运营商三阶段推进运营支撑系统云化

中国联通研究院 | 陈清金、魏进武、张云勇、郭志斌、贾兴华

中国联通集团信息化部 | 卢浩洋

电信运营商意识到云计算技术的应用，将大大降低电信运营商在IT支撑系统建设和维护方面的开支，并正着手利用云计算技术实现内部的IT支撑系统整合。

在信息技术革命和经济全球化的推动下，世界电信业发生了巨大的变化，国内电信行业的竞争也趋于白热化。在某种程度上说，未来电信运营商取胜的法则不再是电信资源，而将是越来越多的取决于以IT技术支持的管理能力。因此企业信息化作为降低成本、提高效率、强化企业核心竞争力的一种强有力的武器，是国内各电信企业的必然选择。

目前国内各电信企业都将推进企业信息化作为提升企业核心竞争力的战略措施，不断完善和优化经营分析、计费帐务、客户关系管理等企业信息化系统。电信企业希望通过企业信息化的建设，实现有效的信息共享，在线实现企业的生产、经营和管理流程，实现企业内部的运营自动化、决策智能化，以提高生产、经营、管理、决策的效率和水平，提升对客户的服务水平和对市场变化的快速反应能力，最终提高企业经济效益和企业核心竞争力，助推电信运营商由传统低价资源为收益向综合信息服务商转型。

电信运营商意识到并在着手利用云计算技术实现内部的IT支撑系统整合。目前电信运营商的运营成本尤其是能耗居高不下，直接制约了其发展和盈利能力。运用云计算技术，可以有效地提高IT资源的利用率、降低IT资源消耗，减少管理和建设环节、提升运营效率，将Capex转化为Opex、降低成本，实现数据集中和统一管理、提升管理能力。云计算技术的应用，将大大降低电信运营商在IT支撑系统建设和维护方面的开支。

电信级云计算

云计算涉及到太多的领域和应用场景，而由于各类厂商代表各自的不同利益，使得云计算成为最为混乱的技术概念之一。云计算迄今为止并没有一个权威性的定义，不同的组织从不同的角度给出了不同的定义，根据不完全的统计至少有25种以上。由于业界对云计算没有统一的共识，从网络基础设施、运营可信、服务支撑多因素分析，电信运营商应提出自身对云计算的理解。

“云计算”是一种新的计算方法和商业模式。通过虚拟化等技术按照“即插即用”的方式，自助管理运算、存储等资源能力形成高效资源池，以按需分配的服务形式提供计算能力。并且可通过公众通信网络整合IT资源和业务，向用户提供新型的业务产品和新的交付模式。

云计算典型特征是：资源共享、按需分配、弹性调度、服务可扩展。资源共享：云计算可以类似于水电等基础设施行业，提供公共计算能力，能够充分利用闲置的资源，通过共享方式进行服务；按需分配：云计算可以依据云应用的资源情况，主动调整、调度资源分配，支持根据应用要求快速配置资源，并能适应要求弹性分配资源；弹性调度：云计算通过虚拟化技术实现资源的快速迁移，减少故障的风险；服务可扩展：“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要；普遍接入：云计算接入的地域不受限制，可以在任意位置、使用各种终端获取应用服务；系统安全：云计算可以保障数据传输的安全，并选择适合的加密手段保证系统的安全；地理分布：云计算提供的资源地理是分布式的，通过虚拟技术统一融合。

新一代电信IT系统分析

目前电信运营商的IT支撑系统多为两级或多级架构，从目前状况看，存在难以统一管理、维护成本高、系统负载不均衡等特点。物联网及三网融合以及未来业务发展，对目前的IT支撑技术带来挑战。为满足业务数据分析，以及业务中的突发计算需求对IT成本带来极大压力，迫切需要IT支撑系统引用新的技术和新的业务交付模式。

从国外运营商来看，已经开始研究云计算业务并使用云计算支撑内部IT系统。国内电信运营商也开始了相关的研究工作。中国移动发布大云研究计划，并在IT支撑系统中试点使用云技术。中国电信启动云业务，着手启动BI云化系统的改造工作。中国联通启动了云计算应用于IT支撑系统的试验工作等。从目前业界发展看，云计算是解决IT支撑问题的首选技术，云计算是新一代电信IT支撑系统的关键技术和模式。

但考虑到电信运营商IT支撑系统的特点，在考虑IT支撑系统更新换代的过程中，需要与现有业务系统进行衔接，实现平滑过渡, 云计算是目前最优的选择。但考虑到云计算还在不断发展，贸然在核心系统中引入风险较大，需要循序渐进，逐步引入，基于云计算研究数据管理、应用技术，试验数据中心整合和数据分析的能力。

截至2010年，我国3G用户累计人数达到3000万，2G用户达到6亿用户，固定电话用户达2亿多，宽带用户为1亿多户。为了提供给用户更好的服务保障，电信运营商每年在IT系统和平台系统上投资大量资金，但在电信IT支撑系统中IT资源利用率仅达到12%~15%，距离运营商40%的轻载设计，仍有很大的提高空间，更是远低于Google公司85%；而投入的存储设备的容量也逾百PB，但其利用率却只有20%~30%。

1.ICT设备庞杂，供应厂商众多。设备体系中既有HP、IBM、SUN小型机设备，也有x86通用化服务器，设备供应厂商有SUN、HP、IBM、DELL等。

2.IT系统和平台基本都是“烟囱化”建设，相互独立，无法实现资源共享，投资重复。

3.能耗巨大，电费居高不下，能源利用率低。

4.业务平台分散，孤岛众多，不利于升级改造和新业务的开展。

据不完全统计，电信运营商全年用电量占运营成本的比例超过30%。能耗占据了运营的大量成本，直接制约了利润的增加，急需云计算技术实现资源上的统一调度与弹性分配，并在扩展性、兼容性方面进行优化，实现软硬件分离，整合资源和平台，有效地解决节能降耗问题，加快增值产品的开发与应用周期。

云计算推动运营支撑系统转型

基于云计算技术建立运营商的私有云和公有云，并在此基础上逐步融合，形成统一的IaaS服务平台，使公、私有云平台共享基础设施；在IaaS平台基础上，结合电信运营商IT业务支撑系统建设内部统一的PaaS平台，分别针对BSS、OSS、增值业务平台等业务支撑系统进行试验、试点，在建设云平台的同时，还要规划、建设好技术标准体系，运营维护体系，安全保障体系等三大体系。

电信IT支撑系统是关系到生产经营的核心业务系统，对企业管理和运营具有重大的影响，云计算在电信IT支撑系统的应用在“积极稳妥”的指导原则下，顺序开展相关工作。

第一，试验验证阶段：选择具有典型意义的系统开展云计算的试验验证，为云计算技术的现网部署提供试验数据，进行云平台的探索和验证，结合云计算标准化工作，逐渐规划出统一云平台的基础框架。目前，中国移动、联通等公司正在考虑建设集中的数据分析系统，集中系统的建设面临海量数据的抽取、存储、查询和分析挖掘等多种大运算量需求和大并发量访问给系统带来的压力，云计算中的分布式文件系统和并行计算等关键技术正好为解决以上问题提供了新的思路；结合IT支撑系统现实需求，选取数据分析系统作为试验验证的原型系统。

第二，试点部署阶段：试点部署应遵循先易后难的原则，优先选取对实时性要求较低，对业务影响较小的系统，开展现网部署。此阶段应逐渐形成较为完备的统一云平台架构体系，通过在云平台上部署实施试点项目，在实践中逐渐完善。对电信IT支撑系统建议在试点阶段采用分布式应用架构来重新开发和部署。

第三，规模推广阶段：在试点部署的基础上，总结经验，优化方案，稳步推进云计算平台在IT支撑系统应用部署。这个阶段公司统一云平台架构基本成熟，可以向业务系统提供基础设施服务，云平台重点转向结合业务系统，优化平台能力。逐步规模化地将目前的IT系统中的应用迁移到云平台中，原有应用服务器采用x86架构的，可以迁移到虚拟化后的刀片服务器上；原有应用服务器采用小型机的，一种方案是将其迁移至做了虚拟化分区的小型机上，另一种方案是将其迁移至虚拟化后的刀片服务器上。迁移部署的过程，可能涉及到原有应用架构的重新设计和开发，需要充分调动厂家资源，这一点在应用从小型机迁移到虚拟化后的刀片服务器上时表现的更为明显。在IT支撑系统云化的过程中，还需要考虑在平台层提供应用开发框架、统一数据库服务能力和统一报表服务能力等，从而使应用不仅实现IaaS层面的云化，还在PaaS层面实现紧密耦合，优化应用架构，提升服务水平。

基于云计算的运营支撑系统框架

电信运营商利用云计算相关技术，对现有IT支撑系统进行技术升级改造，形成电信运营商的下一代电信IT支撑系统。实现挖潜降耗，提高IT资源的利用率，降低能源等资源消耗；实现效率提高，减少管理及建设各环节，提高运营效率；实现管理提升，通过系统、数据集中，实现统一管理，进而提升管理能力；实现成本节减，通过云计算，将Capex转化为Opex，有效降低成本。

基于云计算的电信IT支撑系统的框架如下图所示。通过虚拟化技术对电信基础设施资源进行池化，通过IaaS管理实现基础设施资源的统一管理，按照业务系统的需求，动态分配资源供业务系统使用，同时建立PaaS支撑管理平台，通过将IT支撑系统的共性需求进行抽象汇总，形成service能力，以REST API的形式供业务系统使用，业务系统在此框架下，重点关注业务逻辑的实现即可。

电信支撑IT系统应用云计算后，将改变目前的系统建设及运维模式。

1.需要独立的组织承担IT基础资源的规划及按需分配，减少IT基础资源的频繁审批、投资、建设。

2.IT基础设施的维护可进一步分离，由独立的机构承担。

3.PaaS平台管理由单独部门或者组织进行维护，并根据业务部门的需求进行投资建设和管理IT支撑Services。

运营支撑系统云化挑战

管理模式的挑战

目前IT的管理模式和云计算的管理模式有些方面存在着天然的矛盾，因为云计算是强调集中化的优势以及应用平台资源的分层耦合管理，但是传统的IT系统管理和使用模式在某些方面和云计算的理念有它不相适应的地方。云管理平台需要有专人负责操作和调度，PaaS层能力需要有专人统一开发和维护，而在SaaS层依然可以像从前一样，不同的应用由不同的人员维护。由此可见，在实现“云化”改造以后，电信运营商的相关管理体系和组织架构需要根据云架构的具体需要做出调整。

另一方面，云计算行业近期处于快速增长阶段。这种爆发式的的增长使得电信运营商在云计算的工作开展中碰到的最大问题之一就是人才缺乏，人才的缺乏会制约云计算的发展，电信运营商需要在云计算方面培养和引进人才。

安全模式的挑战

云计算安全问题也是云计算商业推广中主要问题之一，由于“云”对外部不透明，云计算的服务提供并没有对业务给出许多细节的具体说明，如何在内部IT支撑中给业务系统提供安全可信、数据隔离的是云计算落地的重要影响因素之一。

技术的挑战

目前云计算没有统一的标准，各个云计算的厂商和服务商都在各自为战。各个标准组织的进展也比较快，业务保障不够完备，不同的云之间就缺乏互操作性，电信运营商需要看自己的实际业务需要来制定相应的标准，同时如何实现业务能力的开放，建立统一开放的标准接口还有非常多的困难。

电信云计算发展很快，IT厂商在积极推动，应用厂商、运营商都在积极跟进，鉴于云计算技术还在发展，贸然在核心业务系统中引入云计算技术会存在巨大的技术风险和业务风险，对云计算技术发展前沿积极跟进，为电信运营商向综合信息服务商转型积累IT技术积累，为企业重大技术决策提供决策依据，有效规避技术风险。