it通信技术论文(2)
it通信技术论文篇二
云计算技术在通信运营商IT支撑系统中的应用研究
摘要：云计算是近年来最为热门的IT技术，被认为是互联网乃至IT行业未来发展趋势，云计算技术已经成为通信运营商与IT厂商，互联网厂商相互竞争与渗透的切入点，对电信运营商IT支撑系统领域而言，云计算是个很好的发展契机。本文通过对虚拟化技术以及云计算应用进行分析，解析虚拟化技术及云计算关键技术，并结合通信运营商IT支撑系统特点，说明在电信运营商IT支撑系统中的应用部署方式，为相关企业在IT领域实施云计算提供参考。
关键字：云计算;虚拟化技术;通信运营商;IT支撑系统;
中图分类号：E965 文献标识码：A
引言
随着互联网时代信息与数据的快速增长，科学、工程和商业计算领域需要处理大规模、海量的数据，对计算能力的需求远远超出自身IT 架构的计算能力，这时就需要不断加大系统硬件投入来实现系统的可扩展性。[1]在这种情况下，为了节省成本和实现系统的可扩放性，云计算的概念被提了出来。云计算是分布式计算、并行处理和网格计算的进一步发展，能够向各种互联网应用提供硬件服务、基础架构服务、平台服务、软件服务、存储服务的系统。
本文对云计算关键技术——虚拟化技术进行分析阐述云计算的分类及技术架构，同时说明电信运营商IT支撑系统中云计算的应用部署建议。
虚拟化技术
虚拟化是一个广义的术语，在计算机方面通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化是基于开放的x86架构，将硬件、操作系统和应用程序一同装入一个可迁移的虚拟机档案文件中，目标是实现IT资源利用效率和灵活性的最大化。
虚拟化可以用来进行服务器、存储、网络、桌面应用程序的整合，提高系统资源利用率，提高管理灵活性，节省服务器空间和电耗成本。目前主流的虚拟化软件有Microsoft的Hyper-V 、Vmvare的vSphere、Citrix的XENServer等。
表1 主流虚拟化软件产品比较
Micorsoft VMWare Citrix
云计算技术
美国国家标准计算研究所对云计算是这样定义的：云计算是一种IT资源的使用模式，它是对共享的可配置的计算资源(如网络、服务器、存储、应用和服务)提供无所不在、方便的、随需的网络访问。资源的使用和释放可以快速进行，不需要多少管理代价。
云计算的本质核心：以虚拟化的硬件体系为基础，以高效服务管理为核心，提供自动化的，具有高度可伸缩性、虚拟化、标准化的硬、软件资源服务。
云架构通过虚拟化、标准化和自动化的方式有机整合了云中的硬件和软件资源，并通过网络将云中的服务交付给用户。
目前云计算有两种不同的分类方式。按云服务的对象可分为公有云，私有云和混合云：
私有云是企业自己搭建云计算基础架构，面向内部用户提供云计算服务。企业拥有基础架构的自主权，并且可以基于自己的需求改进服务，进行自主创新。公有云是企业通过自己的基础设施直接向外部用户提供服务。外部用户通过互联网访问服务，并不拥有云计算资源。混合云实际上是私有云和公有云的混合，既向内提供业务，又向外提供业务。
云计算按提供的服务类型分类，可分为基础设施服务(IAAS)，应用平台服务(PAAS)，应用软件服务(SAAS)三种类型。
IAAS：基础设施做为服务(Infrastructure as a Service)，实现机制是创建虚拟的计算、存储中心，能够把计算单元、存储器、I/O设备、带宽等计算机基础设施，集中起来成为一个虚拟的资源池来对外提供服务。
PAAS：平台做为服务(Platform as a Service)，提供服务应用引擎，用户基于该应用服务引擎可以构建该类应用。对服务提供商可以灵活扩展业务，响应长尾需求，灵活调配资源 ;对开发者用户可以加快开发速度，简化系统维护 。
SAAS：软件做为服务(Software as Service)，用户通过Internet来使用软件，用户无需购买软件，可以按需租用软件。
IAAS、PAAS、SAAS三个层次彼此之间相互独立，没有依赖关系，不同层次云计算涉及不同的核心技术。
云计算在电信运营商IT支撑系统中的应用介绍
IT支撑系统是电信运营商企业的核心命脉，如何应用云计算需要慎重考虑。由于IAAS服务所需的虚拟化技术和运营技术相对成熟，并且有较成熟的商用案例，因此IAAS是电信运营商IT领域开展云计算服务的最佳切入点。[2]本文就详细说明IAAS云计算技术在电信运营商IT支撑系统的应用部署方式。
电信运营商IT支撑系统根据计算特点分为：面向用户的并发请求处理部分,如各系统WEB 及APP 层(第一类并发处理型);面向网络的重复性任务处理部分，如话单采集、数据抽取及格式转换等(第二类重复任务处理型);复杂关系型计算部分，如计费应用、各系统数据库(第三类复杂关系型)等。其中，面向用户并发请求处理应用、面向网络重复任务处理应用较为适合基于PC 服务器资源池的部署，数据库应用受当前不同厂家设备架构不同以及操作系统不同的限制，不建议向PC 服务器资源池迁移。
在实际部署时，对X86架构的刀片服务器、PC服务器进行了虚拟化，将第一类和第二类应用部署在云资源池上。
虚拟化前：每台主机一个操作系统，软硬件紧密结合，在同一台主机上运行多个应用程序通常造成资源占用冲突，系统资源利用低硬件成本昂贵且不够灵活。
虚拟化后：打破了操作系统与硬件资源互相依赖关系，通过封装到虚拟机的技术，管理操作系统和应用程序为单一的个体，有较强大的安全和故障隔离方式，实现计算资源的按需分配，业务的动态调整，提供了资源利用率。
图1电信运营商IT支撑系统虚拟化前后业务运营方式比较
虽然云计算对运营商应用来讲，对于IT设备的优化，提高效率，节能方面的措施，应该是最为急迫的，但是在将云计算在引入具体应用时还应考虑标准问题、稳定性问题、安全性问题以及应用迁移问题：
标准问题：云计算目前标准化进度缓慢，各厂家各自为战，方案互不兼容，甚至在互操作方面也存在问题。
稳定性问题：尽管云计算技术会带来一定的运维便利性，但由于云计算技术并不成熟，稳定性方面仍有不足。2009年，Google、Microsoft、Amazon的云服务都出现过业务中断。
安全性问题：云计算的引入，对信息安全提出了新的要求，例如虚拟化软件安全、用户数据安全和可跟踪性等。
应用迁移问题：技术方面，需要调整架构;经济方面，初次建设云计算环境和迁移都可能产生新的成本;运营方面，需要现有运营体制做较大改变。在保障系统稳定运行的前提下，内部IT 资源池建设的实施策略一是聚焦重点、快速见效,建设云计算资源池并先迁移设备规模大的适合应用，快速发挥云计算技术价值;二是逐步迁移、滚动实施,根据MBOSS 系统的特点，先实现各专业内的资源整合，后实现跨专业资源整合，分批分阶段迁移、滚动实施，将原有设备纳入资源池，充分保护已有投资。
因此针对以上问题建议资源池尽量采用相同的CPU架构、同一虚拟化软件，以便保持良好的资源调度并易于管理。
资源池尽可能部署在相同机房及二层网络，使物理服务器能够连接共享存储设备，以实现动态迁移。
资源池采用高密度计算、低功耗设备，减少设备空间占用：在机房设施允许的情况下，应尽可能选择刀片型PC服务器，提高计算密度，减少机房空间等高价值资源占用，同时降低能源消耗。
尽量采用高性能局域网络设备，物理主机以千兆接入：资源池所在局域网络的核心交换机应支持万兆以上的交换带宽，相关物理服务器应支持以千兆方式接入局域网络，满足资源池模式下密集计算和信息传输对局域网络设备性能和带宽需要。局域网络设备应具备通过二层VLAN 划分方式实现不同域系统的安全隔离，并能够支持随虚机迁移自动进行相应端口安全策略的迁移。
结束语
引入云计算之后，将实现资源的按需分配，环境部署自动化，加快应用软件的开发、测试和部署速度，实现业务和资源的快速部署，缩短新业务上线时间;提升资源共享程度，建设IT基础资源共享池，使得整体架构可以快速、灵活地响应业务发展需求;实现节能减排，打造绿色IT。
参考文献
[1] 谈圳.云计算虚拟化技术研究.研究与探讨.2012，1.
[2] 姚文胜，李嫚，乔宏明，龚至晖，康尚钦.云计算在运营商IT支撑系统领域的应用研究.移动通信.2010，11.
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