互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型從IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化開(kāi)始

侯廣營(yíng)

中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司山東省分公司 濟(jì)南 250000

互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型從IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化開(kāi)始

侯廣營(yíng)

中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司山東省分公司 濟(jì)南 250000

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，運(yùn)營(yíng)商正經(jīng)歷著轟轟烈烈的互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型變革。針對(duì)傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施不能滿足企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型需要的問(wèn)題，文章分析優(yōu)先進(jìn)行IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化的必要性，研究IT基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)新技術(shù)，提出IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)建議和業(yè)務(wù)開(kāi)通流程改造建議，通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證了規(guī)劃建議的可行性，為IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化規(guī)劃提供建設(shè)性參考。

IT基礎(chǔ)設(shè)施；互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型；云計(jì)算；虛擬化；容器；Hadoop；Docker

引言

互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型就是要結(jié)合企業(yè)實(shí)際深入推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，緊緊圍繞提升感知、提升效率的“兩個(gè)提升”目標(biāo)，全面快速推進(jìn)產(chǎn)品營(yíng)銷、運(yùn)營(yíng)流程等全領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)化轉(zhuǎn)型，從而對(duì)內(nèi)提高資源效率，對(duì)外提升客戶感知，驅(qū)動(dòng)整體業(yè)績(jī)改善和價(jià)值持續(xù)增長(zhǎng)?；ヂ?lián)網(wǎng)化具有“盡早投放、經(jīng)常投放、盡快投放、彈性投放”的特點(diǎn)，這勢(shì)必要求承載其實(shí)現(xiàn)的IT基礎(chǔ)設(shè)施更簡(jiǎn)單、更開(kāi)放、更靈活和更廣泛，傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施具有設(shè)計(jì)復(fù)雜、開(kāi)放性不足、調(diào)整效率低和實(shí)現(xiàn)周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)，因此互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型必須從IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化開(kāi)始，才能有效地支撐業(yè)務(wù)快速創(chuàng)新、高效運(yùn)營(yíng)。

1 概述

1.1 IT基礎(chǔ)設(shè)施

在信息技術(shù)和因特網(wǎng)中，IT基礎(chǔ)設(shè)施是指用于連接計(jì)算機(jī)和用戶的硬件[1]，主要包括網(wǎng)絡(luò)、硬件設(shè)備和基礎(chǔ)軟件三大項(xiàng)。IT基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃包括網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、硬件設(shè)備規(guī)劃和基礎(chǔ)軟件規(guī)劃。

1.2 互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)特點(diǎn)

要實(shí)現(xiàn)IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化，首先要了解互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，從而進(jìn)行針對(duì)性、有效的互聯(lián)網(wǎng)化改造，包括：1)簡(jiǎn)單，即敏捷開(kāi)發(fā)快速迭代；2)開(kāi)放，即用戶既是使用者又是參與者；3)靈活，即彈性伸縮；4)廣泛，即融合、一站式服務(wù)。

1.3 傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施存在的問(wèn)題

運(yùn)營(yíng)商一直擅長(zhǎng)的是“電信級(jí)”的產(chǎn)品，傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)各層次之間緊耦合，每一個(gè)業(yè)務(wù)都有一整套邏輯網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器群、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、中間件軟件和應(yīng)用軟件，如圖1所示。傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施的架構(gòu)顯然不能滿足互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求，并面臨以下問(wèn)題。

1)功能設(shè)計(jì)復(fù)雜，耦合度高。傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施與業(yè)務(wù)是緊耦合，一方面，為了保障業(yè)務(wù)的安全可靠性運(yùn)轉(zhuǎn)，就按電信級(jí)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)接口眾多，整個(gè)系統(tǒng)很“大”很“重”；另一方面，系統(tǒng)中存在大量不常用功能。

圖1 傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)

2)業(yè)務(wù)開(kāi)通周期長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)調(diào)整的能力不足，升級(jí)迭代困難。運(yùn)營(yíng)商習(xí)慣用自有技術(shù)規(guī)范將產(chǎn)品設(shè)計(jì)為一個(gè)封閉的系統(tǒng)，很少基于成熟的開(kāi)源系統(tǒng)設(shè)計(jì)，建設(shè)周期長(zhǎng)。IT基礎(chǔ)設(shè)施和業(yè)務(wù)軟件緊耦合，缺乏靈活的應(yīng)變和調(diào)整能力，導(dǎo)致升級(jí)困難和迭代周期長(zhǎng)，也嚴(yán)重阻礙按需彈性伸縮。

3)建設(shè)成本高。互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求的簡(jiǎn)單多樣性，勢(shì)必要求新建多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)下，不能充分利用已有系統(tǒng)可用資源，造成大量重復(fù)建設(shè)和重復(fù)投資。

4)缺乏集約運(yùn)營(yíng)和統(tǒng)一管理。因?qū)俚鼗\(yùn)營(yíng)，運(yùn)營(yíng)商的核心資源相應(yīng)劃成一個(gè)個(gè)相對(duì)封閉的單元，造成分段管理，業(yè)務(wù)開(kāi)通和響應(yīng)周期長(zhǎng)，缺乏提供端到端的服務(wù)質(zhì)量保障和完整解決方案的能力，大大降低了IT基礎(chǔ)設(shè)施的集約性和統(tǒng)一性。

5)開(kāi)放性和分離性不足，缺乏產(chǎn)品化和服務(wù)化能力。傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施強(qiáng)調(diào)整體性、自治性，功能分離性不足，缺乏模塊化和開(kāi)放性設(shè)計(jì)，難以靈活組合。部分IT基礎(chǔ)設(shè)施能力還缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的能力調(diào)用接口，用戶使用時(shí)需要適應(yīng)不同提供商、不同提供方式和接口。

1.4 小結(jié)

綜上分析，為滿足運(yùn)營(yíng)商互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型需要，IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化改造勢(shì)必先行，并且迫在眉睫。

2 IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化研究

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來(lái)，對(duì)IT基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)提出了更高的要求，云計(jì)算、虛擬化、分布式計(jì)算、容器等新技術(shù)快速發(fā)展。

2.1 網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)

2.1.1 網(wǎng)絡(luò)虛擬化(NV)

網(wǎng)絡(luò)虛擬化就是在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上模擬出多個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)。一般指虛擬局域網(wǎng)(VLAN)和虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)。VLAN指把物理直接相連的網(wǎng)絡(luò)從邏輯上劃分為多個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)VLAN對(duì)應(yīng)著一個(gè)廣播域[2]。VPN通過(guò)特殊加密的通訊協(xié)議連接到網(wǎng)絡(luò)上，就好比是架設(shè)了一條專線一樣，通過(guò)安全隧道到達(dá)目的地[3]。網(wǎng)絡(luò)虛擬化可以對(duì)流量進(jìn)行有效隔離和保護(hù)，同時(shí)使用戶能夠快速安全地訪問(wèn)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。

VLAN技術(shù)被廣泛應(yīng)用到IT支撐網(wǎng)絡(luò)中，可靈活按照業(yè)務(wù)系統(tǒng)、地理位置、組織機(jī)構(gòu)和人員性質(zhì)等進(jìn)行有效的網(wǎng)絡(luò)流量隔離和保護(hù)。VPN技術(shù)可實(shí)現(xiàn)安全便捷的遠(yuǎn)程維護(hù)、移動(dòng)辦公、分支機(jī)構(gòu)互連、末梢業(yè)務(wù)受理和精準(zhǔn)營(yíng)銷等。

2.1.2 網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化主要對(duì)4～7層網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化。通過(guò)使用X86服務(wù)器等通用性硬件以及虛擬化技術(shù)，來(lái)承載很多功能的軟件處理。通過(guò)軟硬件解耦及功能抽象，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能不再依賴于專用硬件，資源可以充分靈活共享，實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速開(kāi)發(fā)和部署，并基于實(shí)際業(yè)務(wù)需求進(jìn)行自動(dòng)部署、彈性伸縮、故障隔離和自愈等[4]。

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化使得網(wǎng)絡(luò)部署不再是計(jì)算部署的拖累，具有成本低、靈活、可擴(kuò)展的特點(diǎn)，是云計(jì)算虛擬平臺(tái)、容器平臺(tái)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)快速部署的關(guān)鍵前提。

2.3.3 軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)

SDN的核心理念是將網(wǎng)絡(luò)功能和業(yè)務(wù)處理抽象化，并且通過(guò)外置控制器來(lái)控制這些抽象化的對(duì)象。SDN標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議OpenFlow將網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)分離為控制平面和數(shù)據(jù)平面，同時(shí)提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口。路由協(xié)議交換、路由表生成等路由功能均在控制平面完成。

SDN重點(diǎn)在于網(wǎng)絡(luò)控制層面的可編程性，實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間重新編排任意數(shù)據(jù)包的傳輸路徑，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)配置和管理，可加速部署新服務(wù)或快速修改已有服務(wù)，特別適合虛擬化平臺(tái)和分布式應(yīng)用設(shè)計(jì)。

2.2 云計(jì)算

云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池，這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互[5]。云計(jì)算可以分為三種層次的服務(wù)模式，包括基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)和軟件即服務(wù)(SaaS)(見(jiàn)圖2)。

圖2 云計(jì)算的三種服務(wù)模式

2.3 虛擬化

虛擬化技術(shù)是將一臺(tái)計(jì)算機(jī)虛擬為多臺(tái)邏輯計(jì)算機(jī)。虛擬化使用軟件的方法重新定義劃分IT資源，可以實(shí)現(xiàn)IT資源的動(dòng)態(tài)分配、靈活調(diào)度和跨域共享，提高IT資源利用率，服務(wù)于靈活多變的應(yīng)用需求。

當(dāng)前流行的虛擬化技術(shù)，有基于X86(CISC)體系架構(gòu)的包括VMWARE的ESX、微軟的Hyper-V、開(kāi)源的XEN、開(kāi)源的KVM等；基于Risc體系架構(gòu)的包括IBM PowerVM、HP Vpar等。虛擬化云平臺(tái)主要分為公有云、私有云和混合云三種，各有優(yōu)缺點(diǎn)，從而在運(yùn)營(yíng)商企業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景也不同，見(jiàn)表1所示。

表1 虛擬化云平臺(tái)對(duì)比

2.4 Docker

Docker是輕量級(jí)的操作系統(tǒng)虛擬化解決方案，Dokcer的基礎(chǔ)是Lunix容器(LXC)。Docker不同于虛擬機(jī)，它是在操作系統(tǒng)層面上實(shí)現(xiàn)虛擬化，直接復(fù)用本地主機(jī)的操作系統(tǒng)。如圖3所示。

圖3 Docker與傳統(tǒng)虛擬化實(shí)現(xiàn)原理對(duì)比

Docker相比傳統(tǒng)虛擬化具有如下較大的優(yōu)勢(shì)。1)更快速的交付和部署。2)更高效的虛擬化。Docker運(yùn)行不需要額外的虛擬化軟件層支持，是內(nèi)核級(jí)的虛擬化。3)更輕松的遷移。Docker容器幾乎可以在任意平臺(tái)上運(yùn)行，包括物理機(jī)、虛擬機(jī)、公有云、私有云等。4)彈性伸縮。在不影響業(yè)務(wù)的情況下，可進(jìn)行增加或減少容器的數(shù)量。5)更簡(jiǎn)單的管理。所有修改都以增量方式被分發(fā)和更新，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化并高效管理。如表2所示。

表2 Docker與虛擬機(jī)技術(shù)優(yōu)勢(shì)對(duì)比

基于Docker的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)有系統(tǒng)中營(yíng)業(yè)門(mén)戶類、電渠類和營(yíng)銷訂單類需求特別適用；對(duì)于新建系統(tǒng)，采用微服務(wù)和無(wú)狀態(tài)化設(shè)計(jì)的也比較適合；對(duì)于版本發(fā)布、開(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境也特別適合。

2.5 Hadoop

Hadoop是一種分布式存儲(chǔ)和計(jì)算的框架，用戶不必了解底層細(xì)節(jié)，即可開(kāi)發(fā)分布式程序，充分利用集群的威力進(jìn)行高速運(yùn)算和存儲(chǔ)。最核心的設(shè)計(jì)是HDFS和MapReduce。HDFS是一個(gè)分布式文件系統(tǒng)，為海量數(shù)據(jù)提供了存儲(chǔ)；MapReduce是處理大量半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)集合的編程模型，為海量數(shù)據(jù)提供了計(jì)算。

HDFS分布式文件系統(tǒng)具備如下特點(diǎn)。1)高容錯(cuò)性。2)高吞吐能力。3)可以流形式訪問(wèn)文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。Hadoop發(fā)展到現(xiàn)在，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、分布式計(jì)算兩個(gè)方面都很成熟，典型架構(gòu)如圖4所示。

Hadoop分布式存儲(chǔ)和計(jì)算框架特別適合于大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)，以及在此平臺(tái)上進(jìn)行的經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)分析、營(yíng)銷數(shù)據(jù)分析、劃小數(shù)據(jù)加工等等；也特別適合于話單處理、話單查詢等BSS應(yīng)用。

2.6 OpenStack

OpenStack是一個(gè)開(kāi)源的云計(jì)算管理平臺(tái)項(xiàng)目，由計(jì)算、對(duì)象存儲(chǔ)、鏡像服務(wù)、身份服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)地址管理、塊存儲(chǔ)、UI界面、監(jiān)控、部署編排等幾個(gè)主要的組件組合起來(lái)完成具體工作。它支持幾乎所有類型的云環(huán)境，項(xiàng)目目標(biāo)是提供實(shí)施簡(jiǎn)單、豐富、可大規(guī)模擴(kuò)展、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的云計(jì)算管理平臺(tái)。它通過(guò)各種互補(bǔ)的服務(wù)提供了基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)的解決方案，每個(gè)服務(wù)提供API以進(jìn)行集成。它是一系列完成相應(yīng)組件功能的開(kāi)源軟件項(xiàng)目的組合，組件之間相互配合，共同完成虛擬機(jī)的管理工作，他們之間的協(xié)同關(guān)系如圖5所示。

2.7 Kubernetes

Kubernetes(即K8S)是一個(gè)開(kāi)源的、用于管理多個(gè)主機(jī)上的容器集群管理工具，它的目標(biāo)是讓部署容器化的應(yīng)用簡(jiǎn)單并且高效，它提供了應(yīng)用部署、規(guī)劃、更新、維護(hù)的一種機(jī)制[6]。它的核心特點(diǎn)是能夠自主的管理容器以保證云平臺(tái)中的容器按照用戶的期望狀態(tài)運(yùn)行，管理員可以加載一個(gè)微型服務(wù)，讓規(guī)劃器來(lái)找到合適的位置。

2.8 Mesos

Apache Mesos是一個(gè)通用的集群管理器[7]。Mesos定義一個(gè)最小化的接口來(lái)支持跨框架的資源共享，其他的調(diào)度以及執(zhí)行工作都委托給框架自己來(lái)控制。Mesos通過(guò)Framework的機(jī)制，接管了當(dāng)前已經(jīng)存在的分布式系統(tǒng)的一部分職能，讓多個(gè)分布式系統(tǒng)共享同一個(gè)資源池變?yōu)榭赡?。這種方式的好處是讓整合復(fù)雜的分布式系統(tǒng)變?yōu)榭赡埽驗(yàn)镕ramework是編程接口，靈活度也比較高，很多不容易跑在Kubernetes上的復(fù)雜應(yīng)用，都可以運(yùn)行在Mesos之上，例如Hadoop等大數(shù)據(jù)相關(guān)的系列應(yīng)用。

圖4 Hadoop架構(gòu)

圖5 OpenStack組件之間協(xié)作關(guān)系

3 IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化規(guī)劃建議

3.1 IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化架構(gòu)建議

從互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)特點(diǎn)出發(fā)，軟件系統(tǒng)功能模塊越來(lái)越趨向于微服務(wù)化，IT基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)必須提供實(shí)現(xiàn)微服務(wù)的功能組件。通過(guò)研究，今后的IT基礎(chǔ)設(shè)施不再側(cè)重于硬件的安裝部署，更側(cè)重平臺(tái)的建設(shè)。從云計(jì)算服務(wù)模式上界定，IT基礎(chǔ)設(shè)施主要包括IaaS和I-PaaS層的功能。具體的IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化規(guī)劃建議包括以下方面。

1)IaaS硬件層面，服務(wù)器集群以X86通用服務(wù)器為主、小型機(jī)服務(wù)器為輔來(lái)進(jìn)行建設(shè)；網(wǎng)絡(luò)以具備NV功能和SDN功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為主、傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備利舊為輔來(lái)進(jìn)行建設(shè)；存儲(chǔ)以X86所載硬盤(pán)為主、磁盤(pán)陣列為輔進(jìn)行建設(shè)。

2)IaaS操作系統(tǒng)軟件層面，以發(fā)行版的Linux操作系統(tǒng)為主、AIX和HP-UX等Unix操作系統(tǒng)為輔進(jìn)行操作系統(tǒng)部署。

3)IaaS數(shù)據(jù)庫(kù)層面，以分布式數(shù)據(jù)庫(kù)為主、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)為輔來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)部署。

4)I-PaaS平臺(tái)層面，虛擬機(jī)搭建在物理服務(wù)器上，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化NFV借助虛擬機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，采用云管理平臺(tái)統(tǒng)一進(jìn)行資源管理，例如OpenStack；Docker容器以搭建在物理服務(wù)器為主虛擬機(jī)為輔，由容器集群管理軟件進(jìn)行生命周期管理，例如Kuberletes；基于Hadoop技術(shù)的分布式存儲(chǔ)、計(jì)算等分布式處理組件以搭建在物理服務(wù)器為主虛擬機(jī)為輔，由分布式計(jì)算管理平臺(tái)統(tǒng)一管理，例如Mesos。

5)I-PaaS平臺(tái)功能組件包括虛擬機(jī)服務(wù)、分布式計(jì)算服務(wù)、容器服務(wù)、負(fù)載均衡、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式搜索引擎等。

對(duì)IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)改造后，業(yè)務(wù)軟件的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)不再依賴于具體的底層物理硬件和基礎(chǔ)軟件，只需依據(jù)所需申請(qǐng)相應(yīng)的計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源按照IT基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)接口標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行快速開(kāi)發(fā)、灰度發(fā)布和試錯(cuò)運(yùn)營(yíng)等。IT系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)化改造規(guī)劃建議如圖6所示，其中IaaS和I-PaaS是本文IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化改造的研究重點(diǎn)。

3.2 業(yè)務(wù)開(kāi)通流程互聯(lián)網(wǎng)化改造建議

IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化后，相應(yīng)的業(yè)務(wù)開(kāi)通和業(yè)務(wù)改造流程需要進(jìn)行相應(yīng)的互聯(lián)網(wǎng)化改造。

3.2.1 新建業(yè)務(wù)開(kāi)通

按照互聯(lián)網(wǎng)化后平臺(tái)架構(gòu)體系規(guī)范進(jìn)行建設(shè)。

首先，進(jìn)行平臺(tái)培訓(xùn)，業(yè)務(wù)需求方先接受全面系統(tǒng)的平臺(tái)技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)。其次，進(jìn)行資源運(yùn)營(yíng)，業(yè)務(wù)需求方按照資源申請(qǐng)表規(guī)范進(jìn)行資源申請(qǐng)；IT基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)方根據(jù)需求詳情評(píng)估合理性和可行性，規(guī)劃資源種類，確定資源交付列表；平臺(tái)方進(jìn)行資源分配，并且驗(yàn)證后交付業(yè)務(wù)需求方使用；針對(duì)分配資源，平臺(tái)方按照CPU、內(nèi)存等指標(biāo)進(jìn)行資源使用評(píng)估，作為資源考核和資源擴(kuò)縮容的依據(jù)。再次，進(jìn)行研發(fā)上線，覆蓋應(yīng)用設(shè)計(jì)，研發(fā)測(cè)試到生產(chǎn)上線等應(yīng)用研發(fā)周期的全方位技術(shù)支撐，保證應(yīng)用質(zhì)量和平臺(tái)能力的正常輸出。最后，進(jìn)行一體化運(yùn)維，采用橫向到邊、縱向到底的一體化監(jiān)控手段發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和優(yōu)化。新建業(yè)務(wù)開(kāi)通申請(qǐng)流程見(jiàn)圖7。

圖6 IT系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃建議

3.2.2 現(xiàn)有業(yè)務(wù)改造

按照互聯(lián)網(wǎng)化后平臺(tái)架構(gòu)體系規(guī)范進(jìn)行軟件改造，然后再按照新建業(yè)務(wù)開(kāi)通流程建設(shè)，最后進(jìn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)的割接。

4 實(shí)踐

4.1 桌面云

利用云計(jì)算技術(shù)取代傳統(tǒng)PC終端，直接從省公司機(jī)房通過(guò)DCN網(wǎng)絡(luò)為全省營(yíng)業(yè)員及客服坐席提供終端桌面資源，實(shí)現(xiàn)全省支撐系統(tǒng)終端的統(tǒng)一維護(hù)管理，并邁向維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化和資源集中共享。

4.1.1 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

桌面云平臺(tái)采用基于Xen的FC虛擬化技術(shù)搭建，采用基于OpenStack技術(shù)的FA進(jìn)行平臺(tái)管理。它包括計(jì)算子系統(tǒng)、存儲(chǔ)子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、虛擬桌面子系統(tǒng)和虛擬服務(wù)器子系統(tǒng)。計(jì)算子系統(tǒng)劃分為多個(gè)集群，以集群形式進(jìn)行管理。存儲(chǔ)子系統(tǒng)使用SAN存儲(chǔ)，配置兩套HDS VSP的FCSAN存儲(chǔ)和一套EMC VMAX的FCSAN存儲(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)按照“兩層三面”架構(gòu)，“兩層”為核心匯聚層、接入層；“三面”分別為業(yè)務(wù)平面、存儲(chǔ)平面和管理平面，網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)，按照網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。虛擬桌面子系統(tǒng)包括虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)和TC(即瘦終端)管理平臺(tái)。桌面云平臺(tái)組網(wǎng)如圖8所示。

圖7 新建業(yè)務(wù)開(kāi)通流程圖

4.1.2 價(jià)值分析

相比于傳統(tǒng)PC，桌面云在部署、維護(hù)、運(yùn)營(yíng)和安全上都有明顯的優(yōu)勢(shì)：1)數(shù)據(jù)上移，信息安全；2)高效維護(hù)，自動(dòng)管控；3)資源彈性，復(fù)用共享；4)降溫去噪，綠色辦公(如表3所示)。具體說(shuō)明如下。

1)部署時(shí)間取樣于生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)值。

2)功耗計(jì)算模型：功耗[桌面云]=(各品牌全量服務(wù)器月平均功率和/(服務(wù)器數(shù)量×每臺(tái)服務(wù)器云桌面數(shù)量))×24+功率(單臺(tái)瘦終端)×10，其中瘦終端功率取樣于實(shí)際測(cè)量值，每臺(tái)服務(wù)器云桌面數(shù)量取自實(shí)際生產(chǎn)值55。功耗[傳統(tǒng)PC]=功率(傳統(tǒng)PC)×10，其中傳統(tǒng)PC功率取樣于實(shí)際測(cè)量值。

3)硬件故障點(diǎn)，桌面云包括：主板、內(nèi)存、CPU、硬盤(pán)、網(wǎng)卡、電源、HBA卡、TC等8個(gè)，傳統(tǒng)PC包括：主板、內(nèi)存、CPU、硬盤(pán)、網(wǎng)卡、電源、顯卡等7個(gè)，單臺(tái)服務(wù)器云桌面數(shù)量為實(shí)際生產(chǎn)值55。

4)資源利用率中，基于服務(wù)器CPU和桌面CPU計(jì)算能力等同，傳統(tǒng)PC的CPU利用率取自實(shí)際生產(chǎn)抽樣值60%。

4.2 流量在線計(jì)費(fèi)

為了支撐小區(qū)流量業(yè)務(wù)，網(wǎng)元側(cè)通過(guò)修改配置，提供用戶基站位置變化信息，帶來(lái)了話單量的飛速增長(zhǎng)。為滿足此彈性伸縮需求，采用X86平臺(tái)的分布式云架構(gòu)，進(jìn)行分布式部署，支持系統(tǒng)隨著業(yè)務(wù)發(fā)展，動(dòng)態(tài)彈性擴(kuò)展。

4.2.1 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

流量在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)平臺(tái)建立在X86平臺(tái)之上，部署在44臺(tái)服務(wù)器中。

E3base基于Hadoop和HBASE技術(shù)設(shè)計(jì)，包括管理節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。分布式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)DMDB資料數(shù)據(jù)庫(kù)、元數(shù)據(jù)庫(kù)和配置資料數(shù)據(jù)庫(kù)按照服務(wù)節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)分開(kāi)部署，采取1主2備冗余模式。SDFS文件系統(tǒng)是基于Hadoop的HDFS技術(shù)的分布式文件系統(tǒng)，具備良好的小文件處理能力。計(jì)費(fèi)應(yīng)用采用Hadoop的MapReduce技術(shù)，部署成多個(gè)集群，應(yīng)用進(jìn)程分布在不同的主機(jī)上運(yùn)行。邏輯架構(gòu)如圖9所示。

4.2.2 價(jià)值分析

采用新架構(gòu)部署的流量在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)具備快速業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)、彈性擴(kuò)展、降低成本和提升業(yè)務(wù)效率等優(yōu)點(diǎn)。1)分布式架構(gòu)，橫向彈性擴(kuò)展，解決支撐系統(tǒng)天花板問(wèn)題。2)基于開(kāi)源軟件開(kāi)發(fā)，成本降低。3)快速實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求。4)使現(xiàn)有的計(jì)費(fèi)信控流程從45分鐘縮短至20分鐘。5)實(shí)現(xiàn)客戶流量業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)提醒。

圖8 桌面云平臺(tái)組網(wǎng)

表3 桌面云與傳統(tǒng)PC對(duì)比表

圖9 在線流量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)架構(gòu)

5 結(jié)語(yǔ)

實(shí)施互聯(lián)網(wǎng)化轉(zhuǎn)型，必須從IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化改造開(kāi)始。通過(guò)研究和實(shí)踐，IT基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)網(wǎng)化能夠快速支撐業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)投放，能夠靈活、高效的實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)化業(yè)務(wù)需求。

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侯廣營(yíng)

工程碩士，高級(jí)工程師，山東聯(lián)通信息化部業(yè)務(wù)主管，主要研究方向?yàn)樵朴?jì)算、IT架構(gòu)、信息安全。

Start Internet Transformation from Internet-based IT Infrastructure

Hou Guangying

Shandong Branch of China United Network Communications Co., LTD., Jinan 250000, China

In the era of "Internet +",Telecom operators are experiencing a vigorous Internet transformation.In view of the problem that traditional IT infrastructure can not meet the needs of enterprise Internet transformation,this paper analyzes the necessity of the Internet-based IT infrastructure, studies new technologies related to IT infrastructure, puts forward IT infrastructure planning proposal and the reform of business process,verifies the feasibility through practice,and provides constructive reference for the IT Internet infrastructure planning.

IT Infrastructure; The Transformation of the Internet; Cloud Computing; Virtualization; Container; Hadoop; Docker