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固区班e 团 _ t 系统云化 解决方案及效益分析 李立奇1 王智2 1 中国移动通信集团浙江有限公司 2 华信邮电咨询设计研究院有限公司 口引言 随着互联网行业对电信行业的渗透，传统 电信业务和电信商业模式正受到前所未有的冲 击，电信运营商面临巨大的挑战：一方面，占 运营商收入份额较高的传统电信业务( 语音、短 信等) 增速明显放缓，导致运营商业务收入增 速随之大幅下降；另一方面，在移动互联网领 域，电信运营商更是直接面临互联网企业的严 峻挑战，产业链格局正在发生深刻的变化。 云计算起源于互联网行业，通过在大量廉 价p c 上部署应用集群，利用软件设计的可靠性 降低对硬件的性能要求及采购成本，同时提升 系统的可扩展能力。运营商i t 系统的传统建设 模式强调以硬件的可靠性保障i t 系统的整体性 能，因此在运营商的i t 系统硬件体系中大量采 用u n i x j 艮务器、高端磁盘阵列等高性能、高 价格的硬件。在收入增速放缓，竞争日益激烈 的大背景下，运营商i t 系统的传统建设模式已 无法适应新的竞争态势。 目传统建设模式面临的挑战 运营商i t 系统包括增值业务系统、网管支 撑系统、业务支撑系统、管理支撑系统以及对 外提供资源出租的i d c 等。随着对电信服务水 平的逐步重视，运营商在i t 系统方面的投入力 度逐步增加，同时还配置庞大的i t 维护人员队 伍。在长期的i t 资源投入和发展累积了很多问 题，主要表现在以下几个方面。 ( 1 ) 建设扩容成本以及使用成本高，i t 系统 中u n i x 眼务器、数据库和盘阵占比较高，标 准化程度低，导致建设扩容成本高。在浙江移 动i t 系统服务器采购中u n i x j 畏务器与x 8 6 j 艮务 器的采购中，虽然浙江移动u n i x j 报务器的采 购比例逐年降低，但目前仍然高于x 8 6 j 艮务器， u n i x 艮务器的高采购比例造成浙江移动总体 采购成本居高不下。 ( 2 ) 资源利用率低：烟囱式的系统建设部署 方式，导致系统资源无法共享，系统负载不均 衡，整体资源利用率低，能耗高。 万方数据 电佑技求 ( 3 ) 建设部署周期长，i t 系统的 传统采购、建设、部署、上线的周期 长，对运营商快速部署i t 系统和多样 化的业务应用造成影响。 ( 4 ) 系统扩展能力差，传统集中处 理架构不能满足业务发展带来的海量 数据处理需求。 ( 5 ) 维护管理压力大，运营商现有 i t 支撑体系中各系统均独立部署，i t 系 统资源分散，每个系统都需要相应的维 护人员进行维护，维护人员不仅要维护 硬件与软件，还需要维护应用软件带来 的问题，因此现有i t 系统的建设方式给 系统维护带来较大的压力。 云计算技术由于其规模效应、良 好的伸缩性、良好的可扩展性、实时 性、低成本等特征，受到各运营商的 高度重视，也成为各运营商降低i t 系 统建设成本的首选技术方案。 目i t 系统“云化 方案 运营商i t 系统“云化”是指运 营商利用云计算技术建设云计算资源 池，同时将i t 系统从原有硬件平台迁 移至云计算资源池的过程。因此运营 商i t 系统“云化”需要重点关注两个 方面：云计算资源池建设和现有i t 系 统迁移。 3 1 云计算资源池建设方案 云计算资源池建设已经成为各运 营商的关注重点，目前国内运营商纷纷 推出各自的云计算资源池企业标准，中 国移动的资源池架构如图1 所示。 中国移动资源池系统由资源池管 理平台和各种资源相关系统或设备以及 连接上述设备的网络组成。为实现故障 隔离，资源池系统支持划分资源分区。 资源分区之间不共享机房、供电、空 调、网络传输等基础设施，某一资源分 区出现故障时，不影响其他资源分区的 正常运行。资源分区位于同一数据中心 内，不跨数据中心划分，资源分区内部 组网要求为二层网络。 对云计算技术应用以及资源池的 构建已有多部专著进行详细阐述，各 运营商也已经发布了各自的云计算资 源池技术规范和标准。 云计算资源池的实施包括以下几 个步骤。 ( 1 ) 确定建设原则：云计算资源池 的搭建是一个分阶段、逐步完善的过 程，因此在资源池建设时首先应确定 资源池的原则，明确建设范围。 ( 2 ) 制定建设方案：根据资源池的 建设原则与目标，制定资源池建设方 案，包括资源池总体架构、网络拓扑 方案、资源池管理平台建设方案、系 统集成方案等。 ( 3 ) 设备选型采购：在确定资源池 建设方案之后，需要根据资源池的业 务部署需求进行设备选型，提出资源 池各类设备的性能参数要求。并提交 采购部门进行招标采购。 ( 4 ) 平台部署上线：设备到货后， 进行安装部署，平台上线运行。 3 2 现有i t 系统迁移 针对浙江移动现有i t 系统( 包括业 务支撑、管理支撑、网管支撑和增值 业务系统) 进行调研，得出以下结论。 ( 1 ) 单纯从技术角度分析，并不存 在完全无法迁移的系统，系统迁移难 易程度一方面取决于i t 系统的特点， 另一方面取决于开发厂商的实力。经 过近几年的技术积累，绝大部分厂 商都能将i t 系统的w e b 、应用模块从 u n i x 月艮务器迁移至x 8 6 服务器。 ( 2 ) o l t p 型数据库尤其是高性 能、高i o 要求的o l t p 数据库，在现 阶段没有成熟的x 8 6 解决方案，暂不考 图1中国移动资源池系统架构 w w w t t mc o mc n2 1 万方数据 田匹圆国囵四 虑迁移至x 8 6 资源池，如支撑系统实时 账务、实时计费数据库，网管系统综 合网管数据库，业务系统手机阅读数 据库等，因此建议运营商i t 系统现阶 段暂不考虑o l t p 数据库的迁移。 在制定迁移方案时，除了分析 i t 系统的应用特点外，还需要从可用 性、可靠性和安全性等方面考虑it 系 统迁移的限制条件，并且有针对性地 提出相应的解决方案，具体见表1 。 日r r 系统“云化”效益分析 i t 系统“云化”效益，主要来自 采用低成本的x 8 6 j 艮务器替换高成本的 u n i x 服务器带来的采购和使用成本的 降低。以浙江移动常用的u n i x j 报务器 和x 8 6 且艮务器为例，u n i x 月艮务器与x 8 6 月艮 务器的采购及使用成本对比，见表2 。由 于涉及到数据保密需要，表2 中的采购 价格、维保成本及维护工时以所列设 备型号中价格最高( 或时间最长) 的设备 取值为1 ，其他设备则与之进行比较得 出百分比数据。 从表2 可以看出，利用处理能力 相近的u n i x 服务器与x 8 6 服务器进行 对比，x 8 6 j 艮务器在采购成本、维保成 本、使用成本等方面相比u n i x 服务器 具有绝对优势。 浙江移动2 0 1 2 年根据中国移动通 信集团发布的云计算规范启动网管资 源池建设，主要针对网管系统与业务 系统建设私有云资源池，原有网管系 统与业务系统利用系统扩容、应用改 造及原有硬件设备退服等契机逐步迁 移至网管资源池。下面将以浙江移动 网管资源池为例，分析浙江移动网管 系统与业务系统的“云化”效益。 浙江移动网管业务系统现网运 表1 l t 系统迁移限制条件及解决思路 行的非核心u n i x 服务器约5 0 个系统、 2 4 0 台( 非核心u n i x 服务器定义为：现 网运行的除o l t p 类数据库及少数无 法迁移至x 8 6 主机的关键业务以外的 u n i x 服务器) ，主要从机柜成本、电 费成本、维保成本、人工维护成本等 方面评估通过x 8 6 艮务器构建网管资源 池替换网管业务非核心u n i x 服务器 带来的效益，具体评估如下。 ( 1 ) x 86 服务器数量换算公式 = u n i x 艮务器数量x 单台服务器处理 能力x7 0 5 0 单台x 8 6 服务器处理能 力( 单台x 8 6 服务器稳定性低于u n i x 月艮 务器，因此需要配置更大的资源冗余 比例，单台x 8 6 n 务器处理能力按1 2 0 万t p m c 估算) 。 ( 2 ) 机柜成本包括土建、动力配 套、空调及综合配套的建设成本( 土建 按3 0 年摊销、其他按5 年摊销) ，服务器 系统迁移 属性系统迁移建议 限制条件 针对配置专用设备的系统( 如语言增值类业务系统) 。建议实施部分迁移，即将部署在通用i 隈备上的模块迁移至资源 专用设备 池，优先考虑迁移至同网址的资源池节点，若迁移至不同网址可通过v p n 与其他模块互通若专用设备数量较少可考虑整 可用性 体搬迁 针对绑定i p 地址的系统( 如部分网关类平台) ，建议实施部分迁移优先考虑同网址迁移，同时建议针对资源池的不同节 ( 个性化) i p 地址 点统一配置i 删段( 资源池内不同节点间可共用l 删段) 针对配置专线的系统( 如部分信息化类业务系统) 建议实施部分迁移，即保留原有专线设置优先考虑迁移至同局址的 专线 资源池节点若迁移至不同局址可通过v p n 与其他模块互通 针对系统中服务器配置h a 软件的模块，迁移至资源池之后可基于虚拟机配置h a 软件，同时资源池管理平台支持高可用性 h a 配置 配置 可靠性集群配置 针对系统中服务器配置集群软件的模块，迁移至资源池之后可基于虚拟机配置集群软件；针对日志、工单类o l a p 数据库 模块建议进行分布式架构改造通过资源池分布式系统部署 针对多局址部署的多节点系统。从安全性及容灾角度建议仍然保留多节点设置，各节点优先考虑迁移至同一局址的资源池 多局址节点 节点 安全域设置 对于设置不同安全域的丌系统迁移至资源池之后仍可考虑维持原有安全域设置。资源池支持i t 系统进行安全域设置( 部分 安全性 现有资源池节点需要进行改造) 绝大部分i t 系统仅配置防火墙设备。资源池配置防火墙、入侵检测、漏洞扫描、v p n 网关等安全基础设施应具备虚拟化功 安全设施 能，能够为不同i t 系统提供逻辑独立的虚拟安全设备 表2 浙江移动常用服务器成本对比 单台处理能单台功耗 单台空间单台年单台设备单台设备 类别 厂商 产品型号 单台基本配置单台采购价格 力( 7 5 t p m c )( u )维保成本可靠性维护工时 3 2 内核1 2 8 g b h pr 姻6 4 02 4 4 0 02 4 1 0 0 0 0 4 8 4 5 内存 1 6 内核。1 2 8 g b u n i ) ( j j 务器 i b mp 6 5 7 01 7 0 3 0 0 088 8 8 9 5 3 9 1 1 0 0 0 0 1 内存 3 2 内核1 2 8 g b o r a c l am 5 0 0 01 8 3 3 2 。01 07 5 5 6 1 0 0 0 0 内存 4 8 内核( a m d ) 6 0 0 每框8 台共 8 6 刀片服 h pb l 6 8 51 8 0 8 3 3 5 9 1 1 2 8 g b 内存( 均摊)1 0 u 务器 2 4 内核( i n t e l ) ， 4 0 0 每框7 台共 9 9 9 7 4 5 1 2 i b mh 51 8 0 1 0 0 0 5 9 1 1 2 8 g b 内存( 均摊) 9 u 2 2t e le c c l m m u n i c 桕r o n s t e c h 卜i o l0 g y 2 0 13 4 万方数据 电信技求 表3 浙江移动网管业务系统“云化”效益分析 数量年电费年机柜成本年维保费年人工维护成本年运维成本小计 设备类型 ( 台)( 万元)( 万元)( 万元)( 万元)( 万元) 非核心u n i x 2 3 94 2 35 4 01 1 8 72 3 52 3 8 5 服务器 网管资源池 1 6 21 5 08 86 57 83 8 1 机柜成本= 服务器占用机柜数量x 单机 柜成本。 ( 3 ) 年电费成本= 额定功耗( w ) x0 8 ( 实际功耗系数) 1 0 0 0 2 4 ( h ) x3 6 5 ( 天) x 每度电价格( 元 k w h ) p u e ，其中p u e 取值为2 。 ( 4 ) u n i x l j e 务器与x 8 6 j e 务器的维 保成本参考浙江移动2 0 11 年相关设备 维保合同。 ( 5 ) 年人工维护成本= r e 务器数量 x 单台服务器维护工时x 单个维护工 时成本。 根据以上公式，对浙江移动网管 业务系统“云化”效益的评估见表3 。 表3 对浙江移动网管、业务系统非 核心u n i x 月艮务器的年运维成本进行统 计，同时对相同处理能力的网管资源 池( 通过x 8 6 e 务器构建网管资源池) 的 运维成本进行分析评估，可知浙江移 动网管资源池模式每年节约的运维成 本超过2 0 0 0 万元人民币。 在评估网管业务系统“云化”效 益的同时，还需要对网管、业务系统的 迁移成本( 包括资源池建设成本与系统 迁移成本) 进行评估。经过浙江移动综 合评估，网管业务系统迁移成本约为 5 0 0 0 万元人民币。若以5 年作为一个周 期( 运营商设备生命周期一般为5 年) ，则 通过以上的分析可知，i t 系统“云化” 带来的收益要远远