中國聯(lián)通研究院 陳清金、魏進(jìn)武、張?jiān)朴�、郭志斌、賈興華
中國聯(lián)通集團(tuán)信息化部 盧浩洋
在信息技術(shù)革命和經(jīng)濟(jì)全球化的推動(dòng)下，世界電信業(yè)發(fā)生了巨大的變化，國內(nèi)電信行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也趨于白熱化。在某種程度上說，未來電信運(yùn)營商取勝的法則不再是電信資源，而將是越來越多的取決于以IT技術(shù)支持的管理能力。因此企業(yè)信息化作為降低成本、提高效率、強(qiáng)化企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的一種強(qiáng)有力的武器，是國內(nèi)各電信企業(yè)的必然選擇。
目前國內(nèi)各電信企業(yè)都將推進(jìn)企業(yè)信息化作為提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略措施，不斷完善和優(yōu)化經(jīng)營分析、計(jì)費(fèi)帳務(wù)、客戶關(guān)系管理等企業(yè)信息化系統(tǒng)。電信企業(yè)希望通過企業(yè)信息化的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)有效的信息共享，在線實(shí)現(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營和管理流程，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的運(yùn)營自動(dòng)化、決策智能化，以提高生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、決策的效率和水平，提升對(duì)客戶的服務(wù)水平和對(duì)市場(chǎng)變化的快速反應(yīng)能力，最終提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，助推電信運(yùn)營商由傳統(tǒng)低價(jià)資源為收益向綜合信息服務(wù)商轉(zhuǎn)型。
電信運(yùn)營商意識(shí)到并在著手利用云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的IT支撐系統(tǒng)整合。目前電信運(yùn)營商的運(yùn)營成本尤其是能耗居高不下，直接制約了其發(fā)展和盈利能力。運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)，可以有效地提高IT資源的利用率、降低IT資源消耗，減少管理和建設(shè)環(huán)節(jié)、提升運(yùn)營效率，將Capex轉(zhuǎn)化為Opex、降低成本，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中和統(tǒng)一管理、提升管理能力。云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，將大大降低電信運(yùn)營商在IT支撐系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)方面的開支。
電信級(jí)云計(jì)算
云計(jì)算涉及到太多的領(lǐng)域和應(yīng)用場(chǎng)景，而由于各類廠商代表各自的不同利益，使得云計(jì)算成為最為混亂的技術(shù)概念之一。云計(jì)算迄今為止并沒有一個(gè)權(quán)威性的定義，不同的組織從不同的角度給出了不同的定義，根據(jù)不完全的統(tǒng)計(jì)至少有25種以上。由于業(yè)界對(duì)云計(jì)算沒有統(tǒng)一的共識(shí)，從網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)營可信、服務(wù)支撐多因素分析，電信運(yùn)營商應(yīng)提出自身對(duì)云計(jì)算的理解。
“云計(jì)算”是一種新的計(jì)算方法和商業(yè)模式。通過虛擬化等技術(shù)按照“即插即用”的方式，自助管理運(yùn)算、存儲(chǔ)等資源能力形成高效資源池，以按需分配的服務(wù)形式提供計(jì)算能力。并且可通過公眾通信網(wǎng)絡(luò)整合IT資源和業(yè)務(wù)，向用戶提供新型的業(yè)務(wù)產(chǎn)品和新的交付模式。
云計(jì)算典型特征是：資源共享、按需分配、彈性調(diào)度、服務(wù)可擴(kuò)展。資源共享：云計(jì)算可以類似于水電等基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)，提供公共計(jì)算能力，能夠充分利用閑置的資源，通過共享方式進(jìn)行服務(wù)；按需分配：云計(jì)算可以依據(jù)云應(yīng)用的資源情況，主動(dòng)調(diào)整、調(diào)度資源分配，支持根據(jù)應(yīng)用要求快速配置資源，并能適應(yīng)要求彈性分配資源；彈性調(diào)度：云計(jì)算通過虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源的快速遷移，減少故障的風(fēng)險(xiǎn)；服務(wù)可擴(kuò)展：“云”的規(guī)�？梢詣�(dòng)態(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要；普遍接入：云計(jì)算接入的地域不受限制，可以在任意位置、使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)；系統(tǒng)安全：云計(jì)算可以保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩�，并選擇適合的加密手段保證系統(tǒng)的安全；地理分布：云計(jì)算提供的資源地理是分布式的，通過虛擬技術(shù)統(tǒng)一融合。
新一代電信IT系統(tǒng)分析
目前電信運(yùn)營商的IT支撐系統(tǒng)多為兩級(jí)或多級(jí)架構(gòu)，從目前狀況看，存在難以統(tǒng)一管理、維護(hù)成本高、系統(tǒng)負(fù)載不均衡等特點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)及三網(wǎng)融合以及未來業(yè)務(wù)發(fā)展，對(duì)目前的IT支撐技術(shù)帶來挑戰(zhàn)。為滿足業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析，以及業(yè)務(wù)中的突發(fā)計(jì)算需求對(duì)IT成本帶來極大壓力，迫切需要IT支撐系統(tǒng)引用新的技術(shù)和新的業(yè)務(wù)交付模式。
從國外運(yùn)營商來看，已經(jīng)開始研究云計(jì)算業(yè)務(wù)并使用云計(jì)算支撐內(nèi)部IT系統(tǒng)。國內(nèi)電信運(yùn)營商也開始了相關(guān)的研究工作。中國移動(dòng)發(fā)布大云研究計(jì)劃，并在IT支撐系統(tǒng)中試點(diǎn)使用云技術(shù)。中國電信啟動(dòng)云業(yè)務(wù)，著手啟動(dòng)BI云化系統(tǒng)的改造工作。中國聯(lián)通啟動(dòng)了云計(jì)算應(yīng)用于IT支撐系統(tǒng)的試驗(yàn)工作等。從目前業(yè)界發(fā)展看，云計(jì)算是解決IT支撐問題的首選技術(shù)，云計(jì)算是新一代電信IT支撐系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和模式。
但考慮到電信運(yùn)營商IT支撐系統(tǒng)的特點(diǎn)，在考慮IT支撐系統(tǒng)更新?lián)Q代的過程中，需要與現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行銜接，實(shí)現(xiàn)平滑過渡, 云計(jì)算是目前最優(yōu)的選擇。但考慮到云計(jì)算還在不斷發(fā)展，貿(mào)然在核心系統(tǒng)中引入風(fēng)險(xiǎn)較大，需要循序漸進(jìn)，逐步引入，基于云計(jì)算研究數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用技術(shù)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)中心整合和數(shù)據(jù)分析的能力。
截至2010年，我國3G用戶累計(jì)人數(shù)達(dá)到3000萬，2G用戶達(dá)到6億用戶，固定電話用戶達(dá)2億多，寬帶用戶為1億多戶。為了提供給用戶更好的服務(wù)保障，電信運(yùn)營商每年在IT系統(tǒng)和平臺(tái)系統(tǒng)上投資大量資金，但在電信IT支撐系統(tǒng)中IT資源利用率僅達(dá)到12%~15%，距離運(yùn)營商40%的輕載設(shè)計(jì)，仍有很大的提高空間，更是遠(yuǎn)低于Google公司85%；而投入的存儲(chǔ)設(shè)備的容量也逾百PB，但其利用率卻只有20%~30%。
1.ICT設(shè)備龐雜，供應(yīng)廠商眾多。設(shè)備體系中既有HP、IBM、SUN小型機(jī)設(shè)備，也有x86通用化服務(wù)器，設(shè)備供應(yīng)廠商有SUN、HP、IBM、DELL等。
2.IT系統(tǒng)和平臺(tái)基本都是“煙囪化”建設(shè)，相互獨(dú)立，無法實(shí)現(xiàn)資源共享，投資重復(fù)。
3.能耗巨大，電費(fèi)居高不下，能源利用率低。
4.業(yè)務(wù)平臺(tái)分散，孤島眾多，不利于升級(jí)改造和新業(yè)務(wù)的開展。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，電信運(yùn)營商全年用電量占運(yùn)營成本的比例超過30%。能耗占據(jù)了運(yùn)營的大量成本，直接制約了利潤的增加，急需云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源上的統(tǒng)一調(diào)度與彈性分配，并在擴(kuò)展性、兼容性方面進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)軟硬件分離，整合資源和平臺(tái)，有效地解決節(jié)能降耗問題，加快增值產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用周期。
云計(jì)算推動(dòng)運(yùn)營支撐系統(tǒng)轉(zhuǎn)型
基于云計(jì)算技術(shù)建立運(yùn)營商的私有云和公有云，并在此基礎(chǔ)上逐步融合，形成統(tǒng)一的IaaS服務(wù)平臺(tái)，使公、私有云平臺(tái)共享基礎(chǔ)設(shè)施；在IaaS平臺(tái)基礎(chǔ)上，結(jié)合電信運(yùn)營商IT業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)部統(tǒng)一的PaaS平臺(tái)，分別針對(duì)BSS、OSS、增值業(yè)務(wù)平臺(tái)等業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)、試點(diǎn)，在建設(shè)云平臺(tái)的同時(shí)，還要規(guī)劃、建設(shè)好技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，運(yùn)營維護(hù)體系，安全保障體系等三大體系。
電信IT支撐系統(tǒng)是關(guān)系到生產(chǎn)經(jīng)營的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)，對(duì)企業(yè)管理和運(yùn)營具有重大的影響，云計(jì)算在電信IT支撐系統(tǒng)的應(yīng)用在“積極穩(wěn)妥”的指導(dǎo)原則下，順序開展相關(guān)工作。
第一，試驗(yàn)驗(yàn)證階段：選擇具有典型意義的系統(tǒng)開展云計(jì)算的試驗(yàn)驗(yàn)證，為云計(jì)算技術(shù)的現(xiàn)網(wǎng)部署提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行云平臺(tái)的探索和驗(yàn)證，結(jié)合云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化工作，逐漸規(guī)劃出統(tǒng)一云平臺(tái)的基礎(chǔ)框架。目前，中國移動(dòng)、聯(lián)通等公司正在考慮建設(shè)集中的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，集中系統(tǒng)的建設(shè)面臨海量數(shù)據(jù)的抽取、存儲(chǔ)、查詢和分析挖掘等多種大運(yùn)算量需求和大并發(fā)量訪問給系統(tǒng)帶來的壓力，云計(jì)算中的分布式文件系統(tǒng)和并行計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)正好為解決以上問題提供了新的思路；結(jié)合IT支撐系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)需求，選取數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)作為試驗(yàn)驗(yàn)證的原型系統(tǒng)。
第二，試點(diǎn)部署階段：試點(diǎn)部署應(yīng)遵循先易后難的原則，優(yōu)先選取對(duì)實(shí)時(shí)性要求較低，對(duì)業(yè)務(wù)影響較小的系統(tǒng)，開展現(xiàn)網(wǎng)部署。此階段應(yīng)逐漸形成較為完備的統(tǒng)一云平臺(tái)架構(gòu)體系，通過在云平臺(tái)上部署實(shí)施試點(diǎn)項(xiàng)目，在實(shí)踐中逐漸完善。對(duì)電信IT支撐系統(tǒng)建議在試點(diǎn)階段采用分布式應(yīng)用架構(gòu)來重新開發(fā)和部署。
第三，規(guī)模推廣階段：在試點(diǎn)部署的基礎(chǔ)上，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化方案，穩(wěn)步推進(jìn)云計(jì)算平臺(tái)在IT支撐系統(tǒng)應(yīng)用部署。這個(gè)階段公司統(tǒng)一云平臺(tái)架構(gòu)基本成熟，可以向業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，云平臺(tái)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向結(jié)合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，優(yōu)化平臺(tái)能力。逐步規(guī)模化地將目前的IT系統(tǒng)中的應(yīng)用遷移到云平臺(tái)中，原有應(yīng)用服務(wù)器采用x86架構(gòu)的，可以遷移到虛擬化后的刀片服務(wù)器上；原有應(yīng)用服務(wù)器采用小型機(jī)的，一種方案是將其遷移至做了虛擬化分區(qū)的小型機(jī)上，另一種方案是將其遷移至虛擬化后的刀片服務(wù)器上。遷移部署的過程，可能涉及到原有應(yīng)用架構(gòu)的重新設(shè)計(jì)和開發(fā)，需要充分調(diào)動(dòng)廠家資源，這一點(diǎn)在應(yīng)用從小型機(jī)遷移到虛擬化后的刀片服務(wù)器上時(shí)表現(xiàn)的更為明顯。在IT支撐系統(tǒng)云化的過程中，還需要考慮在平臺(tái)層提供應(yīng)用開發(fā)框架、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫服務(wù)能力和統(tǒng)一報(bào)表服務(wù)能力等，從而使應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)IaaS層面的云化，還在PaaS層面實(shí)現(xiàn)緊密耦合，優(yōu)化應(yīng)用架構(gòu)，提升服務(wù)水平。
基于云計(jì)算的運(yùn)營支撐系統(tǒng)框架
電信運(yùn)營商利用云計(jì)算相關(guān)技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有IT支撐系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造，形成電信運(yùn)營商的下一代電信IT支撐系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)挖潛降耗，提高IT資源的利用率，降低能源等資源消耗；實(shí)現(xiàn)效率提高，減少管理及建設(shè)各環(huán)節(jié)，提高運(yùn)營效率；實(shí)現(xiàn)管理提升，通過系統(tǒng)、數(shù)據(jù)集中，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，進(jìn)而提升管理能力；實(shí)現(xiàn)成本節(jié)減，通過云計(jì)算，將Capex轉(zhuǎn)化為Opex，有效降低成本。
基于云計(jì)算的電信IT支撐系統(tǒng)的框架如下圖所示。通過虛擬化技術(shù)對(duì)電信基礎(chǔ)設(shè)施資源進(jìn)行池化，通過IaaS管理實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施資源的統(tǒng)一管理，按照業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求，動(dòng)態(tài)分配資源供業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用，同時(shí)建立PaaS支撐管理平臺(tái)，通過將IT支撐系統(tǒng)的共性需求進(jìn)行抽象匯總，形成service能力，以REST API的形式供業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用，業(yè)務(wù)系統(tǒng)在此框架下，重點(diǎn)關(guān)注業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)即可。
電信支撐IT系統(tǒng)應(yīng)用云計(jì)算后，將改變目前的系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)維模式。
1.需要獨(dú)立的組織承擔(dān)IT基礎(chǔ)資源的規(guī)劃及按需分配，減少IT基礎(chǔ)資源的頻繁審批、投資、建設(shè)。
2.IT基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)可進(jìn)一步分離，由獨(dú)立的機(jī)構(gòu)承擔(dān)。
3.PaaS平臺(tái)管理由單獨(dú)部門或者組織進(jìn)行維護(hù)，并根據(jù)業(yè)務(wù)部門的需求進(jìn)行投資建設(shè)和管理IT支撐Services。
運(yùn)營支撐系統(tǒng)云化挑戰(zhàn)管理模式的挑戰(zhàn)
目前IT的管理模式和云計(jì)算的管理模式有些方面存在著天然的矛盾，因?yàn)樵朴?jì)算是強(qiáng)調(diào)集中化的優(yōu)勢(shì)以及應(yīng)用平臺(tái)資源的分層耦合管理，但是傳統(tǒng)的IT系統(tǒng)管理和使用模式在某些方面和云計(jì)算的理念有它不相適應(yīng)的地方。云管理平臺(tái)需要有專人負(fù)責(zé)操作和調(diào)度，PaaS層能力需要有專人統(tǒng)一開發(fā)和維護(hù)，而在SaaS層依然可以像從前一樣，不同的應(yīng)用由不同的人員維護(hù)。由此可見，在實(shí)現(xiàn)“云化”改造以后，電信運(yùn)營商的相關(guān)管理體系和組織架構(gòu)需要根據(jù)云架構(gòu)的具體需要做出調(diào)整。
另一方面，云計(jì)算行業(yè)近期處于快速增長階段。這種爆發(fā)式的的增長使得電信運(yùn)營商在云計(jì)算的工作開展中碰到的最大問題之一就是人才缺乏，人才的缺乏會(huì)制約云計(jì)算的發(fā)展，電信運(yùn)營商需要在云計(jì)算方面培養(yǎng)和引進(jìn)人才。
安全模式的挑戰(zhàn)
云計(jì)算安全問題也是云計(jì)算商業(yè)推廣中主要問題之一，由于“云”對(duì)外部不透明，云計(jì)算的服務(wù)提供并沒有對(duì)業(yè)務(wù)給出許多細(xì)節(jié)的具體說明，如何在內(nèi)部IT支撐中給業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供安全可信、數(shù)據(jù)隔離的是云計(jì)算落地的重要影響因素之一。
技術(shù)的挑戰(zhàn)
目前云計(jì)算沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)云計(jì)算的廠商和服務(wù)商都在各自為戰(zhàn)。各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織的進(jìn)展也比較快，業(yè)務(wù)保障不夠完備，不同的云之間就缺乏互操作性，電信運(yùn)營商需要看自己的實(shí)際業(yè)務(wù)需要來制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)如何實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)能力的開放，建立統(tǒng)一開放的標(biāo)準(zhǔn)接口還有非常多的困難。
電信云計(jì)算發(fā)展很快，IT廠商在積極推動(dòng)，應(yīng)用廠商、運(yùn)營商都在積極跟進(jìn)，鑒于云計(jì)算技術(shù)還在發(fā)展，貿(mào)然在核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)中引入云計(jì)算技術(shù)會(huì)存在巨大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)云計(jì)算技術(shù)發(fā)展前沿積極跟進(jìn)，為電信運(yùn)營商向綜合信息服務(wù)商轉(zhuǎn)型積累IT技術(shù)積累，為企業(yè)重大技術(shù)決策提供決策依據(jù)，有效規(guī)避技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
