云计算的电信运营平台架构及虚拟化技术研究

司元雷　张进　刘天飞　王智

摘 要 云计算技术是近期兴起的基础计算平台技术，我国电信业务运营商对云计算有着很大潜力需求，本文在对云计算技术和虚拟化技术研究和分析的基础上，提出了一种电信业务运营的云计算平台架构和虚拟化技术规划方案，实践证明了该方案的可行性。

关键词 电信业务运营商 云计算平台架构 虚拟化技术

1 引言

众所周之，云计算技术是近期兴起的基础计算平台技术，它是多种技术混合演进的结果，其成熟度较高，发展极为迅速。Amazon、Google、IBM、Microsoft、Yahoo和SUN等大公司都是国外云计算的先行者。在我国，云计算发展也非常迅猛，电信业务运营商对云计算有着很大潜力需求，因为运营商本身就是一个很巨大的信息制造者和信息处理者。每年都有大量的客户数据和为客户所准备的服务数据，需要的运算是巨大的，同时希望对这些用户进行深度挖掘，深度营销，需要大量的运算。这种运算如果用云计算来实现，可以大大提高速度[1]。本文在对云计算技术和虚拟化技术研究和分析的基础上，给出了电信业务运营的云计算平台架构和虚拟化技术规划方案。

2 云计算在电信业务中的优势分析

目前，电信业务运营商采用的大型系统大都采用小型机、磁盘阵列，商业数据库，中间件等，其不足之处是高性能、高价格，投资大，建设周期长，可扩展性差，无法适应全业务，低成本运营以及快速多变的互联网业务等新的竞争形式需要。而通过对小型机、磁盘阵列的部分替代可以明显降低运营成本。运营商如果能把电信业的服务透过云计算的方式提供给用户，则可以丰富全业务运营服务内容，满足客户信息服务资源的需求。即利用大规模分布式计算软件，将性价比最高的通用PC服务器和以太网交换机，组合成为超高性能的云计算平台，终端只要接入网络就能提供无边际的计算能力。

电信业务运营商采用云计算平台可以实现低成本运营。目前，Google所有的应用均构建于通用而简单的大规模云计算平台，其计算成本是竞争对手的1/100，存储成本为竞争对手的1/30。而电信业务运营商采用云计算平台可以使得计算成本降为原来的1/10，存储成本降为原来的1/3。并且可以利用发展互联网业务的后发优势进一步降低运营成本；电信业务运营商采用云计算平台可以实现高性能运营，使得性能与节点数量接近线性关系，即便在节点1/3失效的情况下，性能仍可接受，当节点2/3失效的情况下，系统仍可使用，常用的查询和处理任务一般在2至3秒内可以完成；电信业务运营商采用云计算平台可以具有高灵活性，一个平台上可以同时运行多个业务系统，可以按照业务需求快速地对系统进行扩容和调整，并可以在线增加节点；电信业务运营商适用于云计算技术应用的领域非常广泛。在互联网应用发面，如搜索引擎、即时消息、电子邮件以及海量存储等；在数据挖掘方面，如精确营销、经营分析、网络流量分析以及利用人工智能技术自动发现业务/网络内在规律等；在日志存储方面，如CMNET、GPRS用户上网日志等。

3 电信运营云计算平台架构

标准化接口适配层模块提供标准化接口，具备快速开发移植的能力，并且解决安全控制问题。大规模分布式文件系统式云计算的核心模块，也是当前的主流架构。系统管理模块全面支持各项管理功能，可实现电信级统一网管。DSMP（Data Service Management Platform）是数据业务的管理核心平台，完成数据业务的业务管理和控制功能。数据业务管理平台主要负责用户管理、业务管理和SP管理，并对外提供开放接口并为各个业务网关、SP提供代计费功能。该平台还应提供数据业务相关的各种统计、查询功能，例如用户统计、SP及业务统计、计费统计等；BOSS（Business & Operation Support System）属于运营支撑系统，负责业务受理、开销户、计费等；综合网管系统是对硬件设备进行管理的系统。DSMP、BOSS和综合网管系统三个系统构成了支撑域系统。

基于云计算的信令监测系统，可以对GPRS用户上网记录进行存储和挖掘，其成本优势在于仅需原成本的30%投资，其高性能体现在3秒钟便可返回查询结果，并且可以利用人工智能发掘网络质量、客户行为的潜在规律。

4 云计算平台中的虚拟化技术

虚拟化技术是适用于所有云架构的一种基础性设计技术。在云计算中，它主要指平台虚拟化。普通IT系统常见的突出问题有：设备利用率低，平均利用率仅有20%左右，耗能较为严重，年能耗约为每台5000元，维护成本高。虚拟化允许将服务器、存储设备和其他硬件视为一个资源池，而不是离散系统，这样可以根据需要来分配这些资源。采用虚拟化技术可以有效地降低全寿命成本，设备数量降低约70%，投资降低约60%，能耗降低约50%，设备平均利用率从20%提高到60%；同时，可以大幅简化工程维护操作，系统封装在镜像文件中，可以通过移动和复制这些文件的方式来移动和复制该虚拟机，维护变成简单文件操作，工程、维护时间可减少大约70%。本文提出电信业务运营商虚拟化技术规划方案为：

①.按照系统特点进行分层规划

②.确定各层次的标准化模版

③.在投资、性能、维护运行成本之间取得平衡

层次一：采用高性能PC服务器、光纤交换机、磁盘阵列，双机热备、具备高处理能力，可满足高负荷、高稳定性要求；层次二：采用刀片服务器，高密度、低功耗，可进行高密度虚拟机部署，可满足中小型应用系统及大规模虚拟桌面应用；层次三：PC服务器利旧，充分利用资源，用于旧系统整合及构建测试开发环境。

5 结束语

实践证明，原有大量安装在PC服务器上的应用软件运行慢、故障多；采用虚拟化技术方案改造后用2台高性能服务器，承载30台虚拟机；电能消耗由原来的7千瓦下降到1千瓦，年节约电费约10万元，并且处理速度提高、故障减少。