云计算支撑电信业务新发展

传统电信业务网络发展面临挑战

　　统电信业务网络是在语音业务、智能业务、基础数据业务的基础上逐步发展起来的，业务网络与基础网络紧密耦合，硬件和软件相互配合，形成众多独立的烟囱式业务系统。随着业务网络的发展，客户化、定制化、个性化成为用户的主流需求，业务网络的独立性日益增强，原有的封闭式服务模式面临着巨大的挑战。

　　传统电信业务网络面临的主要问题包括：
　　● 原有电信业务按照分域、分层方式规划，集中度高，扩展性差，系统不能弹性伸缩；

　　● 业务部署成本高，开发、测试和商用周期长，多业务融合难度大；

　　● 定制化的需求越来越多，需要大量的资源进行研制和维护；

　　● 系统容量要求越来越大，话单日志等产生的海量数据处理难度巨大；

　　● 电信业务缺乏创新性，业务种类少，缺乏用户参与；

　　● 第三方应用对业务平台的开放性要求日益增强，不仅要求开放电信业务能力，而且要求实现对业务流程的控制、业务运行质量等有分级的可靠性保证；

　　● 业务和终端能力不匹配，造成业务覆盖范围窄，用户体验下降。

　　在新的竞争环境下，电信业务需要寻找新的架构和技术方向，主要表现在以下几方面：

　　● 由集中式部署向分布式部署转变，扁平化网络规划，实现一点接入，全网服务；

　　● 引入互联网新技术，实现分布式计算和存储，大容量、弹性可扩展、快速部署；

　　● 由以单纯业务提供为主，转变为以用户服务为主，整合业务管理、信息存储和软件服务等能力，实现创新业务；

　　● 融合电信业务和互联网业务，提供开放的开发环境，活跃社区服务。

　　随着电信网络的全IP和宽带化发展，电信技术和IT/互联网技术互相融合渗透进一步加深，特别是近期涌现的云计算技术，引起了电信产业界的高度关注。借鉴互联网云计算的发展思路，将电信网络的资源（包括接入、调度、管理、存储、安全和服务等）以云计算的方式组织运用，成为电信业务发展的新动向。云计算所带来CAPEX和OPEX降低、节能减排、提升网络健壮性和灵活性等显著优势，对运营商有着明显的吸引力。

云计算的典型技术特征

　　云计算从技术上看不是一种革命性的突破，而是在传统技术上的新应用或发展，云计算其典型的技术特征如图1所示。

图１ 云计算典型技术特征

虚拟化技术

    虚拟化技术由来已久，是一种调配计算资源的方法，可以将不同层面的硬件、软件、数据、网络、存储等资源隔离开来，根据管理对象可以分为存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等。

　　虚拟化允许具有不同操作系统的多个虚拟机在同一物理机上独立并行运行，每个虚拟机都有自己的一套虚拟硬件（如内存、CPU、网卡等），可以在这些硬件中加载操作系统和应用程序。无论实际采用了何种物理硬件设备，操作系统都将视为一组标准化的硬件，将物理服务器、操作系统及其应用程序“打包”为一个档案，使得该虚拟机可以移动，突破物理限制，从而可以快速对其进行保存、复制和部署，在短时间内将整个系统从一台物理服务器移至另一台物理服务器，以实现零停机维护和连续的工作负载整合，提高服务器的使用效率，同时也可以实现虚拟机的迁移、备份和灵活调度。

分布式技术

　　分布式技术包括分布式文件和分布式数据库等。

　　分布式文件系统是指文件系统管理的物理存储资源不直接连接在本地节点上，而是通过网络与节点相连。最早的分布式文件系统起源于20世纪70年代，以提供标准接口的远程文件访问为目的，受网络环境、本地磁盘、处理器速度等方面限制的情况下，更多关注访问的性能和数据的可靠性。随着网络技术的发展和普及，基于光纤通道的SAN（存储区域网络）和NAS（网络附加存储）得到了广泛的应用。分布式文件系统的关键技术包括全局名字空间、缓存一致性、安全性、可用性、可扩展性等。

　　分布式数据库是通过计算机网络，将物理上分散的多个数据库单元连接起来，组成一个逻辑上统一的数据库。分布式数据库系统包括两个部分：分布式数据库和分布式数据库管理系统。

并行计算/分布式计算

　　并行计算一般是指许多指令同时运行的一种计算模式，和分布式计算既相似也有区别，都是指一组计算节点通过互联网络通信，协同完成计算任务。可以根据节点之间的耦合程度来确定是分布式计算还是并行计算，在云计算的技术体系中一般不严格区分这两种方式，主要区别于传统的串行计算方式。

　　实现并行计算或分布式计算系统的关键技术包括基本计算单元的编址、计算单元的路由方法、计算单元管理机制、可靠性机制、消息通信协议、并行计算任务的分解和汇总方式等。

XaaS

　　XaaS是按照云计算的不同应用层次，把硬件、平台和应用软件等按照一定的商务模式，提供标准API接口，开放给用户，按需进行使用。云计算按照服务类型可以分为三类：将基础设施资源池化作为服务的IaaS、将开放平台作为服务的PaaS、将软件应用作为服务的SaaS。随着云计算技术的发展，不同云计算解决方案之间相互渗透融合，XaaS之间没有严格的界限区分，相互之间存在交叉融合。

Web X.0

　　Web X.0技术包括现有的Web2.0和目前还没有一致定义的Web3.0技术，Web 2.0以Blog、BBS、TAG、SNS、RSS、WiKi等应用为核心，改变了传统的互联网阅读模式，向主动创造信息迈进，把内容制作开放给用户。Web 3.0则引入工智能、语义网、智能搜索和虚拟现实技术等，这些技术将极大地提升用户的业务体验。

其他技术

　　由于云计算技术还没有统一的标准定义，不同的企业都从各自不同的角度对云计算进行技术包装，如Cache缓存等。

基于云计算的电信业务网络规划

　　参考云计算的分布式分层服务架构思想，电信业务网络可以参考图2进行规划。

图2 基于云计算的电信业务网络规划示意图

　　电信业务网络分为三层，从里向外，分别是基础服务层、业务提供层和业务接入调度层。基础服务层提供各种通用、共享的基础服务能力，包括存储、数据库、并行计算等，采用虚拟化技术可以低成本、大规模、高效率提供各种基础设施；业务提供层包括业务引擎、业务管理、业务接入网关、网络管理等各种平台服务，可以采用统一平台架构，对外开放电信能力，引入外部开发力量，形成良性的生态系统；业务接入调度层则实现了各种应用业务接入电信云计算网络，统一调度，用户可以通过各种有线或无线的接入方式，实现随时随地的按需定制服务。

　　在具体的业务建设规划上，可以分阶段进行，首先是基础服务层的建设，主要实现对硬件资源的虚拟化，屏蔽软件对硬件的相关性，增强底层系统的可维护性和快速部署能力，提供共享的存储资源，使现有业务软件少量改动，可以直接部署在基础服务平台上，提高业务系统的可靠性。然后进行业务提供层和业务接入调度层的建设，采用分布式技术，建设业务能力引擎和调度管理平台，最大限度使用虚拟化硬件能力，同时使业务系统具备弹性扩展能力，并向第三方（包括互联网开发者社区）提供应用开发、测试和部署环境，使更多的用户能够参与业务的深度定制和开发。

基于云计算的电信业务产品架构设计

　　对应于基于云计算的电信业务网络规划要求，在具体产品的设计中，也应该遵循按服务功能分层的理念，将产品按照IaaS、PaaS和SaaS三层进行构建，如图3。

图3 基于云计算的电信业务产品架构设计示意图

　　IaaS层主要是采用虚拟化的软件技术和芯片支持能力，将存储、计算资源（CPU、内存、IO等）能力按照可配置的最小粒度进行划分，形成独立的虚拟机映像，虚拟机之间有统一的备份和迁移机制。IaaS层对外提供统一的API，实现存储资源和计算资源在产品内的统一调度和共享。

　　PaaS层将现有各种业务能力进行整合，可以归类为应用服务器、业务能力接入、业务引擎、业务开放平台，向下根据业务能力需要，测算基础服务能力，通过IaaS提供的API，调用硬件资源，向上提供业务调度中心服务，实时监控平台的各种资源，并将这些资源通过API开放给SaaS用户。三层架构中，PaaS是业务核心能力的直接体现。

　　SaaS层包括基础应用和多租户应用，通过PaaS平台提供的API接口，实现业务能力的调用、封装和用户服务。基础应用包括传统的电信业务能力，如统一门户、多媒体、语音、数据等，多租户应用包括个人应用、企业应用、社区和移动商店等。多租户业务在互联网上应用较多，不同租户之间的应用实例可以共享和负载均衡，但在电信领域应用较少，引入SaaS新技术可以优化电信业务的开发模式。

云计算应用总结

　　云计算技术目前还在不断发展中，很多概念还没有得到业界的公认，标准化工作相对滞后于应用的发展。通过引入这些新技术，在电信业务中进行应用和改造，可以实现资源共享、成本降低、架构优化和业务创新，为电信业务带来了新的发展机遇。随着互联网和电信融合的进一步加深，我们相信，未来的云计算技术将会为电信业务开辟一片新的蓝天。