云計(jì)算在運(yùn)營(yíng)商IT支撐系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用研究.doc

通信行業(yè)云計(jì)算應(yīng)用情況分析云計(jì)算在互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)行業(yè)早已風(fēng)生水起，誕生了Amazon、Google、Apple、 Salesforce等一大批知名的企業(yè)，并在IaaS、PaaS、SaaS等各個(gè)層面形成了豐富的應(yīng)用及比較成熟的配套商業(yè)機(jī)制。相比較而言，通信行業(yè) 的成熟應(yīng)用則比較少見，商業(yè)模式成熟度、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度及其對(duì)企業(yè)收入的影響遠(yuǎn)不及傳統(tǒng)通信類產(chǎn)品?？傮w上，目前通信行業(yè)對(duì)于云計(jì)算尚處于探索嘗試階段。國(guó)內(nèi)外的電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)云計(jì)算的探索和嘗試主要集中在基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)方面，在傳統(tǒng)IDC業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上捆綁、豐富管理相關(guān)服務(wù)。其中國(guó)外領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商對(duì)云計(jì)算的探索范圍更廣泛，對(duì)中國(guó)通信行業(yè)設(shè)計(jì)、推廣基于云計(jì)算的服務(wù)有較強(qiáng)的借鑒意義。比如英國(guó)電信（BT），2009年7月BT的全球服務(wù)部門（BTGS）和微軟簽署協(xié)議開展合作，基于微軟的 Business Online Productivity Suite (BPOS) 為大型機(jī)構(gòu)提供在線商務(wù)套件服務(wù)。通過將微軟的BPOS集成到BT全球性、軟件驅(qū)動(dòng)的客戶網(wǎng)絡(luò)（21CN）中，英國(guó)電信提供了一個(gè)能保證更高的服務(wù)水平和網(wǎng)絡(luò)性能的、完全托管的新興融合服務(wù)。BT和微軟為客戶提供了一個(gè)基于云的商務(wù)協(xié)作工具，滿足他們的語(yǔ)音及IT服務(wù)需求，同時(shí)幫助客戶節(jié)約在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、IT系統(tǒng)和其他基礎(chǔ)設(shè)施方面的投資。BT還計(jì)劃在此基礎(chǔ)上，利用其國(guó)際領(lǐng)先的語(yǔ)音VPN平臺(tái)對(duì)SIP協(xié)議的支持能力，將其全球語(yǔ)音業(yè)務(wù)集成到現(xiàn)有云服務(wù)中，提供融合度更高、更深的服務(wù)。美國(guó)的at&t以Synaptic 為品牌，通過與EMC等廠商的合作，自2009年5月起先后推出了SynapticStorage、Synaptic Compute和Synaptic Hosting 等云服務(wù)，主要利用數(shù)據(jù)中心以及寬帶優(yōu)勢(shì)為客戶提供“可靠、靈活、安全”的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、虛擬主機(jī)及應(yīng)用托管服務(wù)。美國(guó)Verizon的CAAS（Computing as a Service）服務(wù)也在2009年6月正式推出，主要提供在線存儲(chǔ)、虛擬主機(jī)和應(yīng)用托管等服務(wù)。國(guó)內(nèi)方面，中國(guó)移動(dòng)從2009年開始打造云計(jì)算平臺(tái)BC（Big Cloud），成立了云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室，可以遠(yuǎn)程提供運(yùn)算服務(wù)，并面向省公司做試驗(yàn)，用云計(jì)算的方法來做數(shù)據(jù)挖掘。據(jù)稱中國(guó)移動(dòng)有意在2011年前后將其全面向外部客戶開發(fā)。中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通也基于虛擬化等技術(shù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和應(yīng)用服務(wù)方面進(jìn)行了嘗試，但目前也沒有大規(guī)模對(duì)外推廣?？傮w來看，英國(guó)電信對(duì)云計(jì)算的探索代表了通信行業(yè)未來對(duì)外提供云服務(wù)的方向，那就是協(xié)同上下游建立產(chǎn)業(yè)鏈、發(fā)揮運(yùn)營(yíng)商的固有優(yōu)勢(shì)和資源，為客戶提供 高端的、整體性的解決方案。At&t、Verizon提供的云服務(wù)更多聚焦于IaaS方面，還沒有與傳統(tǒng)的通信能力做銜接，但其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化管理及 成熟的商業(yè)模式值得國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商借鑒。就國(guó)內(nèi)而論，未來一段時(shí)間云計(jì)算的應(yīng)用在通信行業(yè)主要以私有云為主，主要面向企業(yè)內(nèi)部，提供整合型的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（IaaS）。比如，面向IT系統(tǒng)和增值業(yè)務(wù)平臺(tái)提供集中的基礎(chǔ)設(shè)施。除此以外，在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)成熟的前提下，也可以在PaaS方面進(jìn)行探索，比如整合現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)能力，搭建統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺(tái)，并逐步對(duì)外開放。公有云服務(wù)提供方面，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商應(yīng)以英國(guó)電信為榜樣和目標(biāo)，基于現(xiàn)有的IDC業(yè)務(wù)逐步拓展服務(wù)內(nèi)容，增加管理型服務(wù)等“軟服務(wù)”，同時(shí)通過收購(gòu)或建立聯(lián)盟，拓展更高層面的SaaS類服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)已有資源能力的“保存激增”。運(yùn)營(yíng)商IT支撐系統(tǒng)實(shí)施云計(jì)算的總體架構(gòu)建議對(duì)電信運(yùn)營(yíng)商IT支撐系統(tǒng)領(lǐng)域而言，云計(jì)算是個(gè)發(fā)展契機(jī)：通過整合現(xiàn)有的IT 資源，構(gòu)建統(tǒng)一的基于云計(jì)算的電信業(yè)務(wù)與支撐系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)，能夠有效提升IT 支撐系統(tǒng)的響應(yīng)能力，降低企業(yè)IT 投入成本，同時(shí)還能加快新業(yè)務(wù)創(chuàng)新、孵化和部署的速度，降低新業(yè)務(wù)的投入和運(yùn)維成本，從而有效提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。出于安全性考慮，目前電信運(yùn)營(yíng)商的IT支撐系統(tǒng)大部分都獨(dú)立部署，獨(dú)占IT 資源。這一方面增加了機(jī)房IT 架構(gòu)的復(fù)雜性，另一方面也因使用效率低下而浪費(fèi)了大量的IT 投資。借助新型云計(jì)算技術(shù)，電信運(yùn)營(yíng)商可以完成IT系統(tǒng)的技術(shù)轉(zhuǎn)型，包括：1）利用虛擬化技術(shù)整合IT 基礎(chǔ)資源，通過虛擬平臺(tái)將物理服務(wù)器虛擬成多個(gè)隔離的虛擬機(jī)，在不同的虛擬機(jī)中運(yùn)行不同的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多套業(yè)務(wù)系統(tǒng)共享基礎(chǔ)物理平臺(tái)，從而提高IT 資源的利用率，簡(jiǎn)化機(jī)房IT 架構(gòu)，保護(hù)IT 投資；2）利用分布式技術(shù)將大量廉價(jià)物理服務(wù)器整合成具有超大規(guī)模計(jì)算能力和海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力的超級(jí)計(jì)算機(jī)， 解決原來靠單臺(tái)物理計(jì)算機(jī)無(wú)法完成的大型計(jì)算任務(wù)，如運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)挖掘分析、信息處理服務(wù)等，同時(shí)可嘗試將傳統(tǒng)運(yùn)行于小型機(jī)集群的大型系統(tǒng)如網(wǎng)管、計(jì)費(fèi)等采用 云計(jì)算分布式技術(shù)改造并部署到低成本的PC 服務(wù)器集群，降低建設(shè)成本提高系統(tǒng)的擴(kuò)展性；3）利用Web 2.0、SOAP等SaaS 技術(shù)改造現(xiàn)有系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用的零安裝、零維護(hù)和高度可擴(kuò)展。基于對(duì)云計(jì)算的研究，我們初步構(gòu)想運(yùn)營(yíng)商實(shí)施云計(jì)算總體架構(gòu)如下（如圖1/圖2），包括軟件服務(wù)和平臺(tái)兩個(gè)層面。圖1電信運(yùn)營(yíng)商實(shí)施云計(jì)算總體架構(gòu)建議（軟件）圖2電信運(yùn)營(yíng)商實(shí)施云計(jì)算總體架構(gòu)建議（平臺(tái)服務(wù)）IaaS的主要應(yīng)用模式探索IaaS 是電信運(yùn)營(yíng)商IT支撐系統(tǒng)領(lǐng)域開展云計(jì)算服務(wù)的最佳切入點(diǎn)。首先，開展IaaS 服務(wù)所需的虛擬化技術(shù)和運(yùn)營(yíng)技術(shù)相對(duì)成熟，業(yè)界已經(jīng)有較為成熟的IaaS 商業(yè)應(yīng)用。其次，開展IaaS 服務(wù)需要構(gòu)建大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，需要在軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)、資金、用戶和運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)方面有相當(dāng)?shù)姆e累，電信運(yùn)營(yíng)商擁有豐富的網(wǎng)絡(luò)和IDC資源，運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn) 上也具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。再次，隨著中國(guó)電信企業(yè)轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)集約高效運(yùn)營(yíng)也成為企業(yè)信息化工作必須落實(shí)的一項(xiàng)關(guān)鍵舉措，運(yùn)營(yíng)商必須提升IT基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)效率，控制投資規(guī)模，提高投資效益，而這也正是IT云計(jì)算的初衷。IT領(lǐng)域的IaaS應(yīng)用可以建議從以下兩點(diǎn)切入：1）加強(qiáng)IT資源的整合集中，通過虛擬化技術(shù)提升資源利用率運(yùn)營(yíng)商已 基本完成IT支撐系統(tǒng)的省集中建設(shè)，在資源的整合和集中運(yùn)營(yíng)的經(jīng)驗(yàn)已有一定的儲(chǔ)備，在此基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步加強(qiáng)資源的整合力度以及進(jìn)一步降低IT的建設(shè)成本 以及運(yùn)營(yíng)成本?？梢钥紤]從中西部公司入手，鼓勵(lì)一些小的省分公司進(jìn)行跨系統(tǒng)存儲(chǔ)資源共享試點(diǎn)，在條件成熟的情況下，可以考慮適度推廣。在應(yīng)用的選擇上，可 以容災(zāi)應(yīng)用為切入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)異地?cái)?shù)據(jù)容災(zāi)中心的集中建設(shè)和運(yùn)維，并根據(jù)運(yùn)營(yíng)成熟度逐步提升到應(yīng)用和業(yè)務(wù)級(jí)容災(zāi)，探索實(shí)現(xiàn)區(qū)域集中存儲(chǔ)的共享使用。在上述工作 的基礎(chǔ)上，還可以結(jié)合各個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用的特點(diǎn)及管理的要求，對(duì)具備進(jìn)一步集中條件的系統(tǒng)實(shí)施集團(tuán)層面的集中。分公司可以根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展和支撐（特別是本地網(wǎng)支撐）需要，還有可能建設(shè)許多零星系統(tǒng)。針對(duì)這部分需求，如果不能利舊已有機(jī)器，可以考慮采購(gòu)處理能力比較強(qiáng)的主機(jī)，將其虛擬化后供多個(gè)系統(tǒng)使用。2）探索實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源細(xì)粒度共享的機(jī)制和方法，實(shí)現(xiàn)跨主機(jī)、跨應(yīng)用、模塊級(jí)的CPU計(jì)算能力共享。當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商IT支撐系統(tǒng)由于功能、支持的業(yè)務(wù)等方面的差異，其計(jì)算能力要求在時(shí)間分布上存在顯著的集中效應(yīng)，峰值時(shí)段的計(jì)算能力要求很高，可達(dá)到平 均水平的25倍。為保證生產(chǎn)，所有系統(tǒng)的計(jì)算能力不得不按照滿足峰值時(shí)段的要求來配置，因此在非高峰期存在大量的計(jì)算能力冗余。與此同時(shí)，各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng) 的計(jì)算能力時(shí)間分布又是不同的，峰值重疊較少，有比較大的“削峰填谷”的空間。從運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有硬件資源看，核心應(yīng)用一般由大型Unix服務(wù)器承 擔(dān)，但同時(shí)也存在著大量的PC服務(wù)器和刀片機(jī)等處理能力相對(duì)較小的設(shè)備，承擔(dān)非核心應(yīng)用或?qū)PU能力要求較低的系統(tǒng)應(yīng)用。隨著IT系統(tǒng)的整合集中，大量 PC服務(wù)器和刀片機(jī)的計(jì)算能力閑置了下來，同時(shí)又不具備退網(wǎng)條件，IT資產(chǎn)存在浪費(fèi)?；谝陨蟽牲c(diǎn)，運(yùn)營(yíng)商探索一套實(shí)現(xiàn)CPU計(jì)算能力細(xì)粒度共享的機(jī)制和 技術(shù)體制是很有必要的。相對(duì)于存儲(chǔ)的共享，CPU計(jì)算能力的共享成熟度比較低，適用的范圍相對(duì)較狹窄，但探索的空間和潛在的受益也很大。結(jié)合現(xiàn)有分布式計(jì)算平臺(tái)技術(shù)和電信IT 系統(tǒng)的計(jì)算特點(diǎn)（是否可并行、是否有狀態(tài)等）、CPU峰值時(shí)間分布特征，可以探索CPU計(jì)算能力細(xì)粒度共享的應(yīng)用空間。建議IT技術(shù)和管控能力強(qiáng)、IT系 統(tǒng)運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定、系統(tǒng)版本符合規(guī)范要求、廠商數(shù)量合理且能力較強(qiáng)的分公司可以考慮試點(diǎn)，從統(tǒng)計(jì)分析、計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)采集預(yù)處理、業(yè)務(wù)受理等支撐入手，分析大型應(yīng)用系 統(tǒng)中的計(jì)算能力瓶頸環(huán)節(jié)，并聯(lián)合廠商探索分析模塊級(jí)計(jì)算能力分布式部署的方式，最終實(shí)現(xiàn)跨主機(jī)、跨應(yīng)用、模塊級(jí)的CPU計(jì)算能力共享。PaaS的主要應(yīng)用趨勢(shì)PaaS 應(yīng)用具有軟件密集的特點(diǎn)，能夠有效聚合產(chǎn)業(yè)鏈，提高用戶粘著度。但是，PaaS 應(yīng)用技術(shù)門檻相對(duì)較高，本身仍處于不斷發(fā)展中，目前有能力提供PaaS 服務(wù)的只有Google、Salesforce 等少數(shù)幾個(gè)大型IT 企業(yè)。因此，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)穩(wěn)妥考慮PaaS 應(yīng)用，可以考慮采取外部合作與內(nèi)部應(yīng)用并舉的策略。內(nèi)部應(yīng)用方面，為應(yīng)對(duì)激烈的競(jìng)爭(zhēng)，提升整體化的IT服務(wù)能力，各大電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)IT系統(tǒng)統(tǒng)一版本管理正逐步加強(qiáng)，建設(shè)PaaS在系統(tǒng)規(guī)范和管理要求 方面有了較好的基礎(chǔ)。但在實(shí)踐中，由于目前省公司業(yè)務(wù)環(huán)境不同、業(yè)務(wù)發(fā)展水平不同、IT系統(tǒng)廠商數(shù)量和可管控能力不同、各系統(tǒng)廠商水平和配合意愿不同，當(dāng) 下還不具備在省層面構(gòu)建用于IT的PaaS平臺(tái)的條件。IT支撐系統(tǒng)應(yīng)用PaaS可以采用“三步走”的策略，如圖3所示：標(biāo)準(zhǔn)化：PaaS的典型特定是提供一個(gè)具體應(yīng)用部署的平臺(tái)，各類電信IT系統(tǒng)一定有一些功能是可以跨系統(tǒng)、跨省公司共享的，可以根據(jù)調(diào)查結(jié)果把這些模塊甄別出來，基于相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、現(xiàn)有成熟軟件及電信業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。獨(dú)立化：根據(jù)各廠商標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展，探索實(shí)現(xiàn)相關(guān)模塊的獨(dú)立化，通用化，并逐步與其他應(yīng)用模塊分離。通用化：通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模塊的逐步積累、更新、整合，最終的目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)面向中國(guó)電信內(nèi)部應(yīng)用、可以獨(dú)立部署、通用化使用的PaaS平臺(tái)，具體的應(yīng)用可以基于此平臺(tái)構(gòu)建，這樣就可以大大縮短應(yīng)用能力形成時(shí)間，提高全集團(tuán)IT整體服務(wù)能力的一致性。圖3 Paas化的“三步走”目前運(yùn)營(yíng)商的IT系統(tǒng)主要由第三方公司構(gòu)建和維護(hù)，在建設(shè)PaaS過程中，外部合作必不可少。在分公司層面，建議選擇具備條件的分公司，梳理IT系 統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)集，對(duì)于使用頻度高、需求敏感度低，功能穩(wěn)定具備跨系統(tǒng)使用的條件進(jìn)行試點(diǎn)基礎(chǔ)服務(wù)的獨(dú)立化，并基于試點(diǎn)結(jié)果，協(xié)同廠商實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)服務(wù)云跨系統(tǒng)共 享；同時(shí)在具備條件的省份基于虛擬技術(shù)構(gòu)建統(tǒng)一的測(cè)試、開發(fā)環(huán)境，供周邊省份共同使用。SaaS的主要應(yīng)用趨勢(shì)SaaS 業(yè)務(wù)的商業(yè)運(yùn)營(yíng)歷史悠久，也是目前為止技術(shù)發(fā)展最為成熟的云計(jì)算業(yè)務(wù)。中國(guó)電信商務(wù)領(lǐng)航平臺(tái)本身已經(jīng)集合了多個(gè)第三方信息化應(yīng)用系統(tǒng)，已經(jīng)向客戶提供基于互聯(lián)網(wǎng)的SaaS 服務(wù)。目前，運(yùn)營(yíng)商自營(yíng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以借助新型云計(jì)算技術(shù)，完成自營(yíng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的技術(shù)轉(zhuǎn)型，利用Web 2.0、SOAP等SaaS 技術(shù)改造現(xiàn)有系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用的零安裝、零維護(hù)和高度可擴(kuò)展。主要可以從以下三方面入手：1）技術(shù)架構(gòu)方面：探索前臺(tái)系統(tǒng)（CRM、網(wǎng)廳等）和后臺(tái)系統(tǒng)的云化互聯(lián)，落實(shí)松耦合模塊化的軟件架構(gòu)。2）作為云端：探索逐步開放部分IT服務(wù)能力和信息，借助社會(huì)力量擴(kuò)展企業(yè)服務(wù)渠道，打造IT的“巧實(shí)力”。3）作為客戶：統(tǒng)一規(guī)劃、獲取外部信息源和云信息，完善企業(yè)IT外部云信息管理機(jī)制。在省公司層面，建議具備條件的省，基于SOA技術(shù)和服務(wù)接口，探索系統(tǒng)間的云化互聯(lián)；適時(shí)整合外部資源，引入外部云信息使用；同時(shí)結(jié)合ICT發(fā)展需求以及支撐系統(tǒng)發(fā)展成熟度，適時(shí)考慮對(duì)外提供云服務(wù)，實(shí)現(xiàn)IT創(chuàng)造業(yè)務(wù)價(jià)值的目標(biāo)。在集團(tuán)層面，建議在規(guī)范體系內(nèi)，制定系統(tǒng)間互聯(lián)云服務(wù)相關(guān)接口規(guī)范，統(tǒng)一制定對(duì)外提供云端服務(wù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)同業(yè)務(wù)開發(fā)部門推廣相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用；同時(shí)以SOA為指導(dǎo)，將應(yīng)用進(jìn)一步服務(wù)化、標(biāo)準(zhǔn)化，在提