運營商私有云架構(gòu)設計及IT系統(tǒng)整合策略淺析

常海防+雷鳴+唐旭東+劉瀟

隨著技術的日趨成熟，云計算已成為未來移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎和核心，并將逐步替代傳統(tǒng)IT技術，是運營商降低IT建設和維護成本的重要手段。通過探討運營商傳統(tǒng)IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺建設模式存在的問題，深入分析和研究了運營商私有云架構(gòu)設計方案，并給出了IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺基于私有云整合的建設思路。

Analysis on Private Cloud Architecture Design and IT System

Integration Solution of Operators

CHANG Hai-fang， LEI Ming， TANG Xu-dong， LIU Xiao

（China Mobile Group Design Institute Co.， Ltd.， Beijing 100080， China）

With the maturation of technology， cloud computing has become the basis and core of mobile Internet development in the future. It will replace the traditional IT technology gradually， and it is an important means to reduce the cost of IT construction and maintenance for operators. By discussing the problems existing in traditional IT support systems and business platform construction pattern， the private cloud architecture design of operators is analyzed and studied in depth. Meanwhile， the construction thoughts of IT support system and business platform based on the integration of the private cloud are provided.

private cloud IT support system business platform integration solution

1 引言

經(jīng)過多年的滾動建設，運營商已經(jīng)建成了較為完善的IT支撐系統(tǒng)、業(yè)務平臺等IT系統(tǒng)。然而，運營商的IT系統(tǒng)建設目前主要還是以分散獨立的“煙囪式”建設模式為主。IT系統(tǒng)“山頭林立”，運營商各省公司擁有為數(shù)眾多的硬件平臺，并且硬件能力是按照各應用系統(tǒng)的峰值負載進行配置，在大多時間里資源的利用率較低。

云計算作為新型IT基礎設施和基于互聯(lián)網(wǎng)的服務提供架構(gòu)，用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)以按需、易擴展的方式獲得所需的基礎設施、平臺、軟件（或應用）等。通過構(gòu)建統(tǒng)一的私有云，整合IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺，實現(xiàn)IT資源共享與按需分配，可以幫助運營商優(yōu)化信息基礎設施、業(yè)務流程和管理體制，降低IT建設和維護成本，提高資源利用和運營維護效率，從而提升運營商IT系統(tǒng)及信息基礎設施的可持續(xù)發(fā)展能力。

2 運營商IT系統(tǒng)建設現(xiàn)狀

為了滿足業(yè)務規(guī)模、網(wǎng)絡規(guī)模的持續(xù)增長以及提高精細化管理水平的需要，運營商以省集中的模式建設了大量的IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺，這些系統(tǒng)規(guī)模大小不一、業(yè)務用途各異，且每年以滾動建設的方式快速膨脹。以某運營商省公司為例，IT支撐系統(tǒng)主要由面向客戶服務和業(yè)務管理的BSS（Business Support System，業(yè)務支撐系統(tǒng)）、面向通信網(wǎng)絡管理的OSS（Operational Support System，網(wǎng)管支撐系統(tǒng)）以及面向企業(yè)內(nèi)部管理的MSS（Management Support System，管理支撐系統(tǒng)）三部分組成；業(yè)務平臺主要由基礎能力類業(yè)務平臺和增值業(yè)務類業(yè)務平臺組成。其中，BSS主要包括BOSS（Business Operating Support System，業(yè)務運營支撐系統(tǒng)）、CRM（Customer Relationship Management，客戶關系管理系統(tǒng)）、BASS（Business Analysis Support System，經(jīng)營分析系統(tǒng)）、呼叫中心等；OSS主要包括傳輸網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)、話務網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)、EOMS（Electric Operation Maintenance System，電子運行維護系統(tǒng)）等；MSS主要包括統(tǒng)一信息平臺、人力資源管理系統(tǒng)、計劃管理系統(tǒng)等；基礎能力類業(yè)務平臺主要包括多媒體彩鈴平臺、彩信中心、彩信網(wǎng)關、短信中心等；增值業(yè)務類業(yè)務平臺主要包括飛信、號簿管家、手機閱讀、139郵箱等。

運營商IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺等IT系統(tǒng)的硬件設備主要包括小型機、X86服務器、存儲設備、網(wǎng)絡設備、安全設備等，且大部分硬件環(huán)境是按照應用系統(tǒng)的峰值負載進行配置。隨著用戶規(guī)模和業(yè)務的不斷發(fā)展，硬件設備規(guī)模日趨龐大，給建設部門和維護部門造成了沉重的壓力，傳統(tǒng)的系統(tǒng)建設模式存在諸多問題：煙囪式的系統(tǒng)架構(gòu)造成重復建設和資源浪費，管理和維護繁瑣；系統(tǒng)建設周期長，無法快速提供業(yè)務部署能力；資源利用率低，設備能耗高，不利于節(jié)能減排。

3 運營商私有云架構(gòu)設計方案

為了解決傳統(tǒng)系統(tǒng)建設中存在的問題，必須從根本上改變IT系統(tǒng)的建設模式，通過構(gòu)建運營商私有云進行系統(tǒng)間硬件資源的融合共享，實現(xiàn)硬件資源按照各系統(tǒng)需求動態(tài)分配，以“資源池”的形式為IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺等內(nèi)部各類IT應用系統(tǒng)提供基礎設施資源，達到提高資源利用率、降低投資成本、快速業(yè)務部署的目的。endprint

3.1 私有云體系架構(gòu)

運營商私有云用以承載IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺等內(nèi)部各類IT系統(tǒng)，其由私有云管理平臺和一個或多個資源池系統(tǒng)組成。資源池系統(tǒng)提供各類IT系統(tǒng)部署和運行所需的IT基礎設施，主要由計算類資源、存儲類資源、網(wǎng)絡類資源組成。運營商私有云體系架構(gòu)如圖1所示：

（1）計算類資源

根據(jù)應用系統(tǒng)對資源的管理、使用、安全、性能等方面的需求特點的不同，私有云資源池提供的計算類資源主要包括X86服務器（物理機、虛擬機）資源和小型機資源，由X86服務器、小型機提供。其中，對穩(wěn)定性和可靠性要求較高的關鍵應用系統(tǒng)，私有云向該類應用系統(tǒng)提供小型機計算資源，包括小型機的操作系統(tǒng)和通用軟件的部署。

（2）存儲類資源

私有云存儲資源由分布式文件系統(tǒng)、SAN（Storage Area Network，存儲區(qū)域網(wǎng)絡）存儲設備、日志詳單類數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、NoSQL（Not Only SQL，非關系型數(shù)據(jù)庫）存儲系統(tǒng)和對象存儲系統(tǒng)提供。其中，分布式文件存儲、對象存儲、NoSQL和日志詳單類數(shù)據(jù)存儲基于X86服務器實現(xiàn)；SAN存儲基于磁盤陣列實現(xiàn)。

（3）網(wǎng)絡類資源

私有云網(wǎng)絡資源包括IP資源、帶寬資源、防火墻資源、負載均衡資源等，由路由器/交換機、防火墻、負載均衡器等設備提供。

（4）私有云管理平臺

私有云管理平臺負責私有云各種IT資源的管理，其通過與資源池系統(tǒng)之間的資源管理接口配合來下發(fā)資源管理指令。同時，私有云管理平臺還與運營商的EOMS、網(wǎng)管系統(tǒng)、ISMG（Internet Short Message Gateway，短信網(wǎng)關）系統(tǒng)和4A系統(tǒng)相連接。一個資源池系統(tǒng)可根據(jù)不同的管理服務要求和安全等級，將其中的IT基礎設施資源劃分為不同的子集合，并在安全、網(wǎng)絡、服務等方面進行必要的物理或邏輯隔離，形成安全域分區(qū)。安全域分區(qū)僅針對計算資源，不跨數(shù)據(jù)中心部署。

3.2 私有云組網(wǎng)方案

綜合考慮業(yè)界云計算成功實施經(jīng)驗，結(jié)合運營商自身業(yè)務特點，采用層次化和模塊化的設計方案，建議運營商私有云網(wǎng)絡組網(wǎng)分為三層：網(wǎng)絡出口層、核心層和業(yè)務接入層。

（1）網(wǎng)絡出口層

網(wǎng)絡出口層負責私有云與外部網(wǎng)絡的互聯(lián)，保證資源池內(nèi)部網(wǎng)絡高速訪問互聯(lián)網(wǎng)和IP專用承載網(wǎng)，并對資源池內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的路由信息進行轉(zhuǎn)換及維護。在網(wǎng)絡出口層部署防火墻，且與核心層防火墻構(gòu)成雙層異構(gòu)。

（2）核心層

核心層向下負責匯聚網(wǎng)絡內(nèi)的接入層交換設備，保證網(wǎng)絡內(nèi)接入層交換設備之間的高速交換；向上與出口路由設備進行互聯(lián)。在核心層部署防火墻，用于網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換并提供安全防護。接入交換機至核心交換機采用全網(wǎng)狀互聯(lián)方式。

（3）業(yè)務接入層

業(yè)務接入層包括網(wǎng)絡接入設備、機架式服務器（含計算設備、云存儲和塊存儲設備）。其中，機架式服務器首先接入業(yè)務/存儲接入交換機，接入交換機成對配置。每對計算接入交換機下聯(lián)約40臺計算服務器，以4*40GE鏈路上聯(lián)；每對存儲接入交換機下聯(lián)約30臺MPP/Hadoop服務器，以4*40GE鏈路上聯(lián)。

4 運營商IT系統(tǒng)云化整合建設策略

云計算技術正在逐步替代傳統(tǒng)IT技術，成為運營商優(yōu)化IT系統(tǒng)及信息基礎設施的重要手段。通過構(gòu)建統(tǒng)一的私有云資源池，推動IT支撐系統(tǒng)與業(yè)務平臺向私有云資源池的遷移，對于運營商實現(xiàn)IT設備資源的集中建設和集中采購、發(fā)揮云計算規(guī)模優(yōu)勢、降低建設和采購成本具有重要意義。

IT支撐系統(tǒng)與業(yè)務平臺云化整合應遵循“統(tǒng)分兼顧，逐步集中”的建設實施指導原則，初期采用已有平臺改造和新建及擴容系統(tǒng)基于私有云建設的模式展開。

4.1 IT支撐系統(tǒng)云化整合建設策略

IT支撐系統(tǒng)多為“交易型數(shù)據(jù)庫”應用（以關系型數(shù)據(jù)庫為核心的實時交易類或批量操作，數(shù)據(jù)處理規(guī)模較大，數(shù)據(jù)關系復雜，對資源的性能和可靠性要求很高）、分析類應用和海量數(shù)據(jù)存儲應用，現(xiàn)網(wǎng)較大比例采用“Unix小型機+高端磁盤陣列”架構(gòu)實現(xiàn)。IT支撐系統(tǒng)云化整合方案建議從小應用整合、分析類應用和海量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)入手，逐步推進IT支撐系統(tǒng)向私有云遷移。

（1）BOSS/CRM等關鍵的交易型核心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對資源的可靠性、性能、安全性等要求很高，建議部署在私有云小型機資源和FC SAN存儲上。

（2）對于分析類數(shù)據(jù)庫應用，在新建及系統(tǒng)擴容中，積極推動數(shù)據(jù)倉庫由傳統(tǒng)“Unix小型機+高端磁盤陣列”架構(gòu)向基于X86服務器的MPP/Hadoop集群遷移。

（3）對于Web/APP應用，建議部署在私有云X86計算資源上，利用先進的軟件架構(gòu)與X86服務器技術相結(jié)合，實現(xiàn)Web/APP應用的分布式計算、平行擴展、負載均衡和高穩(wěn)定性。

4.2 業(yè)務平臺云化整合建設策略

目前業(yè)務平臺大多數(shù)為“規(guī)模事務類”應用（即并發(fā)請求數(shù)量大且相互獨立，單個請求處理量小），這類應用更適合承載在私有云資源池上，且目前多數(shù)業(yè)務平臺已采用X86服務器集群+數(shù)據(jù)庫服務器的部署模式。因此，業(yè)務平臺云化整合方案建議從現(xiàn)有業(yè)務平臺進一步云化改造入手，在系統(tǒng)新建及擴容過程中逐步推進各類業(yè)務平臺向私有云遷移。

（1）加快運營商各類業(yè)務平臺的X86架構(gòu)改造，逐步將WAP網(wǎng)關、彩信中心、無線城市、短信中心、短信網(wǎng)關、LBS（Location Based Services，位置服務）、短號短信等業(yè)務平臺遷移至私有云X86服務器資源池上。

（2）新建及擴容業(yè)務平臺全部由私有云承載，并在部署中充分考慮錯峰填谷、安全性、資源共享效率等因素，降低IT建設和維護成本，提高資源利用率，實現(xiàn)業(yè)務的快速申請和上線部署。

5 結(jié)束語

與基礎通信網(wǎng)絡不同，IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺等IT系統(tǒng)先天就具有集中化的特點。集中化部署是業(yè)界發(fā)展趨勢，也是運營商實現(xiàn)“低成本高效運營”的重要手段。云計算的基本思想是“集中力量辦大事”，不僅技術本身具有集中化優(yōu)勢，而且管理流程上也提出集中化要求?；谒接性萍谐休d原有IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺，可以實現(xiàn)IT系統(tǒng)集中化整合，靈活快速地為應用系統(tǒng)提供硬件資源，滿足應用系統(tǒng)的彈性資源需求，從而有效促進運營商IT系統(tǒng)集中化戰(zhàn)略的實施，提高資源的利用效率，降低對能源的消耗和后期運營成本，最終實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。

參考文獻：

[1] 劉芹，劉玲，畢曉飛. 業(yè)務平臺云遷移方案的探討[J]. 電信工程技術與標準化， 2012，25（4）： 35-38.

[2] 丁淵. 基于云計算的電信IT支撐系統(tǒng)研究[J]. 電腦與電信， 2010（8）： 42-43.

[3] 倪曉熔. 電信運營商IT支撐云計算資源池建設方案[J]. 電信工程技術與標準化， 2012，25（4）： 49-53.

[4] 喻朝新，陳墩金，羅家鋒. 云計算在IT支撐系統(tǒng)應用的實現(xiàn)[J]. 數(shù)據(jù)通信， 2013（2）： 12-15.

[5] 關德軍，周卓然，李俊義. 企業(yè)私有云建設經(jīng)驗與進一步融合思考[J]. 電信技術， 2013（11）： 50-52.endprint

3.1 私有云體系架構(gòu)

運營商私有云用以承載IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺等內(nèi)部各類IT系統(tǒng)，其由私有云管理平臺和一個或多個資源池系統(tǒng)組成。資源池系統(tǒng)提供各類IT系統(tǒng)部署和運行所需的IT基礎設施，主要由計算類資源、存儲類資源、網(wǎng)絡類資源組成。運營商私有云體系架構(gòu)如圖1所示：

（1）計算類資源

根據(jù)應用系統(tǒng)對資源的管理、使用、安全、性能等方面的需求特點的不同，私有云資源池提供的計算類資源主要包括X86服務器（物理機、虛擬機）資源和小型機資源，由X86服務器、小型機提供。其中，對穩(wěn)定性和可靠性要求較高的關鍵應用系統(tǒng)，私有云向該類應用系統(tǒng)提供小型機計算資源，包括小型機的操作系統(tǒng)和通用軟件的部署。

（2）存儲類資源

私有云存儲資源由分布式文件系統(tǒng)、SAN（Storage Area Network，存儲區(qū)域網(wǎng)絡）存儲設備、日志詳單類數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、NoSQL（Not Only SQL，非關系型數(shù)據(jù)庫）存儲系統(tǒng)和對象存儲系統(tǒng)提供。其中，分布式文件存儲、對象存儲、NoSQL和日志詳單類數(shù)據(jù)存儲基于X86服務器實現(xiàn)；SAN存儲基于磁盤陣列實現(xiàn)。

（3）網(wǎng)絡類資源

私有云網(wǎng)絡資源包括IP資源、帶寬資源、防火墻資源、負載均衡資源等，由路由器/交換機、防火墻、負載均衡器等設備提供。

（4）私有云管理平臺

私有云管理平臺負責私有云各種IT資源的管理，其通過與資源池系統(tǒng)之間的資源管理接口配合來下發(fā)資源管理指令。同時，私有云管理平臺還與運營商的EOMS、網(wǎng)管系統(tǒng)、ISMG（Internet Short Message Gateway，短信網(wǎng)關）系統(tǒng)和4A系統(tǒng)相連接。一個資源池系統(tǒng)可根據(jù)不同的管理服務要求和安全等級，將其中的IT基礎設施資源劃分為不同的子集合，并在安全、網(wǎng)絡、服務等方面進行必要的物理或邏輯隔離，形成安全域分區(qū)。安全域分區(qū)僅針對計算資源，不跨數(shù)據(jù)中心部署。

3.2 私有云組網(wǎng)方案

綜合考慮業(yè)界云計算成功實施經(jīng)驗，結(jié)合運營商自身業(yè)務特點，采用層次化和模塊化的設計方案，建議運營商私有云網(wǎng)絡組網(wǎng)分為三層：網(wǎng)絡出口層、核心層和業(yè)務接入層。

（1）網(wǎng)絡出口層

網(wǎng)絡出口層負責私有云與外部網(wǎng)絡的互聯(lián)，保證資源池內(nèi)部網(wǎng)絡高速訪問互聯(lián)網(wǎng)和IP專用承載網(wǎng)，并對資源池內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的路由信息進行轉(zhuǎn)換及維護。在網(wǎng)絡出口層部署防火墻，且與核心層防火墻構(gòu)成雙層異構(gòu)。

（2）核心層

核心層向下負責匯聚網(wǎng)絡內(nèi)的接入層交換設備，保證網(wǎng)絡內(nèi)接入層交換設備之間的高速交換；向上與出口路由設備進行互聯(lián)。在核心層部署防火墻，用于網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換并提供安全防護。接入交換機至核心交換機采用全網(wǎng)狀互聯(lián)方式。

（3）業(yè)務接入層

業(yè)務接入層包括網(wǎng)絡接入設備、機架式服務器（含計算設備、云存儲和塊存儲設備）。其中，機架式服務器首先接入業(yè)務/存儲接入交換機，接入交換機成對配置。每對計算接入交換機下聯(lián)約40臺計算服務器，以4*40GE鏈路上聯(lián)；每對存儲接入交換機下聯(lián)約30臺MPP/Hadoop服務器，以4*40GE鏈路上聯(lián)。

4 運營商IT系統(tǒng)云化整合建設策略

云計算技術正在逐步替代傳統(tǒng)IT技術，成為運營商優(yōu)化IT系統(tǒng)及信息基礎設施的重要手段。通過構(gòu)建統(tǒng)一的私有云資源池，推動IT支撐系統(tǒng)與業(yè)務平臺向私有云資源池的遷移，對于運營商實現(xiàn)IT設備資源的集中建設和集中采購、發(fā)揮云計算規(guī)模優(yōu)勢、降低建設和采購成本具有重要意義。

IT支撐系統(tǒng)與業(yè)務平臺云化整合應遵循“統(tǒng)分兼顧，逐步集中”的建設實施指導原則，初期采用已有平臺改造和新建及擴容系統(tǒng)基于私有云建設的模式展開。

4.1 IT支撐系統(tǒng)云化整合建設策略

IT支撐系統(tǒng)多為“交易型數(shù)據(jù)庫”應用（以關系型數(shù)據(jù)庫為核心的實時交易類或批量操作，數(shù)據(jù)處理規(guī)模較大，數(shù)據(jù)關系復雜，對資源的性能和可靠性要求很高）、分析類應用和海量數(shù)據(jù)存儲應用，現(xiàn)網(wǎng)較大比例采用“Unix小型機+高端磁盤陣列”架構(gòu)實現(xiàn)。IT支撐系統(tǒng)云化整合方案建議從小應用整合、分析類應用和海量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)入手，逐步推進IT支撐系統(tǒng)向私有云遷移。

（1）BOSS/CRM等關鍵的交易型核心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對資源的可靠性、性能、安全性等要求很高，建議部署在私有云小型機資源和FC SAN存儲上。

（2）對于分析類數(shù)據(jù)庫應用，在新建及系統(tǒng)擴容中，積極推動數(shù)據(jù)倉庫由傳統(tǒng)“Unix小型機+高端磁盤陣列”架構(gòu)向基于X86服務器的MPP/Hadoop集群遷移。

（3）對于Web/APP應用，建議部署在私有云X86計算資源上，利用先進的軟件架構(gòu)與X86服務器技術相結(jié)合，實現(xiàn)Web/APP應用的分布式計算、平行擴展、負載均衡和高穩(wěn)定性。

4.2 業(yè)務平臺云化整合建設策略

目前業(yè)務平臺大多數(shù)為“規(guī)模事務類”應用（即并發(fā)請求數(shù)量大且相互獨立，單個請求處理量?。?，這類應用更適合承載在私有云資源池上，且目前多數(shù)業(yè)務平臺已采用X86服務器集群+數(shù)據(jù)庫服務器的部署模式。因此，業(yè)務平臺云化整合方案建議從現(xiàn)有業(yè)務平臺進一步云化改造入手，在系統(tǒng)新建及擴容過程中逐步推進各類業(yè)務平臺向私有云遷移。

（1）加快運營商各類業(yè)務平臺的X86架構(gòu)改造，逐步將WAP網(wǎng)關、彩信中心、無線城市、短信中心、短信網(wǎng)關、LBS（Location Based Services，位置服務）、短號短信等業(yè)務平臺遷移至私有云X86服務器資源池上。

（2）新建及擴容業(yè)務平臺全部由私有云承載，并在部署中充分考慮錯峰填谷、安全性、資源共享效率等因素，降低IT建設和維護成本，提高資源利用率，實現(xiàn)業(yè)務的快速申請和上線部署。

5 結(jié)束語

與基礎通信網(wǎng)絡不同，IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺等IT系統(tǒng)先天就具有集中化的特點。集中化部署是業(yè)界發(fā)展趨勢，也是運營商實現(xiàn)“低成本高效運營”的重要手段。云計算的基本思想是“集中力量辦大事”，不僅技術本身具有集中化優(yōu)勢，而且管理流程上也提出集中化要求?；谒接性萍谐休d原有IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺，可以實現(xiàn)IT系統(tǒng)集中化整合，靈活快速地為應用系統(tǒng)提供硬件資源，滿足應用系統(tǒng)的彈性資源需求，從而有效促進運營商IT系統(tǒng)集中化戰(zhàn)略的實施，提高資源的利用效率，降低對能源的消耗和后期運營成本，最終實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。

參考文獻：

[1] 劉芹，劉玲，畢曉飛. 業(yè)務平臺云遷移方案的探討[J]. 電信工程技術與標準化， 2012，25（4）： 35-38.

[2] 丁淵. 基于云計算的電信IT支撐系統(tǒng)研究[J]. 電腦與電信， 2010（8）： 42-43.

[3] 倪曉熔. 電信運營商IT支撐云計算資源池建設方案[J]. 電信工程技術與標準化， 2012，25（4）： 49-53.

[4] 喻朝新，陳墩金，羅家鋒. 云計算在IT支撐系統(tǒng)應用的實現(xiàn)[J]. 數(shù)據(jù)通信， 2013（2）： 12-15.

[5] 關德軍，周卓然，李俊義. 企業(yè)私有云建設經(jīng)驗與進一步融合思考[J]. 電信技術， 2013（11）： 50-52.endprint

3.1 私有云體系架構(gòu)

運營商私有云用以承載IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺等內(nèi)部各類IT系統(tǒng)，其由私有云管理平臺和一個或多個資源池系統(tǒng)組成。資源池系統(tǒng)提供各類IT系統(tǒng)部署和運行所需的IT基礎設施，主要由計算類資源、存儲類資源、網(wǎng)絡類資源組成。運營商私有云體系架構(gòu)如圖1所示：

（1）計算類資源

根據(jù)應用系統(tǒng)對資源的管理、使用、安全、性能等方面的需求特點的不同，私有云資源池提供的計算類資源主要包括X86服務器（物理機、虛擬機）資源和小型機資源，由X86服務器、小型機提供。其中，對穩(wěn)定性和可靠性要求較高的關鍵應用系統(tǒng)，私有云向該類應用系統(tǒng)提供小型機計算資源，包括小型機的操作系統(tǒng)和通用軟件的部署。

（2）存儲類資源

私有云存儲資源由分布式文件系統(tǒng)、SAN（Storage Area Network，存儲區(qū)域網(wǎng)絡）存儲設備、日志詳單類數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、NoSQL（Not Only SQL，非關系型數(shù)據(jù)庫）存儲系統(tǒng)和對象存儲系統(tǒng)提供。其中，分布式文件存儲、對象存儲、NoSQL和日志詳單類數(shù)據(jù)存儲基于X86服務器實現(xiàn)；SAN存儲基于磁盤陣列實現(xiàn)。

（3）網(wǎng)絡類資源

私有云網(wǎng)絡資源包括IP資源、帶寬資源、防火墻資源、負載均衡資源等，由路由器/交換機、防火墻、負載均衡器等設備提供。

（4）私有云管理平臺

私有云管理平臺負責私有云各種IT資源的管理，其通過與資源池系統(tǒng)之間的資源管理接口配合來下發(fā)資源管理指令。同時，私有云管理平臺還與運營商的EOMS、網(wǎng)管系統(tǒng)、ISMG（Internet Short Message Gateway，短信網(wǎng)關）系統(tǒng)和4A系統(tǒng)相連接。一個資源池系統(tǒng)可根據(jù)不同的管理服務要求和安全等級，將其中的IT基礎設施資源劃分為不同的子集合，并在安全、網(wǎng)絡、服務等方面進行必要的物理或邏輯隔離，形成安全域分區(qū)。安全域分區(qū)僅針對計算資源，不跨數(shù)據(jù)中心部署。

3.2 私有云組網(wǎng)方案

綜合考慮業(yè)界云計算成功實施經(jīng)驗，結(jié)合運營商自身業(yè)務特點，采用層次化和模塊化的設計方案，建議運營商私有云網(wǎng)絡組網(wǎng)分為三層：網(wǎng)絡出口層、核心層和業(yè)務接入層。

（1）網(wǎng)絡出口層

網(wǎng)絡出口層負責私有云與外部網(wǎng)絡的互聯(lián)，保證資源池內(nèi)部網(wǎng)絡高速訪問互聯(lián)網(wǎng)和IP專用承載網(wǎng)，并對資源池內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的路由信息進行轉(zhuǎn)換及維護。在網(wǎng)絡出口層部署防火墻，且與核心層防火墻構(gòu)成雙層異構(gòu)。

（2）核心層

核心層向下負責匯聚網(wǎng)絡內(nèi)的接入層交換設備，保證網(wǎng)絡內(nèi)接入層交換設備之間的高速交換；向上與出口路由設備進行互聯(lián)。在核心層部署防火墻，用于網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換并提供安全防護。接入交換機至核心交換機采用全網(wǎng)狀互聯(lián)方式。

（3）業(yè)務接入層

業(yè)務接入層包括網(wǎng)絡接入設備、機架式服務器（含計算設備、云存儲和塊存儲設備）。其中，機架式服務器首先接入業(yè)務/存儲接入交換機，接入交換機成對配置。每對計算接入交換機下聯(lián)約40臺計算服務器，以4*40GE鏈路上聯(lián)；每對存儲接入交換機下聯(lián)約30臺MPP/Hadoop服務器，以4*40GE鏈路上聯(lián)。

4 運營商IT系統(tǒng)云化整合建設策略

云計算技術正在逐步替代傳統(tǒng)IT技術，成為運營商優(yōu)化IT系統(tǒng)及信息基礎設施的重要手段。通過構(gòu)建統(tǒng)一的私有云資源池，推動IT支撐系統(tǒng)與業(yè)務平臺向私有云資源池的遷移，對于運營商實現(xiàn)IT設備資源的集中建設和集中采購、發(fā)揮云計算規(guī)模優(yōu)勢、降低建設和采購成本具有重要意義。

IT支撐系統(tǒng)與業(yè)務平臺云化整合應遵循“統(tǒng)分兼顧，逐步集中”的建設實施指導原則，初期采用已有平臺改造和新建及擴容系統(tǒng)基于私有云建設的模式展開。

4.1 IT支撐系統(tǒng)云化整合建設策略

IT支撐系統(tǒng)多為“交易型數(shù)據(jù)庫”應用（以關系型數(shù)據(jù)庫為核心的實時交易類或批量操作，數(shù)據(jù)處理規(guī)模較大，數(shù)據(jù)關系復雜，對資源的性能和可靠性要求很高）、分析類應用和海量數(shù)據(jù)存儲應用，現(xiàn)網(wǎng)較大比例采用“Unix小型機+高端磁盤陣列”架構(gòu)實現(xiàn)。IT支撐系統(tǒng)云化整合方案建議從小應用整合、分析類應用和海量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)入手，逐步推進IT支撐系統(tǒng)向私有云遷移。

（1）BOSS/CRM等關鍵的交易型核心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對資源的可靠性、性能、安全性等要求很高，建議部署在私有云小型機資源和FC SAN存儲上。

（2）對于分析類數(shù)據(jù)庫應用，在新建及系統(tǒng)擴容中，積極推動數(shù)據(jù)倉庫由傳統(tǒng)“Unix小型機+高端磁盤陣列”架構(gòu)向基于X86服務器的MPP/Hadoop集群遷移。

（3）對于Web/APP應用，建議部署在私有云X86計算資源上，利用先進的軟件架構(gòu)與X86服務器技術相結(jié)合，實現(xiàn)Web/APP應用的分布式計算、平行擴展、負載均衡和高穩(wěn)定性。

4.2 業(yè)務平臺云化整合建設策略

目前業(yè)務平臺大多數(shù)為“規(guī)模事務類”應用（即并發(fā)請求數(shù)量大且相互獨立，單個請求處理量?。?，這類應用更適合承載在私有云資源池上，且目前多數(shù)業(yè)務平臺已采用X86服務器集群+數(shù)據(jù)庫服務器的部署模式。因此，業(yè)務平臺云化整合方案建議從現(xiàn)有業(yè)務平臺進一步云化改造入手，在系統(tǒng)新建及擴容過程中逐步推進各類業(yè)務平臺向私有云遷移。

（1）加快運營商各類業(yè)務平臺的X86架構(gòu)改造，逐步將WAP網(wǎng)關、彩信中心、無線城市、短信中心、短信網(wǎng)關、LBS（Location Based Services，位置服務）、短號短信等業(yè)務平臺遷移至私有云X86服務器資源池上。

（2）新建及擴容業(yè)務平臺全部由私有云承載，并在部署中充分考慮錯峰填谷、安全性、資源共享效率等因素，降低IT建設和維護成本，提高資源利用率，實現(xiàn)業(yè)務的快速申請和上線部署。

5 結(jié)束語

與基礎通信網(wǎng)絡不同，IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺等IT系統(tǒng)先天就具有集中化的特點。集中化部署是業(yè)界發(fā)展趨勢，也是運營商實現(xiàn)“低成本高效運營”的重要手段。云計算的基本思想是“集中力量辦大事”，不僅技術本身具有集中化優(yōu)勢，而且管理流程上也提出集中化要求?；谒接性萍谐休d原有IT支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺，可以實現(xiàn)IT系統(tǒng)集中化整合，靈活快速地為應用系統(tǒng)提供硬件資源，滿足應用系統(tǒng)的彈性資源需求，從而有效促進運營商IT系統(tǒng)集中化戰(zhàn)略的實施，提高資源的利用效率，降低對能源的消耗和后期運營成本，最終實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。

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