張云勇，楊 光，陳清金，潘松柏

（1.中國聯(lián)通研究院 北京100048；2.中國聯(lián)通系統(tǒng)集成公司 北京100032）

1 引言

云計算技術(shù)是IT產(chǎn)業(yè)界的一場技術(shù)革命，它已經(jīng)成為了IT行業(yè)未來發(fā)展的方向。中國政府在“十二·五”信息規(guī)劃的技術(shù)背景中特別地對云計算技術(shù)做了闡述，明確提出云計算技術(shù)是我國下一個5年信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點領域之一。2009年年末，中國工業(yè)和信息化部出臺的扶持軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導意見中就明確了軟件行業(yè)的10個發(fā)展重點，分別是基礎軟件、信息安全軟件、工業(yè)軟件、嵌入式軟件、行業(yè)應用解決方案、系統(tǒng)集成和支持服務、軟件服務外包、各類創(chuàng)新型服務、數(shù)字內(nèi)容加工處理與服務以及IC設計服務。無錫市政府致力于打造中國的“云谷”，北京市政府啟動了“祥云工程”。中國移動的“Big Cloud（大云）”、中國電信的“e云”、中國聯(lián)通的VDC業(yè)務都成為了中國電信業(yè)開展云計算技術(shù)和商業(yè)模式創(chuàng)新的亮點。無論是在政府還是在產(chǎn)業(yè)界，都掀起了一場“云”的熱潮。

需求驅(qū)動、技術(shù)驅(qū)動和政策驅(qū)動這三大驅(qū)動力給云計算的發(fā)展提供了極大的助力?！霸朴嬎恪币云涮赜械陌葱?、易擴展的特點，為其使用者節(jié)約了巨大的成本，中小企業(yè)可以通過“云計算”技術(shù)，在降低投入的同時更加便捷地接觸到高端的IT技術(shù)，成為了“云計算”發(fā)展的需求驅(qū)動力。隨著信息通信技術(shù)相互滲透力度的不斷加大，技術(shù)融合演進程度不斷加深，后IP技術(shù)和新IT架構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，云計算已從一個技術(shù)理念逐步落地，形成技術(shù)驅(qū)動力。不少國家對云計算廣闊的市場前景和巨大的產(chǎn)業(yè)機遇給予高度關(guān)注，紛紛出臺了相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃和政策措施，以加快推動云計算的發(fā)展和應用，搶占未來云計算產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略制高點。同時，云計算相關(guān)概念和技術(shù)發(fā)展的走向及其影響，在國內(nèi)學術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界已引起了廣泛的關(guān)注和討論，形成了政策驅(qū)動力。

綜上所述，針對電信運營商的最核心系統(tǒng)OSS應用，研究引入云計算技術(shù)的可行性及技術(shù)方案成為電信運營商需要考慮的重要問題。

2 電信運營商OSS現(xiàn)狀及云計算應用分析

2.1 云計算內(nèi)涵

“云計算”是一種新的計算方法，它通過虛擬化等技術(shù)按照“即插即用”的方式，自助管理運算能力形成高效資源池，以按需分配的服務形式提供計算能力。其典型特征是：資源共享、按需分配、彈性調(diào)度、服務提供。“云計算”就是通過公眾通信網(wǎng)絡整合IT資源，并以服務方式向用戶提供的計算能力，即“云服務”。

如圖1所示，用戶自備內(nèi)部電話網(wǎng)時代已經(jīng)結(jié)束，電話通信已完全由公眾電話網(wǎng)運營商提供豐富的電信業(yè)務。在云計算模式下，服務器端硬件、軟件被整合為共享資源，按照“共享、按需、彈性、服務”的原則，用戶只需要通過網(wǎng)絡從服務器端獲取各種各樣的服務和能力，不需要獨占擁有計算、存儲能力，這就是當前IT業(yè)的變革潮流。云計算已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)領域得到應用，并正在形成新的商業(yè)模式、新的產(chǎn)業(yè)、新的經(jīng)濟、新的生活形態(tài)。

2.2 電信OSS的現(xiàn)狀分析

目前，電信運營商的OSS眾多，平臺廠商眾多，管理維護復雜。各電信運營商的OSS數(shù)量超過1 000套；各系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的管理、統(tǒng)計，沒有端到端的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；OSS煙囪式建設，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,資源復用率低；各網(wǎng)管系統(tǒng)獨立建設，設計差異大，空閑資源無法共享復用；沒有統(tǒng)一的容災備份系統(tǒng)，業(yè)務可靠性不高。

OSS系統(tǒng)小型機比例高，維護升級成本高。部分系統(tǒng)業(yè)務壓力大，設備能效比低，亟待改造。

2.3 云計算應用于OSS的可行性分析

在OSS中引入云計算技術(shù)，通過虛擬化實現(xiàn)資源 “空分、時分”共享，可提升利用率（60%），通過分布式計算、存儲采用軟件方式提升系統(tǒng)整網(wǎng)性能和可靠性，降低對單點硬件（性能、可靠性）的依賴，降低采購成本，實現(xiàn)分權(quán)分域的統(tǒng)一IT資源管理，改變管理模式，提高整網(wǎng)的運維效率(人均大于3 000臺)，優(yōu)化硬件降低整體TCO(總擁有成本)。

3 在OSS中應用云計算技術(shù)的方案

3.1 云計算推動OSS應用技術(shù)轉(zhuǎn)型

基于云計算是推進OSS統(tǒng)一管理的最優(yōu)途徑，通過云計算可實現(xiàn)電信IT資源的統(tǒng)一，通過虛擬化等技術(shù)實現(xiàn)異構(gòu)計算、存儲等資源統(tǒng)一管理，并根據(jù)業(yè)務需求，實現(xiàn)按需分配，提高管理水平。通過云計算可實現(xiàn)電信OSS的平臺統(tǒng)一，通過統(tǒng)一的云管理平臺實現(xiàn)同一個工作流程，同一業(yè)務管理，提高專業(yè)性。通過云計算實現(xiàn)電信OSS的數(shù)據(jù)統(tǒng)一，通過SaaS、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理等技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全局視圖及精工細作，以便于實現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析，指導電信運營生產(chǎn)。圖2為基于云計算實現(xiàn)電信OSS統(tǒng)一管理的示意。

目前，大型主機的虛擬效率一般在95%以上，虛擬化損耗為2%～3%。AIX和HP-UX等小型機上的虛擬效率在90%以上，虛擬化損耗約為5%。x86架構(gòu)上的虛擬效率則在80%左右，虛擬化損耗大約為20%。

通過云計算虛擬化技術(shù)，可實現(xiàn)資源的“空分、時分”共享，提升資源利用率達到系統(tǒng)輕載所設計的40%利用率。同時，由于資源與平臺的統(tǒng)一，帶來管理以及運維支撐方面的高效，提高整網(wǎng)的運維效率(人均大于3 000臺)。電信運營商的系統(tǒng)考慮到擴容等業(yè)務增長需求，一般系統(tǒng)設計輕載，采用虛擬化技術(shù)保障電信IT系統(tǒng)的40%利用率。通過云計算實現(xiàn)資源與平臺的統(tǒng)一，提高整網(wǎng)的運維效率，可實現(xiàn)人均管理設備大于1 000臺。在管理效率上，提高業(yè)務上線速度40%，提高維護效率。

云計算是資源統(tǒng)一管理，提高效率的保障，通過云計算實現(xiàn)統(tǒng)一的設備及資源管理，通過VDC實現(xiàn)分層分級使用。在全網(wǎng)的IT資源統(tǒng)一調(diào)度管理上，根據(jù)IT資源和業(yè)務需求為每個OSS業(yè)務劃分VDC，各業(yè)務系統(tǒng)邏輯獨立集團管理員可為各OSS業(yè)務彈性調(diào)配IT資源，削峰填谷，通過IT資源統(tǒng)一管理與分層分級使用相結(jié)合提高OSS管理效率。

3.2 OSS應用云計算框架

電信運營商利用云計算相關(guān)技術(shù)，對現(xiàn)有OSS進行技術(shù)升級改造，可形成電信運營商的統(tǒng)一OSS云。

①通過OSS云改造實現(xiàn)挖潛降耗，提高IT資源的利用率，降低能源等資源消耗。

②通過OSS云改造實現(xiàn)效率提高，減少管理及建設各環(huán)節(jié)，提高運營效率。

③通過OSS云改造實現(xiàn)管理提升，通過系統(tǒng)、數(shù)據(jù)集中，實現(xiàn)統(tǒng)一管理，進而提升管理能力。

④通過OSS云改造實現(xiàn)成本節(jié)減，通過云計算，將CAPEX轉(zhuǎn)化為OPEX，有效降低成本。

其中,代表某截面燃燒的燃料質(zhì)量, 在這里1 mol氫氣(2 g) 可以生成1 mol水(18 g), 由水的質(zhì)量來求得氫氣的質(zhì)量), α為水的質(zhì)量分數(shù).

云計算升級改造需遵循統(tǒng)籌規(guī)劃、分步推進原則，在技術(shù)成熟、新流程建設有豐富經(jīng)驗的情況下，可以逐步考慮整合公司各部門IT資源，提高整體共享程度，并向公司內(nèi)部統(tǒng)一的云計算平臺演進。

OSS云升級改造需遵循統(tǒng)一標準、互聯(lián)互通原則。OSS云升級改造需遵循保護投資、充分利舊原則，如圖3所示。

OSS應用云計算技術(shù)，近期應考慮OSS的現(xiàn)狀情況和電信運營商的特點，通過引入云存儲管理系統(tǒng)、虛擬化改造、云計算管理平臺系統(tǒng)來實現(xiàn)統(tǒng)一的系統(tǒng)資源管理，實現(xiàn)OSS中IT資源的統(tǒng)一管理和云化改造，如圖4所示，在此統(tǒng)一云基礎設施上支撐OSS的業(yè)務系統(tǒng)，逐步實現(xiàn)煙囪化到統(tǒng)一支撐的過渡。

遠期OSS應用云計算技術(shù)需要引入PaaS并實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)到SaaS服務的轉(zhuǎn)變，所有OSS基于統(tǒng)一的PaaS平臺構(gòu)建，并快速提供多種OSS，通過PaaS平臺統(tǒng)一管理平臺上的所有OSS，對業(yè)務層提供統(tǒng)一豐富的能力接口，提高系統(tǒng)的開發(fā)部署速度，如圖5所示。

在OSS云化過程中，需要利用云電腦實現(xiàn)運維維護終端的升級，云電腦極大地降低用電成本、維護成本，推動維護管理的革新，所有的數(shù)據(jù)在云處保存，云電腦不保存數(shù)據(jù)，降低數(shù)據(jù)失、損壞的風險，提高數(shù)據(jù)安全能力，云電腦的所有操作都實現(xiàn)可追溯，便于責任認定。

OSS應用云計算后，將改變目前的系統(tǒng)建設及運維模式。

②IT基礎設施的維護可進一步分離，由獨立的機構(gòu)承擔。

未來的OSS云計算可實現(xiàn)服務外包及IT外包，打造全新的運營模式。

①由內(nèi)部專職部門承擔基礎設施云服務，租用基礎設施云給公司其他需求部門。

② 由第三方單位承擔OSS業(yè)務云的維護，租用OSS業(yè)務服務，進一步變CAPEX為OPEX。

4 在OSS中應用云計算技術(shù)分析

目前，IT的管理模式和云計算的管理模式在有些方面還存在天然的矛盾，因為云計算是強調(diào)集中化的優(yōu)勢以及應用平臺資源的分層耦合管理，但是公司傳統(tǒng)的IT系統(tǒng)管理和使用模式在某些方面和云計算的理念有不相適應的地方。以系統(tǒng)運維的管理為例，傳統(tǒng)的運維理念是按照系統(tǒng)進行運維資源和人員的配置，而系統(tǒng)“云化”之后，需要進行集中化和分層的統(tǒng)一管理，具體地說基礎設施需要有專人統(tǒng)一管理和維護，云管理平臺需要有專人負責操作和調(diào)度，PaaS層能力需要有專人統(tǒng)一開發(fā)和維護，而在SaaS層依然可以像從前一樣，不同的應用由不同的人員維護。由此可見，在實現(xiàn)“云化”改造以后，公司的相關(guān)管理體系和組織架構(gòu)需要根據(jù)云架構(gòu)的具體需要做出調(diào)整。

由于IT云計算與傳統(tǒng)項目建設、維護、服務模式完全不同，缺乏相應的組織經(jīng)驗和制度流程，缺乏有成功經(jīng)驗的集成商、云方案提供商，最終方案效果需要依賴自有團隊不斷地探索和調(diào)整，缺乏統(tǒng)一的國際和國家標準的支持，需要首先確定企業(yè)的云計算技術(shù)規(guī)范。業(yè)務系統(tǒng)升級改造成本高，目前OSS大多數(shù)應用基于傳統(tǒng)IT架構(gòu)，可能需要軟件升級、重新開發(fā)。

5 結(jié)束語

鑒于電信OSS的復雜性，可選擇具有典型意義的系統(tǒng)開展云計算的試驗驗證，進行云平臺的探索和驗證，結(jié)合云計算標準化工作，逐漸規(guī)劃出統(tǒng)一云平臺的基礎框架。OSS構(gòu)成復雜，應選擇具有業(yè)務代表性、系統(tǒng)共通性的點進行相關(guān)試驗。依據(jù)試驗研究的成果，穩(wěn)步推進云計算平臺在OSS中的應用部署。通過架構(gòu)基礎設施云，根據(jù)業(yè)務特征和需求，建設異構(gòu)的基礎設施云，通過VDC的技術(shù)，實現(xiàn)現(xiàn)有OSS基礎平臺向云平臺的逐步遷移。

1 2010年中國企業(yè)級數(shù)據(jù)中心市場研究報告.計世資訊，2010年5月

2房秉毅，張云勇，程瑩，等.云計算國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀分析.電信科學，2010,26(8)

3潘松柏，張云勇，陳清金，等.云計算安全關(guān)鍵技術(shù).電信科學，2010,26(8)

4童曉渝，張云勇，戴元順.公眾計算通信網(wǎng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù).通信學報，2010,31（8）