（计算机应用技术专业论文）智能网可靠性和安全性的实现.pdf

北京邮电大学硕士论文智靖 网可推性和安全陛的实现 【摘要】 智髓嘲整在瀑育透信网瓣基穑上为快速掇供新业务新设置的辩加网络结拇，萁霹静在予 使电信运萤商能够快速、方便、灵活、经济、有效地提供用户所需的各类电信新业势，债用 户对网络商更强的控制功能，能够更方便、灵活地获取所翥豹债患。 智能阅的可靠性和安全性直接关系到智能业务的稳定运营，因此，如何扶各个方面，果 用各种技术和手段实现智能阀的可靠性和安全性是电信运营商特别关注并糯要解决的问题， 遮也是本论文匏圭线。 智能弼由智能网平台和业务交换点s s p 两部分组成。智能网平台通常由小型计算机及运 行在其上的数据库组成。我们可以通过将小型计算机配鼹为双机系统实现锗能网平台设各的 爵靠谴。我们还可戳透过对系统数据、韭务数掇、用户数据帮话肇数据等爽施可靠存储和蚕 份实现智能数据的可靠性。我们还可以通过网管系统实时监控智能网平台设备的运行状况， 致对发现静解决蠲题，保障智糍蹰乎套的稳定逡行。我 j 还可以i 遥过合理缠织智能蛾务豹基 令路由、中继路由实现智能业务路由的可靠栋。 随着备种智能业务的广泛开展，越来越多的s m a p 需要接入智能网，间时智能网系统也 辫要与其镪系统互联，系统藏联时幕| l 翡是k 影i p 捺渡。我爨霹弦逶过s 黻p 安全接a 、瀑 作员分权管理、系统安全互联实现智能网的安全性。 如暴发生水灾、地震等无法抗拒的自然灾难或电力中断、火灾等时，我们可以邀过对智 麓阚实麓设备缀容灾和机房缀容灾保护智能隋的重要数獬，避免娩务长辩闻中断。 我们通过以上各种技术和手段，实现了智能网的可靠性和安全性。 【关键字】 智能网 可靠性 安全性 釜鍪墅整奎兰堡圭兰茎 翌整墅要整燕! ! 塞全竺塑薹懋 【a b s t r a c t 】 i no r d e rt op r o v i d el l e ws e r v i c e sf l e e , , t h ei n t e l l i g e n tn e t w o r ki sb u i i ta st h ea c c e s s i o n a l n e t w o r ko nt h ec u r r e n tt e l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r k t h eg o a lo ft h ei n t e l l i g e n tn e t w o r ki s t o e n a b l et h et e l e c o mc a r r i e r s 婚s u p p p l yv a r i o u st e l e c o ms e n , i c e sq u i c k l y c o n v e n i e n t b ；f l e x i b l y , e c o n o m i c a l l ya n de f f e c t i v e l y ，| t h ei n t e l l i g e n tn e t w o r k c o u l de x t e n dt h ee n d u s e r s a b i t i 每 t o u s et i l e n e t w o r ka n da c q u i r ev a l u a b l ei n f o r m a t i o nm o r eq u i c k l ya n dc o n v e n i e n d v t h er e l i a b i l i t ya n ds e c u r i b , o ft h ei n t e l l i g e n tn e t w o r kh a sag r e a ti m p a c to nt h ei n t e l l i g e n t s e r v i c e s s t e a d i l yr u n n i n g ，t h e r e f o r et h er e a l i z a t i o no f t h er e l i a b i l i t ya n ds e c u r i t yo f t h e i n t e l l i g e n t n e t w o r kb e e o n l e sas e r i o u sp m b l e mf o rt e l e c o mc a r r i e r s a n dt l l i si st h em a i ni s s u eo f t h i st h e s i s t h e ；n t e l l i g e n tn e t w o r kc o n s i s t so ft h ei n t e l l i g a n tn e t w o r kp j a f f o r ma n ds e r v i c es w i t c h i n g p o i n t i ng e n e r a l ，t h ei n t e l l i g e n tn e t w o r kp l a t f o r mi sm a d eu po ft h ec o m p u t e r sa n dd a t a b a s e s f r a m i n go nt h e m b yc l u s t e r i n gt h e s ec o m p u t e r s ，w ec o u l da t t a i nt h er e l i a b i l i t yo f t h ec o m p o n e n t s o ft h ei n t e l l i g e n tn e t w o r kp l a f f o m a ，t h r o u g ht h er e l i a b l es t o r a g es y s t e ma n db a c k u ps y s t e m ，w e c o u l di n c r e a s et h er e l i a b i l i t yn ft h ei n t e l l i g e n tn e t w o r kd a t a ，s u c ha st h es y s t e md a t a ，t h es e r v i c e s d a t a ，t h ee n dn s e r sd a t aa n db i l lr e c o r d sb yu s i n gt h em a n a g e m e n tn e t w o r k ，w ee o d dm o n i t o rt h e s t a t u so ft h ec o m p o n e n t so ft h ei n t e l l i g e n tn e t w o r kp l a 妫r i l l c o n s e q u e n t l y , w ec o u l df i n da n d s o l v ea n yp r o b l e m si nt i m ea n de n s u r et h es y s t e m sr u n n i n gs m o o t h l y i na d d i t i o n ，w ec o u l da l s o r e a s o n a b l eo r g a n i z et h en o 7s i g n a l i n gr o u t e ，l l n u k sr o u t et og a i nt h er e l i 酶i l 和o f s e r v i c e sr o u t e w i t ht l es p r e a do f i n t e l l i g e n ts e r v i c e s m o r ea n dm o r es a m p n e e dt oa c g x s st h ei n t e l l i g e n t n e t w o r k ，a n dt h ei n t e l l i g e n tn e t w o r ka l s on e e d st oi n t e r c o n n e c tw i t ho t h e rs y s t e m su s i n gt c p i p p r o t o c o l st h u sw ec o u l do b t a i nt h es e e u r i t yo ft h ei n t e l l i g e n tn e t w o r kt h r o u g hs a m p s s e c u r i t y a c c e s s 臻ec l a s s i f i e do p e r a t o r sm a n a g e m e n ta n ds a f e t yi n t e r e o a n e c t i o n i fd i s a s t e r ss u c ha sf l o o d ，e a r t h q u a k e ，p o w e r1 0 s s , o rf i r eh a p p e m ，t h r o u g hi m p l e m e n to f c o m p o n e n t sr e d u n d a n c yo rt h ee a t i r ei n t e l l i g e n tn e t w o r kp l a t f o r mr e d u n d a n c ) ；w ec o u l dp r o t e c t t h ei m p o r t a n td a t aa n da v o i dt h es e r v i c e si n t e r r u p tf o rat o n gt i m e b yt a k i n ga d v a n t a g eo f t h et e c h n i q u e sa n dm e t h o d sa b o v e ，w ec o u l da c h i e v et h er e l i a b i l i t y a n ds e c n r i t yo f i n t e l l i g e n tn e t w o r k t h ei n t e l l i g e n tn e t w o r k r e l i 如i l i i 移 s e c u r i t y k e y w o r d s 】 1 ) a 咎2o f 2 北京邮电大学硕士论文智能网可靠性和安全性的实现 i 1 引言 第一章绪论 智能网( i n ：i n t e l l i g e n tn e t w o r k ) 是在原有通信网的基础上为快速提供新业务而设 置的附加网络结构。智能网的目的在于使电信运营商能够快速、方便、灵活、经济、有效地 提供用户所需的各类电信新业务，使用户对网络有更强的控制功能，能够更方便、灵活地获 取所需的信息。智能网不仅可以为现有的公共电话交换网( p s t n ) 服务，为公众分组交换数 据网( p s p d n ) 、窄带综合业务数字网( i s d n ) 服务，还可以为宽带综合业务数字网( bi s d n ) 和移动通信网( m o b i l en e t w o r k ) 服务。 北京通信从1 9 9 9 年4 月开始建设智能网，采用的是华为公司智能网产品1 e l l i n 系 统。日前，北京通信智能网上已开通的业务有2 0 1 校园卡业务、智能公话快捷卡业务( i p t ： l a t e i i g e n tp u b l i ct e l e p h o n e ) 、有人值守智能公话业务( i p t ) 、移机不改号业务( n p ： n u m b e rp o r t a b i l i t y ) 、本地8 0 0 6 业务( f p h ：f r e ep h o n e ) 、2 0 1 卡充值业务( v c ：v o u c h e r c e n t e r ) 、“小灵通”充值业务( v c ) 等。即将推出的新业务有改号通知业务( n p ) 、固定预 付费业务( a p s ：a d v a n c e dp r e p a i ds e r v i c e ) 、电话付费业务( t p ：t e l e p h o n ep a y ) 等等。 北京通信智能网采用了叠加网的组网方式，业务覆盖了北京市区和十个远郊区县。经过 四年多的发展，北京通信智能网的设备和用户都具各了一定的规模，智能网平台的设备已经 经历了三期扩容改造工程。同时，随着各种智能业务的推出，用户数量也始终保持稳定地增 长。目前，智能网平台上有2 0 1 校园卡近2 0 0 0 万张，智能公话快捷卡用户近5 0 0 0 户，有人 值守智能公话近3 0 0 户、移机不改号用户近6 0 0 0 户、8 0 0 6 用户近2 0 0 户。 智能网的可靠性直接关系到智能业务的可靠运营，因此我们需要从各个方面讨论如何实 现智能网的可靠性。智能网平台中的核心设备都是小型机，提高这些小型机运行的可靠性可 以提高智能网的可靠性；智能网平台中的数据存放在数据库中，提高这些数据存储备份的可 靠性可以提高智能网的可靠性：对智能网平台实现实时远程监控，及时发现和排除故障可可 以提高智能网的可靠性；对智能业务的信令路由、中继路由实现合理组织可以提高智能网的 可靠性。 北京通信各部门人员对智能网平台进行操作的权限不同，如各营业厅的营业员和客服中 心的受理员只需要进行开户、销户、查询、修改等操作；电信卡室的操作员还需要进行批卡 的生成、激活、删除等操作；而系统操作员需要进行所有操作等。因此，我们需要讨论操作 员的分权管理和操作终端的安全接入，通过s 眦p 的安全接入实现智能网的安全性。 智能网系统不是孤立的系统，它需要与很多其他系统互联。如智能网系统9 7 系统互联 是为了使营业员、受理员和系统操作员等能够接入智能网平台；智能网系统与帐务系统互联 是为了开展电话付费业务：智能网系统与“小灵通”帐务系统互联是为了开展“小灵通”充 值业务；智能网系统与各个银行系统互联是为了开展银行卡呼叫等电信业务。智能网系统与 这些系统互联的目的都是为了更好地开展各种智能业务，方便用户使用智能业务，但同时带 来的是智能网系统互联的安全问题，因此我们需要讨论如何实现智能网系统与其他系统的安 全互联。 随着各种智能业务的不断推出和用户数量地不断增长，智能网平台的各种数据量也急剧 增加。目前这些系统数据、业务数据、用户数据和话单等都存放于同一机房的若干套小型机 上，如果该机房发生洪水、地震等不可抗拒的自然灾难或电力中断、火灾等时，通过容灾技 术可以实现数据的安全，保障业务不中断。因此，我们需要讨论对智能网平台可以实施的设 备级、机房级容灾。 p a g e5o f 7 8 i i 塞墼里奎兰堡主望奎 塑整登墨塞堂塑室兰垒塑壅鎏 1 2 论文的主要内容 本论文以实现智能网的可靠性和安全性为主线，首先介绍了智能网的特点、体系结构和 0 e 京通信智能网三期扩容泼造工程前后在体系结镌、设备配置、智能地努及用户数量等方蘑 发生麴变诧。 接蓿，我们讨论了翔何实现智能网的可靠靛。譬如，如何乖j 罐小型枫组成双机系统，以 解决网络、电源、磁盘、操作系统、应用程序等故障造成的单点故障( s p o f ：s i n g l ep o i n t s o ff a j l u r e ) ：如何配置和婀划小型机的内置磁盘、外置磁盘，以实现智能网数据的可靠存 储；如何实现智能网数据的可靠备份：如何对智能网进行实时监控及如何实现智能业务信令 路出、中继路由的可靠性臀。 然蜃，我们讨论了魏秘实蕊智齄两静安全性。譬魏，魏何实现撩掺终端豹安全接a 、操 蕈爨滟分扳管理；翻篱实现瓣篷网系统与其毽系绫熬互袋；翔褥实瑰设冬缀、瓿赛级窑灾等。 最后，我们讨论了对系统和业务进行的各项溯试，测试颈目可以验涟寰现智能喇可靠性 和蜜金性所采用的技术和手段。 1 3 论文结构 整个论文各部分斑容蜜撵如下： 第二章龠绍了餐髓蠲鹣特点、薅系结梅耱既衷逶薅智能网瓣三期扩鸯改造工程。 第三章详细讨论了毅概系统的工作乐理，擒避取枫系统如何解决潮络、电源、磁盘、操 作系统、应用程序等故障造成的单点故障，并根据智能业务需求对北京通信智能网平台各套 双机系统进行了配蚤。 第四章根据双机系统热备份、冷备份工作方式的不同，详细配置并规划了北京通信智能 嘲平台各套双机系统的内鬟磁盘、外置磁盘。 第1 王章 葶鲴毙较tn a s 、$ t n 、嗽s 三穆冬镌方案，结台豪逶信磐缝网的实际情况设诗 了s a n n a s 潼台备蘅方絮。通过编写鑫凌辩零，嶷现了数摇瘴魏垂动蠢镑。 第六章比较了操作管理维护系统o a m 和智能羽综合网管系统i n a n a g e r1 2 0 0 0 两个嘲管 系统，结合北京通信智能网的实际情况决定采用o a m 网管系统并设计了网管网络。 第七章根据智能业务衙求配置了业务交换点s s p 的中继、语音通馗、信令链路和智能蒯 平静的信令链路，并讨论了债令路由、中继路由可靠性的实现。 第八章奔绍了操传终端豹接入方式并讨论了为了实现s m , a p 安全接入掰采用的各种技术 帮手段，窝瓣谱论了砖撩搏爨送行熬安全营瑗。 第九章分绍了智能黼系绕与“小灵通”强务系统互联，并讨论了淹了实现系统安全互联 所来用的各种技术和手段。 第十章讨论了设备级容灾和机房级容灾方案，通过容灾，可以有效地防止洪水、地震等 不可抗拒的自然灾难或电力中断、火灾等发生时，因智能网数据的丢失所造成业务中断，以 便今后进一步提高智能嘲数据的安全性。 纂卡一章介绍了对系统秘、韭势进行的各项测试并讨论了如 霹零鲻臻商设备搭建测试环 境。通过这些鬟l 试顼嚣，我翻霹鞋验证实瑰餐貔稠可靠往翻安全毪嚣袋瘸匏技术帮手羧e p e g e 6 n f 猖 北京邮电大学硕士论文智能问可靠性和安全性的实现 2 1 智能网的特点 第二章智能网概述 在先进豹n o 7 莹令翊和大型集中式数攘痒的支持下，智能网熬最大特点题壤网络豹交 换功能与控制功能分离，把电话网中原来位于各个程控交换机中的智能功能集中到新增的功 能部件由小型计算机组成的智能业务控制点上，而原有的程控交换机仅完成基本的按续 功麓。智能嘲燕逶遘建立集中的效务控裁点、数据库、韭务管理系统和业务生成环境蔼实现 上述目标的。智能网的特点有； ( t ) 商效地搜用话息处理技术。 ( 2 ) 有效地使用网络瓷源。 ( 3 ) 网络功能的模块化。 ( 4 ) 重复使角标准麴网络功能来生成帮实施新业务。 ( 5 ) 网络功能可在物瑶实体中灵活地分配。 ( 6 ) 通过独立于业务的接口，功能实体网络功能阃实现标准的通信。 ( 7 ) 韭务爱户可班控搿由耀产所藏定静建务藩毪。 ( 8 ) 业务使用者可以控制由使用者所规定的业务属性。 ( 9 ) 标准他的址务逻辑。 这些特点同时也是智能网的目标，即：依靠独立于业务的功能块及功能实体闯的标准通 信，充分利用融有资源，快速、方便、灵活、经济、有效地提供各种新业务。 2 。2 智能网的体系缭构 图2 2 智能网体系结构 镏能网般由业务交换点( s s p ：s e r v i c es w i t c h i n gp o i n t ) 、业务控制点( s c p ：s e r v i c e c o n t r o lp o i n t ) 、业务数据点 1 2 2 1 0 1 ，能满足 2 0 1 业务外其他业务处理能力的需求；s c u 2 采用小型机h pr p 7 4 0 0 6 c p u5 5 0 m 时，处理能力 为t p m c = 4 6 0 0 0 4 2 4 3 7 1 ，能满足2 0 1 业务处理能力的需求。 ( 2 ) 系统内存计算 系统内存主要包括以下四部分： # 操作系统、数据库占l o o m 。 # 多s c f 进程需要的静态内存。 在s c u + s d p 方式下，由于用户数据集中在s d p 上，s c f 需要访问数据库，占用更多的 内存。s c u l 的每个c p u 可以启动4 个s c f 进程，s c u 2 的每个c p u 可以启动6 个s c f 进程， 每个进程占用5 0 m 的空间。 s c u l 需要静态内存：6 x 4 5 0 m = 1 2 0 0 m s c u 2 需要静态内存：6 6 5 0 m = 1 8 0 0 m # s c u 其他进程需要的静态内存为1 0 0 m 。 # 动态内存。 处理呼叫需要的动态内存以卡号业务计算，平均呼叫占用时长k 秒，每个呼叫占用8 k 的内存，需要的动态内存为c a p s k x 8 k 。 2 0 1 业务处理需要动态内存= 1 6 6 7 1 8 0 8 k 1 0 2 4 = 2 3 5 m 其他业务处理需要动态内存= ( 1 6 4 1 1 0 + 6 7 9 0 4 。2 5 l o + 2 1 1 9 5 ) 8 k + 1 0 2 4 2 3 6 5 m 综合上述， s c u i 需要内存= ( 1 0 0 + 1 2 0 0 + 1 0 0 + 3 65 ) 1 0 2 4 = 14 g s c u 2 需要内存= ( 1 0 0 + 1 8 0 0 + 1 0 0 + 2 3 5 ) 1 0 2 4 2 2 2 g 根据计算我们可以知道，s c u l 原有的2 g 内存满足需求，s c u 2 配置的4 g 内存满足需求。 p a g e l g o f 7 9 北京邮电大学硕士论文智能网可靠性和安全性的实现 3 5 2v c 双机系统配置计算 ( 1 ) t p m c 计算 v c 业务需要t p m c = 业务c a p s 业务复杂度系数9 o 7 = 5 5 6 3 0 9 o 7 - - 2 1 4 4 6 v c 业务热备份方式需要t p m c ：冷备份处理能力( 1 2 0 ) = 2 1 4 4 6 1 2 = 2 5 7 3 5 t p 业务需要t p m c = 业务c a p s 业务复杂度系数9 o 7 = 1 2 5 3 0 9 o7 = 4 8 2 1 5 t p 业务热备份方式t p m c = 冷备份处理能力( 1 + 2 0 ) = 4 8 2 1 5 1 2 = 5 7 8 5 8 t p m c = v c 业务热备份方式需要t p m c + t p 业务热备份方式t p m c = 2 5 7 3 5 + 5 7 8 5 8 = 8 3 5 9 3 v c 采用小型机h pr p 7 4 0 0 4 c p u5 5 0 m 时，处理能力为t p m c = 3 2 0 0 0 8 3 5 9 3 ，能满足2 0 0 0 万张充值卡处理能力的需求，最大能支持6 0 0 0 万张充值卡。 ( 2 ) 系统内存计算 系统内存主要包括以下三部分： # 操作系统占1 0 0 m 。 # 数据库驻留区、消息队列、锁资源等总共占3 0 0 m 。 # 数据库用户数据缓冲区。 总呼叫处理要求的用户数据缓冲区随用户数量增加而增加。用户数在5 0 0 万以下时，需 要用户缓冲区3 0 0 m ；用户数在5 0 0 万以上时，需要用户缓冲区6 0 0 m 。 综上所述， v c 需要内存= ( 1 0 0 + 3 0 0 + 6 0 0 ) 1 0 2 4 = 1 g 根据计算我们可以知道，v c 配置的4 g 内存满足需求。 3 5 3s d p 双机系统配置计算 ( 1 ) t p m c 计算 t p m c ：e ( 各业务的c a p s 各业务呼叫的t r a s a c t i o n 数) = ( 5 0 0 1 + 4 9 2 + 6 6 4 + 2 4 7 5 + 6 3 3 ) 9 0 4 5 0 7 = 3 7 2 6 0 s d p 采用小型机h pr p 7 4 0 0 s c p u6 5 0 m 时，处理能力为t p m c = 5 2 0 0 0 3 7 2 6 0 ，能满足各 业务处理能力的需求。 ( 2 ) 系统内存计算 系统内存主要包括以下三部分： # 操作系统占l o o m 。 # 数据库驻留区、消息队列、锁资源等总共占3 0 0 m 。 # 数据库用户数据缓冲区。 总呼叫处理要求的用户数据缓冲区随用户数量增加而增加。用户数在5 0 0 万以下时，需 要用户缓冲区3 0 0 m ；用户数在5 0 0 万以上时，需要用户缓冲区6 0 0 m 。 综上所述， s d p 需要内存= ( 1 0 0 + 3 0 0 + 6 0 0 ) 1 0 2 4 = t g 根据计算我们可以知道，s d p 配置的4 g 内存满足需求。 3 5 4s m p 双机系统配置计算 ( 1 ) t p m c 计算 # 话单统计 s m p 每隔一段时间检测是否有s c p 新传来话单，如果有则启动话单统计功能。根据实际 测试，在h pk 5 7 0 小型机上可达每秒5 0 0 条的话单统计速度，此时占用h pk 5 7 0 的1 个c p u ， 而h pk 5 7 0 单c p u 的t p s 大约为5 5 0 。因此，话单统计性能的计算公式为：t p s l = 每秒话单 p a g e l 9 0 f 7 8 北京邮电大学硕士论文 智能网可靠性和安全性的实现 数5 0 0 5 5 0 。 # 数据同步 s c p 将呼叫对数据库中数据的修改用文件方式上报到s m p 中，由s m p 将修改的数据更新 到s m p 数据库中，保持s m p 和s c p 数据库中数据的同步。每一个呼叫平均对数据库进行4 次数据修改的操作。根据实际测试，在h pk 5 7 0 小型机上可达每秒5 0 0 条的数据同步速度， 此时占用h pk 5 7 0 的1 个c p u ，而h pk 5 7 0 单c p u 的t p s 大约为5 5 0 。因此，数据同步性能 的计算公式为：t p s 2 = 每秒话单数4 5 0 0 5 5 0 。 # 话单入库 在s c p 将话单以文件形式传到s m p 以后，s m p 将话单文件存放到数据库中。根据实际测 试，在h pk 5 7 0 小型机上可达每秒2 0 0 条的话单入库速度，此时占用h pk 5 7 0 的1 个c p u ， 而h pk 5 7 0 单c p u 的t p s 大约为5 5 0 。因此，话单入库性能的计算公式为：t p s 3 = 每秒话单 数2 0 0 5 5 0 。 # 大批量发卡 根据实际测试，在h pk 5 7 0 小型机上达到每秒1 5 0 张卡的发行速度，此时占用h pk 5 7 0 的1 个c p u ，而h pk 5 7 0 单c p u 的t p s 大约为5 5 0 。实际每秒发卡数取2 0 0 。因此，发卡性 能的计算公式为：t p s 4 = 每秒要求的发卡数1 5 0 5 5 0 。 # f t p 文件 在数据同步、话单传送等过程中需要用f t p 传送文件，对c p u 性能要求不高，此时占用 1 5 0t p s 。 # s m a p 操作 s m a p 操作占用5 0t p s 。 # 总体性能计算 任何时候与性能相关的是话单统计、数据同步和话单入库操作。大批量发卡操作属于突 发性的操作。因此，初步总体性能t p s = 话单统计性能t p s + 数据同步性能t p s + 话单入库 性能t p s + 1 5 0 + 5 0 。如果初步总体性能大于发卡性能，则最后总体性能为初步总体性能上 + 1 5 0t p s 。如果初步总体性能小于发卡性能，则总体发卡性能为发卡性能+ 1 5 0t p s 。即总 体性能t p s = m a x ( ( ( 话单统计性能t p s + 数据同步性能t p s + 话单入库性能t p s ) 不同 步系数+ f t p 文件性能t p s + s m a p 操作的性能t p s ) ，发卡性能t p s ) + 1 5 0 。不同步系数表 示s m p 没有同时在做话单统计、数据同步、话单入库操作。取不同步系数为0 7 。 每秒话单数= c a p s 3 = 2 3 6 + 3 = 7 9 ( 根据网上经验值：三次试呼产生一个话单) t p s l = 7 9 5 0 0 5 5 0 = 8 6 9 t p s 2 = 7 9 4 5 0 0 5 5 0 = 3 4 7 6 t p s 3 = 7 9 2 0 0 5 5 0 = 2 1 7 3 t p s 4 = 2 0 0 1 5 0 5 5 0 = 7 3 3 3 3 总体性能t p s = m a x ( ( ( 话单统计性能t p s + 数据同步性能t p s + 话单入库性能t p s ) 不 同步系数+ f t p 文件性能t p s + s m a p 操作的性能t p s ) ，发卡性能t p s ) + 1 5 0 = m a x ( ( 8 6 9 + 3 4 7 6 + 2 1 7 3 ) 0 7 + 1 5 0 + 5 0 ，7 3 3 3 3 ) + 1 5 0 = 8 8 3 3 3 t p m c = 8 8 3 3 3 9 0 7 = 1 1 3 5 7 1 s m p 采用小型机h pr p 5 4 7 0 4 c p u5 5 0 m 时，处理能力为t p m c = 3 4 2 8 8 1 1 3 5 7 1 ，能满足 总体性能的需求。 ( 2 ) 系统内存计算 系统内存主要包括以下四部分： # s m p 静态内存占1 0 0 m 。 # s m p 动态内存。 p a g e 2 0 0 f 7 8 北京邮电大学硕士论文智能网可靠性和安全性的实现 s m p 需要动态内存：c a p s 平均占用时长8 k = ( 1 6 6 7 1 8 0 + 1 6 4 1 1 0 + 6 7 9 0 + 2 5 1 0 斗2 1 1 9 5 + 5 5 6 6 0 + 1 2 5 6 0 ) 8 k 1 0 2 4 = 2 8 0 m # 操作系统占6 0 m 。 # 数据库用户数据缓冲区。 总呼叫处理要求的用户数据缓冲区随用户数量增加而增加。用户数在5 0 0 万以下时，需 要用户缓冲区3 0 0 m ；用户数在5 0 0 万以上时，需要用户缓冲区6 0 0 m 。 综上所述， s m p 需要内存= ( 1 0 0 + 2 8 0 + 6 0 + 6 0 0 ) 1 0 2 4 = 1 0 4 g 根据计算我们可以知道，s m p 配置的4 g 内存满足需求。 3 6 本章小结 本章首先详细介绍了h p 双机系统的实现机制，通过双机系统采用的主备机、主备网络、 主备网卡、多路电源等可以有效的避免由单主机、单网络、单网卡、单电源等可能造成的单 点故障。然后介绍了在h p 公司m c s e r v i c e g u a z d 软件的管理下可以实现在网络、主机、电 源、磁盘、操作系统、应用程序等故障时应用程序包的及时切换，保障业务中断的时间最短， 提高了智能网平台设备的可靠性。最后，根据业务需求，分别计算了s c u 、v c 、s d p 、s m p 双机系统所需的c p u 、内存等系统资源，并根据结果进行了合理配置，以保证应用程序包在 最佳配置的环境中可靠运行。 p a g e 2 1 o f 7 8 北京邮电大学硕士论文 智能网可靠性和安全性的实现 第四章智能数据可靠存储的实现 4 1 磁盘空间的规划 从第三章中我们可以知道，双机系统除了每个节点本机自带的磁盘外，如果采用的是热 备份方式，根据需要每个节点可以再配置一个磁盘阵列；如果采用的是冷备份方式，两个节 点可以共享一个磁盘阵列。智能数据存储在这些磁盘和磁盘阵列上，通过对双机系统的磁盘 空间进行合理配置和规划就可以实现智能数据的可靠存储。 对双机系统磁盘空间进行规划时可以分为对内置磁盘空间的规划和对外置存储设备磁 盘空间的规划两部分。 内置磁盘是指双机系统每个节点的本地磁盘，其上安装的是u n i x 操作系统和i n f o n n i x 数据库服务器软件。双机系统每个节点的内置磁盘都要根据需要分别进行规划。同时，为了 提高系统盘的可靠性，必须对系统盘做镜像( m i r r o r i n g ) ，系统盘的镜像盘最好也为内置磁 盘。根据需要和磁盘空间的大小，可做整个系统盘的镜像，也可以只做系统盘中某几个逻辑 卷的镜像。系统盘镜像需要m i r r o r d i s k 软件。 外置磁盘是指双机系统的磁盘阵列，其上安装的是应用软件包、数据库的数据空间、话 单空间、锁盘等。对于采用h d r 方式的双机系统，每个节点各有一个磁盘阵列，每个磁盘阵 列都要规划。对于采用共享磁盘方式的双机系统，只有一个磁盘阵列，可以在一个节点上对 磁盘阵列进行规划，在另外一个节点上导入相关数据。为了保证数据可靠，磁盘阵列可以采 用独立冗余磁盘阵列( r a i d ：r e d u n d e n ta r r a yo fi n d e p e n d e n td i s k s ) 技术，如r a i d5 、 r a t do + 】。 4 2r a i d 技术 磁盘阵列使用的r a i d 技术就是利用多个硬盘的组合提供高效率及冗余的功能。由于北 京通信智能网平台中小型机的外置磁盘均采用了r a i do + 1 ，因此下面就以r a i do + i 为例 说明r a i d 技术如何提高外置磁盘的可靠性。 4 2 1r a i d 技术的优点 ( 1 ) 传输速率高； ( 2 ) 可以提供容错功能： ( 3 ) 在相同的容量下，比传统的大直径磁盘驱动器价格要低很多。 ( 1 ) r a d0 r a i d0 是一种最简单的形式。r a i d0 可以把多块硬盘连接在一起形成一个容量更大的 存储设备。最简单的r a i do 技术只是提供更多的磁盘空间，通过设置，可以使用r a i d0 来提高磁盘的性能和吞吐量。r a i d0 没有冗余或错误修复能力，但是实现成本是最低的。 ( 2 ) r a i di 虽然r a i d0 可以提供更多的空间和更好的性能，但是整个系统是非常不可靠的，如果 出现故障，无法进行任何补救。所以，r a i d0 一般只是在对数据可靠性要求不高的情况下 才使用。 r a i d1 和r a i d0 截然不同，其技术重点全部放在如何能够在不影响性能的情况下最大 限度的保证系统的可靠性和可修复性上。r a i d1 是所有r a i d 等级中实现成本最高的一种， p a g e 2 2 0 f 7 8 北京邮电大学硕士论文智能网可靠性和安全性的实现 但是在保存那蝗关键性的重要数据时还是选择r a i d1 。 r a i d1 又被称为磁盘镜像，每一个磁盘都具有一个对应蚋镜像盘。对任何一个磁盘的 数据写入都会被复帝i 在镜像盘中；系统可强麸一组镜像盘中的任何一个磁盘读取数据。显然， 磁盘镜像肯定会提高系统成本。因为所能使用的空间只是所有磁盘容量总和的一半。 r a i d1 孛任姆一块嫒盘的故障都不会影响到系统豹正常运行， | i 且只要熊够保证任瘪 一对镜像盘中鬣少有一块磁盘可以使用，r a i di 甚至可以在半数麓的硬盘出现问题时不 间断的工作。当一块硬盘失效时，系统会忽略该硬盘，转雨j 使用剩余的镜像盘渎写数据。 ( 3 ) r a i d0 + l r a i do + 1 综合了带区集和镜像的优势，在磁盘镜像中建立带区集，既提商了数据的可 靠性，又提高了系统的性能。 4 2 3 热插拔功能 磁盘阵列寝采雳r a i d 0 + 1 投术保护数疆匏羁辩还提袋磁盘静热擂缓功麓，帮在不关闭 系统，不切断电源的情况下取出和更换故障硬盘。 4 3 逻辑卷磁盘管理器 4 31 逻辑卷 管理磁盘阵列的最好方法是逻辑卷( l v ：l o g i c a lv o l u m e ) 。逻辑卷是一个逻辑磁盘， 在i o 系统看来，它与个物理硬盘一样，当戒一个单独的磁盘来处理。但是一个逻辑卷的 实际物理存储密闻是分布在一个或多个物理硬蠹上瓣。 与物理磁盘一样，逻辑卷可以用来创建文件系统( f s ；f i l es y s t e m ) 、原始数据存储设 备、d u m p 空阏釉s w a p 窆闻。不瓣熬地方是，逻辑卷熟大小碍以在创建辩设定，也可以程以 后根据需要扩大或缩小，因为逻辑卷是由软件控制的，其空间是可以跨磁盘分布的。 4 。3 2 逻辑卷磁盘簧璎嚣 逻辑卷磁斑管理器( l v m ：l o g i c a lv o l u m em a n a g e r ) 是h p u x 中用于磁盘设备管理的 工具。l v m 通避翔分逻辑卷恕一到多个磁盘重耨耀软锌分成多个逻辑磁盘亲管邂，在此麓稿 上提供磁盘镜像、r a i d 、磁盘带化( d i s ks t r i p i n g ) 等功能，提高数据的可靠性、数据i o 的吞吐量。 4 ，3 3l v m 豹慧本蕊嗣 ( 1 ) 用l v m 管理一个物理硬盘之前，必须先把该硬搬初始化成物理卷( p v ：p h y s i c a lv o l u m e ) 。 ( 2 ) 物理卷必须加入絮个逻辑卷组( v g ：v o l u m e g r o u p ) 。一个系统可以包含多个逻辑誉组， 每个逻辑卷缀又可以包含多个锈理卷。 ( 3 ) 一个磁搬只能加入一个卷缀。最大卷组数由系统内核酉已置参数m a x v g s 确定。 ( 4 ) 一个逻毒馨卷组最多能惫含2 5 5 令镪壤卷。 ( 5 ) 逻辑卷缒的磁盘空间可以分配到多个逻辑卷中去，每个卷组的磁盘空间艘多可以分配 给2 5 5 个逻辑卷。 ( s ) 每个逻辑卷的磁巍空蓠胃驻淤瓣飘个耱壤盘主或多个物理硬盘弱一部势空翔。 ( 7 ) 逻辑卷可以用来剁建文件系统、原始数据存储设备、d u m p 空间和s w a p 空间。 因此，无论是内璧磁盘还是外置磁盘，都是以物理卷、逻辑卷缎、逻辑卷、文件系统的 形式供系统使糟。 根据l v m 的基本规则和应用需求可以对s c u 、v c 、s m p 、s d p 双机系统的磁盘空间进行规 p a g e 2 3 0 f 7 8 三堕型里! ! ! 堂堡主堡兰 塑堂旦里塞堡塑室全丝塑壅型 戈0 了。 4 4 磁盘的配嚣和规划 4 41 s c u 双机系统的磁盘规划 ( 1 ) s c u 内置磁盘配置计算 # 系统运行空间 s 0 0 1 、s c u 2 所需的系统运行空问相同。 系统运行空间= 操作系统1 g - f 系统对换区( 内存为1 g 以下时配置1 gs w a p ；内存超过l g 时配置2 gs w a p ) + 数据库5 0 0 m + 应用程序( 包括日志) 5 0 0 m = 3 4 g # 话单暂存空间 话单记录大小为1 3 7 字节，按日话单数3 5 0 万计算，话单暂存期为1 0 天，存在文件上， 并考虑3 0 的设备冗余。s c u 2 负责2 0 1 校园卡业务逻辑处理，s c u i 负责其他业务逻辑处理， 因此需要按照各业务c a p s 的比例计算s c u l 、s c u 2 需要处理的话单数。 2 0 1 校园卡业务日话单数= 1 6 6 7 - - 2 3 6x3 5 0 = 2 4 7 3 万 其他业务日话单数= 6 9 3 + 2 3 6 3 5 0 = 1 0 2 8 万 s c u l 需要的话单文件存储空间= 1 3 7 x 1 0 2 8 0 0 0 x 1 3 l o 1 0 2 4 + 1 0 2 4 + 1 0 2 4 1 8 g s c u 2 需要的话单文件存储空间= 1 3 7 2 4 7 3 0 0 0 x i 3 x 1 0 1 0 2 4 + 1 0 2 4 + 1 0 2 4 = 4 1 g s c u l 内置磁盘空间= 系统运行空间+ 话单暂存空间= 4 + 1 8 = 5 8 g s c u 2 内置磁盘空间= 系统运行空间+ 话单暂存空间= 4 + 4 1 = 8 1 g s c u l 内置磁盘镜像后空间= 2 5 8 g = 1 1 6 g s c u 2 内置磁盘镜像后空间= 2 8 1 g = 1 6 2 g ( 2 ) s c u 内置磁盘的规划 根据s c u l 内置磁盘配置的计算，s c u i 双机系统每个节点原有四块内置磁盘 ( d e v d s k c o t 6 d o 和d e v d s k o o t 4 d o 、d e v d s k c o t 5 d o 和d e v d s k c o t 3 d 0 ) ，容量为4 9 g ，每块磁盘为一个物理卷。四个物理卷采用镜像技术后，实际可用的空间为2 x 9 g 。在物 理卷上规划了逻辑卷组y 6 0 0 和v 6 0 1 ，并在v g 0 0 和v g 0 1 上分别规划了8 个逻辑卷，供系统 使用。s c u l 内置磁盘的规划详见表4 - 4 11 。 l 逻辑卷组逻辑卷大小m b m o u n td i r 用途 |v g 。l v 0 1 11 0 0 s t a n du n i x 系统卷 1 v 0 1 2 2 ，0 4 8磁盘交换区 1 v o l 32 0 0u n i x 系统卷 l v 0 1 46 0 0 h o m eu n i x 系统卷 1 v 0 1 5 1 ，5 0 0o p t应用程序空间 1 v 0 1 65 0 0 t m pu n i x 系统卷 l v 0 1 7 1 ，5 0 0 u s ru n i x 系统卷 l v 0 1 8 1 ，5 0 0v a ru n i x 系统卷 v g 。11 v t e l