擬化技術規劃方案為：

①.按照系統特點進行分層規劃

②.確定各層次的標準化模版

③.在投資、性能、維護運行成本之間取得平衡

層次一：采用高性能PC服務器、光纖交換機、磁盤陣列，雙機熱備、具備高處理能力，可滿足高負荷、高穩定性要求；層次二：采用刀片服務器，高密度、低功耗，可進行高密度虛擬機部署，可滿足中小型應用系統及大規模虛擬桌面應用；層次三：PC服務器利舊，充分利用資源，用于舊系統整合及構建測試開發環境。

5 結束語

實踐證明，原有大量安裝在PC服務器上的應用軟件運行慢、故障多；采用虛擬化技術方案改造后用2臺高性能服務器，承載30臺虛擬機；電能消耗由原來的7千瓦下降到1千瓦，年節約電費約10萬元，并且處理速度提高、故障減少。