電信企業(yè)IT去IOE迎LAMP的探索

李嫚，姚文勝

（中國電信股份有限公司廣州研究院，廣東廣州510630）

運營技術(shù)廣角

電信企業(yè)IT去IOE迎LAMP的探索

李嫚，姚文勝

（中國電信股份有限公司廣州研究院，廣東廣州510630）

介紹了LAMP和IOE架構(gòu)的不同定位和不同的應(yīng)用場景，分析了電信運營商IT的現(xiàn)狀及去IOE的驅(qū)動力。在充分研究電信運營商和互聯(lián)網(wǎng)公司在商務(wù)模式、業(yè)務(wù)特征以及對IT的定位和要求等方面差異的基礎(chǔ)上，提出了運營商去IOE的整體實施策略和適宜選擇的切入點，并以計費系統(tǒng)為例闡述了去IOE探索后的成效。

互聯(lián)網(wǎng)；LAMP；IOE

1 LAMP與IOE架構(gòu)的不同定位

LAMP狹義上指“Linux操作系統(tǒng)、Apache Web服務(wù)器、MySQL數(shù)據(jù)庫、Perl/PHP/Python腳本語言”的組合；廣義上是指所有使用開源（免授權(quán)費）系統(tǒng)軟件和系統(tǒng)硬件的代名詞。

IOE狹義上指“IBM、Oracle、EMC”的組合，廣義上泛指所有基于商業(yè)產(chǎn)品（收授權(quán)費，收維護費）的系統(tǒng)軟件和系統(tǒng)硬件的代名詞［1，2］。本文的LAMP和IOE均采用廣義上的含義。

LAMP和IOE在不同企業(yè)均有成功的應(yīng)用場景，在投資與成本，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、靈活性，服務(wù)的可持續(xù)和法律風(fēng)險方面也各有所長，綜合對比如下。

·投資與成本方面：主要需考慮初期的軟硬件投資和后續(xù)的運營成本，對于沒有超大數(shù)據(jù)量、超大并發(fā)處理要求的應(yīng)用，基于LAMP和IOE的方案總體成本相當(dāng)。LAMP方案沒有授權(quán)費用，前期投入少，但后期需要投入大量工程師甚至頂級工程師來面對低廉硬件穩(wěn)定性和開源軟件適應(yīng)性帶來的挑戰(zhàn)，運營成本遠(yuǎn)高于商業(yè)軟件模式；IOE前期需要支付高昂的授權(quán)費用，但因系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來的后期維護費用相對較低。

·系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性方面：一般認(rèn)為，LAMP方案要達(dá)到和IOE方案相同的可靠性，對開發(fā)、運營人員技能要求更高。

·系統(tǒng)靈活性方面：IOE產(chǎn)品一般通用性較強，而開源模式可以對產(chǎn)品進行自主定制并針對性地優(yōu)化和擴展。在企業(yè)具備相關(guān)技術(shù)能力的前提下，LAMP在靈活性、適應(yīng)性以及性能的高效上相對IOE更有優(yōu)勢。

·服務(wù)可持續(xù)性方面：IOE由有盈利驅(qū)動的企業(yè)做長期支持，LAMP主要靠開發(fā)者社區(qū)和相關(guān)公司提供，近期內(nèi)IOE更穩(wěn)定。

·法律風(fēng)險方面：Linux等開源軟件權(quán)屬不明和混亂的

情況是使用開源軟件企業(yè)必須充分注意的。LAMP方案經(jīng)常面臨商業(yè)公司在知識產(chǎn)權(quán)方面的挑戰(zhàn)（如SCO對Linux相關(guān)公司的訴訟），有潛在的風(fēng)險［3，4］。LAMP發(fā)源于互聯(lián)網(wǎng)，更為適用互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)場景，基本特點如下。

·服務(wù)的高并發(fā)性。通常面向海量用戶的訪問，必須極限提升單次服務(wù)效率，否則容易擁塞。

·數(shù)據(jù)的非關(guān)聯(lián)性。每次操作的數(shù)據(jù)是基于個體的，個體之間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)不多，數(shù)據(jù)是可以縱向拆分的。

IOE主要面向企業(yè)級應(yīng)用，其特點如下。

·數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系復(fù)雜。如：電信套餐業(yè)務(wù)的受理和結(jié)算。

·計算的復(fù)雜性和系統(tǒng)可用性、穩(wěn)定性要求高。

幾乎所有的大型企業(yè)（如銀行）和政府都是應(yīng)用IOE架構(gòu)，主要原因是相關(guān)應(yīng)用的并發(fā)度要求低于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，但業(yè)務(wù)復(fù)雜，且對系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性要求極高，需要充分發(fā)揮IOE的優(yōu)勢。

“去IOE”運動由阿里巴巴集團發(fā)起，主要原因是業(yè)務(wù)量的增長帶來的大數(shù)據(jù)量、高并發(fā)使原有基于IOE架構(gòu)的應(yīng)用日益成為瓶頸，而基于LAMP能提供更加高效、經(jīng)濟的解決方案。

2 電信企業(yè)IT系統(tǒng)去IOE的背景

以阿里巴巴集團為代表的互聯(lián)網(wǎng)公司用“去IOE”的架構(gòu)成功地應(yīng)對了挑戰(zhàn)。那么作為大型企業(yè)的電信運營商是否在IOE架構(gòu)之路上越走越好，還是同樣也需直面IOE的瓶頸問題？

以中國電信為例，IT經(jīng)過近10年來的變革、演進和發(fā)展，解決了很多問題，取得了大量的成績，但是也存在著一些明顯的問題，如對業(yè)務(wù)需求的遲緩響應(yīng)在互聯(lián)網(wǎng)時代嚴(yán)重影響了企業(yè)的競爭力；數(shù)據(jù)快速增長情況下橫向擴展能力不足，容易陷入性能瓶頸，導(dǎo)致客戶感知差；IOE架構(gòu)擴展昂貴，在IT投入不足的情況下只能犧牲部分非功能性建設(shè)內(nèi)容等。

如仍沿用傳統(tǒng)的IT體系，或許能維持暫時的穩(wěn)定，但后續(xù)的IT服務(wù)壓力、IT投入壓力將越來越大。在IT服務(wù)方面，客戶感知的短板一直未能很好解決。主要是傳統(tǒng)IT架構(gòu)難以適應(yīng)大數(shù)據(jù)、高并發(fā)的業(yè)務(wù)場景，例如月末受理高峰系統(tǒng)性能差、工單堵塞是困擾已久的老大難問題。移動互聯(lián)網(wǎng)、流量經(jīng)營環(huán)境下，海量數(shù)據(jù)與高并發(fā)更將成為傳統(tǒng)IOE架構(gòu)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。這種壓力在用戶量大的省公司已經(jīng)顯現(xiàn)，對于全網(wǎng)集中建設(shè)的系統(tǒng)，數(shù)據(jù)量和高并發(fā)服務(wù)更是架構(gòu)面臨的首要問題。

在IT投入方面，傳統(tǒng)IOE架構(gòu)一方面由于“小機+磁盤陣列+光纖交換機”性價比遠(yuǎn)低于PC集群（PC及內(nèi)置硬盤），導(dǎo)致硬件投資高居不下；另一方面因為IOE架構(gòu)封閉，可替換性不高，設(shè)備連年增加導(dǎo)致維保成本持續(xù)上升。同時還附有商用軟件高昂的授權(quán)費用。而在低成本運營能力已成為全球電信服務(wù)業(yè)核心競爭力的環(huán)境下，特別是在數(shù)據(jù)量、服務(wù)量到達(dá)一定規(guī)模之后，采用互聯(lián)網(wǎng)化架構(gòu)將節(jié)省大量IT投入，因此降低TCO（total cost of ownership）也成為各運營商IT互聯(lián)網(wǎng)化的目的之一。

基于以上原因，中國電信也適時提出：“去IOE”是IT“去電信化”實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)化的主要任務(wù)之一。IT互聯(lián)網(wǎng)化應(yīng)借鑒、學(xué)習(xí)優(yōu)秀互聯(lián)網(wǎng)公司架構(gòu)提升之路，推進IT體系的云化、能力開放、移動化、服務(wù)化以及SOA的管控能力，實現(xiàn)具備互聯(lián)網(wǎng)特征的低成本高柔性架構(gòu)［5］。而IT互聯(lián)網(wǎng)化的架構(gòu)基礎(chǔ)是IT體系的云化，即“去IOE”。

3 去IOE的研究與思考

電信企業(yè)的IT也走過一段成熟的發(fā)展期，不是為了“去IOE”而“去IOE”，而是學(xué)習(xí)互聯(lián)網(wǎng)IT的先進經(jīng)驗，選擇成熟的方案解決當(dāng)前面臨的迫切問題。綜合考慮客戶感知、成本、實施能力、后續(xù)運維等因素，選擇合適的時機和場景“去IOE”。

作為傳統(tǒng)企業(yè)，可以借鑒互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成果，卻不一定能效法其架構(gòu)模式和發(fā)展路線，因為先天的基因有著本質(zhì)的區(qū)別。為了更好地規(guī)劃去IOE的路線，本文對其差異做了深入的研究和分析。

首先將互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和電信企業(yè)的用戶發(fā)展情況作了對比，其差異分析如圖1所示。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的用戶和交易量是一個急速增加的過程，而電信行業(yè)的用戶基本飽和，用戶量增加很平穩(wěn)。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)主要面臨的挑戰(zhàn)是支撐高增長帶來的海量用戶、海量訪問、海量數(shù)據(jù)［6］，其IT部門是一個利潤中心，直接面向客戶，要提供最佳的產(chǎn)品體驗。但電信企業(yè)的IT部門是一個成本中心，其核心使命就是要保證穩(wěn)定運營，它面臨的挑戰(zhàn)主要是復(fù)雜多變的業(yè)務(wù)需求、套餐的復(fù)雜性、產(chǎn)品使用過程的復(fù)雜性等。

另外，在商業(yè)模式、業(yè)務(wù)特征、IT系統(tǒng)及定位上兩者也有著本質(zhì)的區(qū)別，尤其是互聯(lián)網(wǎng)公司在IT架構(gòu)上與生俱來的集約模式以及“IT即業(yè)務(wù)”的本質(zhì)定位等特性是電信企業(yè)IT無法完全效仿的。其具體區(qū)隔見表1。

結(jié)合中國電信的實際現(xiàn)狀，區(qū)分不同的業(yè)務(wù)特點，選擇合適的業(yè)務(wù)場景是務(wù)實推進去IOE的有效方法。中國電信的業(yè)務(wù)和應(yīng)用具有自身的特征，具體如下。

·業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)度高、耦合緊：跨產(chǎn)品、跨用戶的捆綁，如我的E家、企業(yè)VPN、不同用戶共享話費時長、流量等，業(yè)務(wù)耦合緊。

·業(yè)務(wù)規(guī)則和計算復(fù)雜度高：業(yè)務(wù)規(guī)則存在復(fù)雜的關(guān)聯(lián)、互斥關(guān)系，有8大類60多種關(guān)鍵維度的業(yè)務(wù)規(guī)則；同時計算處理復(fù)雜度高，強時序性及實時性要求也高。

·數(shù)據(jù)一致性及穩(wěn)定性要求高。

基于以上分析，結(jié)合數(shù)據(jù)庫選型的CAP理論，即數(shù)據(jù)庫在3個關(guān)鍵特性（一致性、可用性、分區(qū)容錯性）中只能選擇滿足兩個［7］，可以得出：對于請求處理型、重復(fù)性任務(wù)適合去IOE；對于復(fù)雜任務(wù)計算處理暫不適合去IOE，待前期經(jīng)驗積累后可逐步嘗試；對于海量計算適合采用去IOE架構(gòu)，以分布式云的方式實現(xiàn)。具體分析見表2。

圖1 互聯(lián)網(wǎng)公司與電信用戶發(fā)展趨勢對比

表1 互聯(lián)網(wǎng)公司與電信商業(yè)模式、業(yè)務(wù)特點、系統(tǒng)特點對比

4 去IOE的整體實施策略

通過前面的分析，不難看出：因企業(yè)的業(yè)務(wù)特征、IT服務(wù)可靠性要求、技術(shù)積累情況與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)不盡相同，用LAMP全面替代IOE風(fēng)險很大，更適合在業(yè)務(wù)場景和應(yīng)用上有選擇地去IOE，但需統(tǒng)籌規(guī)劃、把握節(jié)奏、適時推進。

具體實施策略如下。

·戰(zhàn)略方向上，明確逐步走向開放、開源以及分布式、服務(wù)化的目標(biāo)，探索LAMP解決方案的應(yīng)用，限制商用軟件的濫用。在綜合考慮投資保護、技術(shù)成熟度、人員培養(yǎng)、整體成本等因素的前提下，逐步分業(yè)務(wù)場景向LAMP架構(gòu)遷移。

·架構(gòu)目標(biāo)上，在一段較長時間內(nèi)宜采用LAMP和IOE架構(gòu)相結(jié)合，組合出“復(fù)雜業(yè)務(wù)支撐穩(wěn)定”、“簡單業(yè)務(wù)快速響應(yīng)、低成本擴展”的架構(gòu)模式，更適合電信企業(yè)的實際需求。

·應(yīng)用場景的選擇上，系統(tǒng)中針對邏輯簡單、重復(fù)處理的查詢型業(yè)務(wù)處理，可以逐步從傳統(tǒng)架構(gòu)剝離出來，移植到LAMP架構(gòu)；對關(guān)聯(lián)關(guān)系復(fù)雜、系統(tǒng)可靠性要求高的核心交易和批量數(shù)據(jù)處理類系統(tǒng)，在保持一個相對恒定或者低速增長數(shù)據(jù)量的條件下，仍保留在傳統(tǒng)的IOE架構(gòu)。

·實施步驟與節(jié)奏把握上，為避免對業(yè)務(wù)發(fā)展和支持出現(xiàn)嚴(yán)重的問題，需在保證技術(shù)與經(jīng)驗儲備充足的情況下，合理地控制遷移的步調(diào)，不宜過快過急。鑒于x86的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器已經(jīng)在企業(yè)內(nèi)部廣泛應(yīng)用，并逐步替換了原有的小型機，向核心應(yīng)用和系統(tǒng)滲透，其效能和穩(wěn)定性已經(jīng)得到驗證，建議底層先從“去I（IBM）”開始，并在特定場景下可使用x86內(nèi)置存儲替代高端存儲。待經(jīng)驗及人員儲備到位后，逐步引入“去O（Oracle）”嘗試，用MySQL、NoSQL等替代Oracle。但必須在技術(shù)與隊伍充足儲備的情況下進行嘗試，以應(yīng)對開源帶來的技術(shù)風(fēng)險。

5 去IOE的探索和成效

電信企業(yè)已經(jīng)在系統(tǒng)硬件的x86化方面取到顯著進展，當(dāng)前去IOE的難點和關(guān)鍵還是在數(shù)據(jù)庫，尤其對于核心生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫的“去O”需謹(jǐn)慎而行。具體思路如下：首先將核心數(shù)據(jù)庫瘦身，逐漸剝離查詢類（如清單、賬單、積分等查詢）、歷史類數(shù)據(jù)，使核心數(shù)據(jù)庫最小化，充分保障其穩(wěn)定性。而剝離的部分由應(yīng)用云平臺承接，保障其靈活擴展的特性，從而形成內(nèi)核IOE、外圍LAMP的混搭架構(gòu)。其演進過程如圖2所示。

圖2 “去IOE”演進

以計費系統(tǒng)為例，由于清單量和來自電子渠道的查詢量快速上升，每月4-6日的查詢高峰期經(jīng)常出現(xiàn)無法響應(yīng)的現(xiàn)象，引發(fā)大量的用戶投訴。在多次擴容仍無法徹底解決問題的情況下，嘗試用“PC集群+Hadoop”的LAMP方案來重新建設(shè)清單查詢系統(tǒng)。將賬單、清單等數(shù)據(jù)存儲于“去IOE”架構(gòu)的云平臺，并由云平臺提供查詢服務(wù)，從而實現(xiàn)核心系統(tǒng)輕量化。系統(tǒng)改造架構(gòu)如圖3所示。

圖3 計費系統(tǒng)輕量化改造方案

賬單數(shù)據(jù)分布式改造后，性能監(jiān)控顯示，賬單查詢響應(yīng)穩(wěn)定在毫秒級別，性能提升5倍以上，還能保證賬單數(shù)據(jù)永久在線。另外，政企客戶也能在網(wǎng)上營業(yè)廳實時查到賬單信息，無需預(yù)約訂制賬單，顯著提升了客戶服務(wù)能力和客戶感知。同時，通過“去IOE”改造，有效降低了硬件投資，據(jù)統(tǒng)計試點省公司硬件預(yù)算同比下降40%。另通過測試，開源免費軟件具備了替代商用軟件的可行性，節(jié)省了商業(yè)軟件所帶來的授權(quán)費用和后期的維保費用。

6 結(jié)束語

電信企業(yè)IT采用LAMP和IOE架構(gòu)相結(jié)合，組合出“復(fù)雜業(yè)務(wù)支撐穩(wěn)定”、“簡單業(yè)務(wù)快速響應(yīng)、低成本擴展”的架構(gòu)模式，符合實際的需求。IOE規(guī)模逐步縮減，核心系統(tǒng)逐步減負(fù)，往“小”、“穩(wěn)”方向發(fā)展。高增長數(shù)據(jù)、高并發(fā)應(yīng)用逐步由云平臺承載，系統(tǒng)架構(gòu)更具柔性，徹底突破核心系統(tǒng)性能與容量瓶頸，具備了低成本橫向擴展的能力和優(yōu)異的性能表現(xiàn)。

［1］COASE R H.The nature of firm.Economica［J］.New Series，1937，16（4）：386-405.

［2］張勤.開源IT系統(tǒng)及應(yīng)用架構(gòu)寶典［M］.北京：人民郵電出版社，2010.ZHANG Q.Bible of Open Source IT System and Application Framework［M］.Beijing：Posts and Telecom Press，2010.

［3］顧宏軍.開源軟件漸成主流［J］.軟件世界，2007（16）：46-47.GU H J.Open source software becoming mainstream［J］.Software World，2007（16）：46-47.

［4］蔡俊杰.開源軟件之道［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2010.CAI J J.Way of Open Source Software［M］.Beijing：Publishing House of Electronics Industry，2010.

［5］韋樂平.全球電信業(yè)轉(zhuǎn)型的回顧和去電信化的思考［J］.電信科學(xué)，2010，26（1）：1-6.WEI L P.Review on the transformation of world telecom industry and thinking on de-telecom reform［J］.Telecommunications Science，2010，26（1）：1-6.

［6］RAJARAMAN A，ULLMAN J D.大數(shù)據(jù)：互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模數(shù)據(jù)挖掘與分布式處理［M］.王斌，譯.北京：人民郵電出版社，2012.RAJARAMAN A，ULLMAN J D.Mining of Massive Datasets［M］.Translated by WANG B.Beijing：Posts and Telecom Press，2012.

［7］厄茲敘，VALDURIEZ P.分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理（第3版）（世界著名計算機教材精選）［M］.周立柱，等譯.北京：清華大學(xué)出版社，2014.OZSU，VALD URIEZ P.Principles of Distributed Database Systems，3th Edition［M］.Translated by ZHOU L Z，et al.Beijing：Tsinghua University Press，2014.

Study on how to remove IOE to LAMP of IT architecture of the telecom enterprise

LI Man，YAO Wensheng
Guangzhou Research Institute of China Telecom Co.，Ltd.，Guangzhou 510630，China

The different localization and the different application scenarios between IOE and LAMP architecture were introduced.IT current situation and the driving force of removing IOE in telecom enterprise were analyzed.The differences of the business model，service characteristics and IT localization between the traditional telecom enterprises and the internet companies were studied.The overall implementation strategy of removing IOE and the suitable business scenario were proposed，and the effect of removing IOE from the billing system was expounded.

internet，LAMP，IOE

F270.7

A

10.11959/j.issn.1000-0801.2016063

2015-08-20；

2016-11-02

李嫚（1977-），女，中國電信股份有限公司廣州研究院高級工程師，主要從事運營商信息化規(guī)劃與建設(shè)相關(guān)工作。

姚文勝（1969-），男，中國電信股份有限公司廣州研究院高級工程師，主要從事信息化規(guī)劃、建設(shè)、管理相關(guān)工作。