基于高速發(fā)展環(huán)境的業(yè)務(wù)支撐能力策略研究

覃濤

（中國移動通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司重慶分公司，重慶 401147）

1 背景

電信行業(yè)日益激烈的市場環(huán)境和不斷提升的客戶服務(wù)需求，對業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的能力要求和可靠性要求越來越高，需要不斷的優(yōu)化和完善BOSS，以增強(qiáng)對業(yè)務(wù)運(yùn)營的支撐能力。

隨著某公司業(yè)務(wù)迅速發(fā)展，金陽生產(chǎn)中心機(jī)房空間和配套設(shè)施變得日益緊張，服務(wù)器響應(yīng)時(shí)間變長、存儲系統(tǒng)性能面臨挑戰(zhàn)、營業(yè)廳業(yè)務(wù)辦理響應(yīng)較慢等諸多性能問題逐漸顯現(xiàn)?，F(xiàn)有系統(tǒng)的部署及定位，日益成為業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。

結(jié)合某公司BOSS雙中心發(fā)展現(xiàn)狀、對未來BOSS生產(chǎn)及容災(zāi)系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行的分析與評估以及中國移動總部的戰(zhàn)略指導(dǎo)，提出某公司業(yè)務(wù)支撐中心主機(jī)和存儲設(shè)備的性能優(yōu)化及能力提升策略。在確保數(shù)據(jù)安全的基礎(chǔ)上提高業(yè)務(wù)連續(xù)運(yùn)行能力，降低企業(yè)運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)，提升服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)水平，增強(qiáng)企業(yè)競爭力，構(gòu)建滿足某公司長遠(yuǎn)發(fā)展同時(shí)也符合技術(shù)演進(jìn)趨勢的業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)架構(gòu)。

2 意義

通過大量的現(xiàn)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和科學(xué)的預(yù)測模型，準(zhǔn)確的估算出主機(jī)和存儲的能力需求，在移動業(yè)務(wù)高速發(fā)展環(huán)境下，為建設(shè)方案提供了合理的思路和決策數(shù)據(jù)。從方案源頭為支撐系統(tǒng)的建設(shè)提供有效的參考依據(jù)，為企業(yè)精細(xì)化管理和運(yùn)營奠定了基礎(chǔ)。

3 系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

3.1 用戶現(xiàn)狀分析

某公司現(xiàn)網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年1月為458萬，2011年8月為2 265萬。6年時(shí)間，用戶增長了1 800萬。

3.1.1 用戶趨勢預(yù)測

移動用戶的發(fā)展和人口增長密切相關(guān)，2007年底全省常住人口為3 975萬，人口自然增長率為6.68‰，2013年底人口約為4 137萬。

現(xiàn)網(wǎng)移動用戶市場滲透率為50%，處于快速增長階段。結(jié)合省公司市場目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，假定2013年底移動用戶市場滲透率為75%，則2013年底移動用戶將達(dá)到3 103萬。

結(jié)合全省人口發(fā)展情況、移動用戶市場滲透率和2013年底某公司用戶數(shù)，作為用戶發(fā)展趨勢預(yù)測的條件，通過曲線擬合等預(yù)測方式，得到2012年底用戶規(guī)模。

3.1.2 多項(xiàng)式擬合

用戶發(fā)展趨勢曲線圖與多項(xiàng)式曲線類似，其中三次多項(xiàng)式曲線符合用戶實(shí)際發(fā)展情況。假定2013年底用戶為3 103萬，通過曲線擬合，得到三次多項(xiàng)式擬合函數(shù)y=-35.19x3+5 199x2+43 861x+5 000 000。

2012年12月某公司用戶數(shù)為：y=-35.19x3×(68＋16)3+5 911×(68+16)2+43 861×(68＋16)+5 000 000＝2 954萬，實(shí)際取值為3 000萬。

3.2 話單現(xiàn)狀分析

3.2.1 話音話單分析

話音話單統(tǒng)計(jì)，2006年1月為97 588萬條，單用戶話音月話單數(shù)為213條。2011年8月為2 265萬條，單用戶話音月話單數(shù)為177條。

話音話單是用戶話務(wù)行為的重要體現(xiàn)。月人均話音話單由210條到180條，天人均話音話單由7條到6條，話音話單呈下降趨勢。

3.2.2 數(shù)據(jù)話單分析

短信話單統(tǒng)計(jì)，2008年7月為64 750萬條，單用戶短信月話單數(shù)為64條。2011年8月為94 624萬條，單用戶短信月話單數(shù)為42條。

數(shù)據(jù)話單統(tǒng)計(jì)，2008年7月為7 574萬條，單用戶數(shù)據(jù)月話單數(shù)為8條。2011年8月為226 782萬條，單用戶數(shù)據(jù)月話單數(shù)為101條。

數(shù)據(jù)話單是用戶話務(wù)行為的重要體現(xiàn)。月人均數(shù)據(jù)話單由70條到140條，天人均話音話單由3條到5條，數(shù)據(jù)話單呈上升趨勢。

3.2.3 單用戶話單分析

根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，用戶月話音話單呈下降趨勢，月數(shù)據(jù)話單呈上升趨勢，整體呈上升趨勢。用戶天話音話單為6張，數(shù)據(jù)話單為5張，合計(jì)為11張。

上述分析得到結(jié)論如下：

(1)2008年7月人均話音話單每天為7條，2011年8月為6條；2008年7月人均數(shù)據(jù)話單每天為3條，2011年8月為5條。

(2)人均話單每天合計(jì)為11條，用戶話務(wù)行為由話音轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)。

曲線擬合圖趨勢如圖1所示。

圖1 單用戶月話單統(tǒng)計(jì)情況示意圖

3.3 主機(jī)性能分析

BOSS核心業(yè)務(wù)主要為營業(yè)數(shù)據(jù)庫、賬務(wù)數(shù)據(jù)庫、賬務(wù)應(yīng)用、計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)庫、計(jì)費(fèi)應(yīng)用、結(jié)算數(shù)據(jù)庫和客服數(shù)據(jù)庫。

3.3.1 CPU利用率分析

(1)CPU忙時(shí)利用率：在業(yè)務(wù)忙時(shí)，每5 min統(tǒng)計(jì)一次CPU利用率，1h內(nèi)CPU利用率數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值為CPU忙時(shí)利用率。

(2)CPU天忙時(shí)利用率：每天CPU忙時(shí)利用率最大值為CPU天忙時(shí)利用率。

(3)CPU月忙時(shí)利用率：每月CPU天忙時(shí)利用率的算術(shù)平均值為CPU月忙時(shí)利用率。

統(tǒng)計(jì)主機(jī)CPU天忙時(shí)利用率和月忙時(shí)利用率，通過對營業(yè)數(shù)據(jù)庫等業(yè)務(wù)主機(jī)CPU天忙時(shí)利用率和月忙時(shí)利用率比對分析，CPU天忙時(shí)利用率和月忙時(shí)利用率趨勢基本吻合。對主機(jī)的分析以CPU月忙時(shí)利用率為主。

3.3.2 單用戶TPCC分析

BOSS業(yè)務(wù)系統(tǒng)單用戶TPCC需求曲線擬合圖趨勢如圖2所示。

圖2 單用戶TPCC需求曲線擬合圖

3.4 存儲性能分析

3.4.1 存儲容量數(shù)據(jù)分析

BOSS主要存儲對象是話單，結(jié)合話單數(shù)據(jù)，分析如表1所示。

表1 話單數(shù)與存儲現(xiàn)狀數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

從BOSS 2.0到2009年緊急擴(kuò)容項(xiàng)目建設(shè)，單話單存儲空間需求上升了50%；BOSS 3.0和NG1.0一階段，CRM和BOSS數(shù)據(jù)庫分庫后，單用戶和單話單存儲需求明顯上升。

統(tǒng)計(jì)營業(yè)數(shù)據(jù)庫、賬務(wù)數(shù)據(jù)庫、客服數(shù)據(jù)庫、計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)庫、結(jié)算數(shù)據(jù)庫和電子渠道數(shù)據(jù)庫每月存儲空間需求數(shù)據(jù)，結(jié)合話單數(shù)據(jù)得到單話單月存儲空間需求數(shù)據(jù)，曲線擬合圖趨勢如下：

3.4.2 存儲性能數(shù)據(jù)分析

表2 營業(yè)和賬務(wù)數(shù)據(jù)庫IOPS統(tǒng)計(jì)表

營業(yè)和賬務(wù)數(shù)據(jù)庫主機(jī)IOPS統(tǒng)計(jì)情況，如表2所示。

從營業(yè)系統(tǒng)服務(wù)器的sar -d數(shù)據(jù)可以看出，系統(tǒng)在相對較短的時(shí)間段內(nèi)，不同時(shí)間點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)存在很大差異，I/O響應(yīng)時(shí)間在某些時(shí)段普遍達(dá)到200 ms以上，處于性能非常不健康的狀態(tài)。

通過對主機(jī)、存儲、數(shù)據(jù)庫、SAN網(wǎng)絡(luò)及容災(zāi)鏈路的綜合分析，并有計(jì)劃、有步驟的優(yōu)化與改造，系統(tǒng)性能取得了顯著成效。

4 能力提升策略研究

4.1 主機(jī)能力提升策略

主機(jī)能力提升策略，主要結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)單用戶TPCC需求數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和預(yù)測，從主機(jī)選型和能力需求方面提升方案合理性。

圖3 業(yè)務(wù)系統(tǒng)單話單存儲容量需求曲線擬合圖

4.1.1 主機(jī)選型策略

營業(yè)數(shù)據(jù)庫、賬務(wù)數(shù)據(jù)庫、賬務(wù)應(yīng)用和計(jì)費(fèi)應(yīng)用4類業(yè)務(wù)，每月單用戶TPCC需求較高，且在區(qū)間內(nèi)波動，結(jié)合2012年3 000萬用戶規(guī)模，設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)選擇配置為400～600萬TPCC的主機(jī)。

計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)庫、結(jié)算數(shù)據(jù)庫和客服數(shù)據(jù)庫，每月單用戶TPCC需求近似恒定，設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)選擇配置為100～150萬TPCC的主機(jī)。

圖4 營業(yè)數(shù)據(jù)庫單用戶TPCC需求曲線擬合圖

4.1.2 主機(jī)能力需求策略

營業(yè)數(shù)據(jù)庫每月單用戶TPCC需求算術(shù)平均值為0.151，根據(jù)擬合曲線函數(shù)，建設(shè)末期單用戶TPCC（2012年 12月)=0.18。

營業(yè)數(shù)據(jù)庫單用戶TPCC曲線擬合圖趨勢如圖4所示。

賬務(wù)數(shù)據(jù)庫每月單用戶TPCC需求算術(shù)平均值為0.10，根據(jù)擬合曲線函數(shù)，建設(shè)末期單用戶TPCC（2012年 12月)=0.14。

主機(jī)能力需求=單用戶TPCC（建設(shè)末期）×用戶規(guī)模（3 000萬）。

例如營業(yè)數(shù)據(jù)庫主機(jī)能力需求=0.18×3 000=540萬TPCC；賬務(wù)數(shù)據(jù)庫主機(jī)能力需求=0.14×3 000=420萬TPCC。

4.2 存儲能力提升策略

合理配置存儲方案，有效考慮性能和容量的需求，步驟如下：

(1)估算業(yè)務(wù)系統(tǒng)主機(jī)IOPS總量，根據(jù)單盤IOPS（70～90 IOPS），計(jì)算盤片數(shù)量。

(2)根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)存儲容量需求和單盤容量（146 GB/300 GB等），計(jì)算盤片數(shù)量。

(3)不一致時(shí)，調(diào)整盤片容量，到合理方案。

(4)IO合理響應(yīng)時(shí)間為10 ms左右，一般不超過100 ms。

4.2.1 存儲性能的容量需求

現(xiàn)網(wǎng)2 200萬用戶，存儲配置為146 GB 10 000r/m的盤片，建設(shè)末期3 000萬用戶，配置為146 GB 10 000r/m/146 GB 15 000r/m/300 GB 15 000r/m的盤片時(shí)，根據(jù)存儲IOPS需求，以營業(yè)數(shù)據(jù)庫和賬務(wù)數(shù)據(jù)庫為例，存儲性能容量需求如表3所示。

表3 營業(yè)和賬務(wù)數(shù)據(jù)庫存儲性能容量需求

4.2.2 存儲空間的容量需求

存儲能力需求=單話單存儲容量需求（建設(shè)期末）×用戶規(guī)模（3 000萬）×單用戶月話單（11條/天）×30(天 )。

營業(yè)數(shù)據(jù)庫單話單存儲容量需求曲線擬合圖趨勢如圖5所示。

營業(yè)數(shù)據(jù)庫存儲容量需求=5×3 000×10 000/1 02 4/1 024×11×30=48.8TB；賬務(wù)數(shù)據(jù)庫主機(jī)能力需求=74TB。

結(jié)合IOPS需求，平衡存儲性能容量需求和業(yè)務(wù)系統(tǒng)存儲容量需求，營業(yè)數(shù)據(jù)庫存儲容量需求為95TB，賬務(wù)數(shù)據(jù)庫存儲容量為117TB。

5 總結(jié)

本文通過統(tǒng)計(jì)BOSS在網(wǎng)用戶數(shù)，結(jié)合人口發(fā)展趨勢，提出了適用于某公司的用戶增長模型，并預(yù)測出了建設(shè)末期用戶數(shù)。

根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)主機(jī)CPU天忙時(shí)利用率的數(shù)據(jù)，結(jié)合主機(jī)TPCC值和在網(wǎng)用戶數(shù)，得出現(xiàn)網(wǎng)單用戶的TPCC能力需求。通過分析和預(yù)測，得到建設(shè)末期單用戶TPCC能力需求，提出主機(jī)選型策略，由此預(yù)測主機(jī)能力需求。單用戶TPCC需求在區(qū)間內(nèi)波動，沒有隨著業(yè)務(wù)復(fù)雜度變化而明顯變化。

圖5 營業(yè)數(shù)據(jù)庫單話單存儲容量需求曲線擬合圖

通過分析單用戶話音話單和數(shù)據(jù)話單的變化情況，得出用戶話務(wù)行為由話音轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)。同時(shí)，統(tǒng)計(jì)和分析各業(yè)務(wù)系統(tǒng)每月實(shí)際存儲空間需求，結(jié)合單話單存儲容量需求，通過分析和預(yù)測，得到建設(shè)末期單話單存儲容量需求，由此預(yù)測出滿足容量時(shí)存儲容量需求。單話單存儲容量需求變化趨勢緩慢，沒有隨著業(yè)務(wù)復(fù)雜度變化而明顯變化。通過統(tǒng)計(jì)和分析業(yè)務(wù)系統(tǒng)IOPS總量和單盤IOPS能力，預(yù)測出滿足性能時(shí)存儲容量需求。綜合考慮存儲性能和容量的需求，合理配置出存儲方案。

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