业务平台规划以及云计算的引入研究

业务平台规划以及云计算引入研究项目

中国移动设计院山东分院

项目背景当前建设模式客服热线 行业应用 第三方应用 彩铃 飞信 手机电视 二维码 各类业务平台 PIM DM 139邮箱 ISMG 手机报 PoC 业务管理 一级BOSS系统 其他应用 SIMS 集团四期 结算系统

存在问题业务网缺乏总体发展规划， 业务网缺乏总体发展规划，部分系统 或平台的功能定位不清晰，跨部门、 或平台的功能定位不清晰，跨部门、 跨区域、 跨区域、跨系统流程和界面模糊 系统开发和上线周期长， 系统开发和上线周期长，后期维护和 问题定位开销大 不同业务的平台独立建设， 不同业务的平台独立建设，多为竖井 式和孤岛化解决方案 功能重复建设，投资效率低， 功能重复建设，投资效率低，且用户 信息难以实现共享和复用 流程接口乱，业务流程、 流程接口乱，业务流程、平台结构和 接口缺乏统一规范和要求 面对一致性差的各种业务平台， 面对一致性差的各种业务平台，业务 开发、 开发、部署和网络维护难度显著增大 各系统设备忙闲不均， 各系统设备忙闲不均，大量处理能力 闲置、 闲置、资源浪费

MMS DSMP

VGOP

CRM BOSS 省级支撑系统

核心网与接入网 终端应用 终端用户

BOMC 经分系统

新商务模式不断出现，业务种类和数量日益增多，业务生命周期逐渐缩短

研究内容分析现网业务平台现状，从硬件、软件、 分析现网业务平台现状，从硬件、软件、业务三方面发现 现网问题，总结提炼各业务可共用的部分,提出业务平台整 现网问题，总结提炼各业务可共用的部分 提出业务平台整 合需求 结合SDA架构的深入分析和现网梳理结果，提出业务平台 架构的深入分析和现网梳理结果， 结合 架构的深入分析和现网梳理结果 规划方案 通过对云计算关键技术及应用场景的深入分析，结合现网 通过对云计算关键技术及应用场景的深入分析， 梳理结果， 梳理结果，提出云计算引入建议 综合云计算的引入建议和业务平台规划， 综合云计算的引入建议和业务平台规划，提出云计算在业 务平台中的部署方案

目录

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云计算关键技术分析

业务平台规划与SDA架构分析 架构分析 业务平台规划与

业务平台云计算引入思路研究

云计算的定义[定义 云计算是一种利用大规模低成本运算单元通过 网络连接，以提 定义] 云计算是一种利用大规模低成本运算单元通过IP网络连接 大规模低成本运算单元通过 网络连接， 定义 供各种计算服务的IT技术 云计算系统应同时满足如下特征： 技术。 供各种计算服务的 技术。云计算系统应同时满足如下特征：能够将分布于多 个地点的资源进 行整

合， 行整合，提供统 一的资源共享， 一的资源共享， 并能在各物理地 点间实现负载均 衡 一个云计算系统由具备一定 规模的多个节点组成的IT IT集 规模的多个节点组成的IT集 群系统， 群系统，系统规模几乎可以 无限扩大 系统具备高度的扩展性和 弹性，可以方便、 弹性，可以方便、快速地 为应用增加和减少资源

大规模 平滑扩展 跨地域 资源共享 动态分配提供一种或多种形式的 资源池， 资源池，包括物理服务 虚拟服务器( 器，虚拟服务器(虚拟 ),事务和文件处理 机),事务和文件处理 能力或任务进程( 能力或任务进程(如 Hadoop), ),以及存储资 Hadoop),以及存储资 源等。 源等。这些资源池可通 过抽象化方式实现， 过抽象化方式实现，并 能够同时为多种应用提 供服务

实现资源的按需动态分配， 实现资源的按需动态分配，并 按使用量计费

云计算分类按提供的 服务类型应用系统 操作系统+应用服务引擎 应 基 础 设 施 (IaaS) (PaaS) Infrastructure as a Service 以服务的形式提供虚 拟硬件资源， 拟硬件资源，如虚拟 主机/存储/ 主机/存储/网络等资 源。 用户无需购买服务器、 用户无需购买服务器、 网络设备、存储设备， 网络设备、存储设备， 只需通过互联网租赁 即可搭建自己的应用 系统 典型应用： 典型应用：Amazon Web Service (AWS) Service Platform as a Service 提供应用服务引擎， 提供应用服务引擎， 如互联网应用编程接 运行平台等。 口/运行平台等。 用户基于该应用服务 引擎， 引擎，可以构建该类 应用。 应用。 典型应用： 典型应用：Google AppEngine, http://, Microsoft Azure服务平台 Azure服务平台 (SaaS) Software as a Service 用户通过Internet (如 用户通过Internet (如 浏览器)来使用软件。 浏览器)来使用软件。 用户不必购买软件， 用户不必购买软件， 只需按需租用软件 典型应用： 典型应用：Google Doc, http://, Oracle CRM OnDemand, Office Live Workspace 用 平 台

按云服务 的对象

公有云应 用 软 件 面向外部用户需求， 面向外部用户需求，通过开放网络提供 云计算服务 IDC,GoogleApp,Saleforce在线 在线CRM IDC,GoogleApp,Saleforce在线CRM

私有云大型企业按照云计算的架构搭建平台， 大型企业按照云计算的架构搭建平台， 面向企业内部需求提供云计算服务 企业内部数据中心等

混合云兼顾以上两种情况的云计算服务 Server等既为企业内部又为 Amazon Web Server等既为企业内部又为 外部用户提供云计算服务

云计算关键技术(一)---服务器虚拟化1/2服务器虚拟化在物理服务器基础上构建多个相互独立的虚拟服务器 从而将CPU、内存、I/O等服务器物理资源

转化为一组统一管理，可 等服务器物理资源转化为一组统一管理， 从而将 、内存、 等服务器物理资源转化为一组统一管理 灵活调度、 灵活调度、动态分配的逻辑资源

云计算关键技术(一)---服务器虚拟化2/2服务器虚拟化分类完全虚拟化：采用虚拟软件( 的方式， 完全虚拟化：采用虚拟软件(如Hypervisor )的方式，在虚拟服 务器和底层硬件之间建立一个抽象层，在完全虚拟化的环境下， 务器和底层硬件之间建立一个抽象层，在完全虚拟化的环境下，软 件运行在裸硬件上，充当主机操作系统， 件运行在裸硬件上，充当主机操作系统，而由管理的虚拟服务器运 行客户端操作系统(guest os) 。 行客户端操作系统 准虚拟化：与完全虚拟化相比，准虚拟化需要对操作系统在核心层 准虚拟化：与完全虚拟化相比， 面进行修改，减轻了处理器的负担，以降低额外损耗，从而提供比 面进行修改，减轻了处理器的负担，以降低额外损耗， 完全虚拟化技术更高的效率。 完全虚拟化技术更高的效率。 基于共用操作系统，没有独立的hypervisor层 操作系统层虚拟化 ：基于共用操作系统，没有独立的 层 所以它提供了一个更瘦的架构体系。 ,所以它提供了一个更瘦的架构体系。主机操作系统本身负责在多 个虚拟服务器之间分配硬件资源，并且让这些服务器彼此独立。 个虚拟服务器之间分配硬件资源，并且让这些服务器彼此独立。 硬件虚拟化： 硬件虚拟化：把虚拟硬件仿真方面的部分繁重任务从软件转移到了 硬件，并且把某些内存管理功能转移到了用软件处理的CPU微代码 硬件，并且把某些内存管理功能转移到了用软件处理的 微代码 里面。 里面。

云计算关键技术(二)---并行计算技术并行计算技术一种将很多计算同时进行的计算技术， 一种将很多计算同时进行的计算技术，其前提是较大问题往往可以被 分解为一组小问题并同时执行。 分解为一组小问题并同时执行。 自动并行化： 自动并行化：系统自动进行 作业并行化处理， 作业并行化处理，简化编程 难度 自动可靠处理： 自动可靠处理：系统自动处 理节点/任务的故障检测和恢 理节点 任务的故障检测和恢 复 灵活扩展： 灵活扩展：节点可以灵活加 入和退出， 入和退出，系统自动感知节 点状态并进行处理 高性能： 高性能：计算任务将被调度 至数据所在的节点， 至数据所在的节点，减少网 络开销， 络开销，提升执行性能

云计算关键技术(三)---云存储技术云存储技术每个模块都是一个离散的处理单元， 每个模块都是一个离散的处理单元，所有的模块都通过一个可扩展 的网络进行连

接。 的网络进行连接。 其具有易管理、低成本、高扩展的特性。 其具有易管理、低成本、高扩展的特性。 云存储技术分类描述 特性与文件系统兼容的文件访问和权限 控制机制、可直接挂载到本地文件 系统、海量存储、高可靠性。 Key-Value方式的存取、支持对象 属性、面向对象开发友好、海量存 储、高可靠性。 以模拟块设备(如硬盘)设备接口 方式提供服务，连续存储空间，高 IO性能，海量存储、高可靠性。

分类 分布式文 件存储 分布式对 象存储 分布式块 存储

适用场景原有基于本地文件系统，改造困 难，对IO性能要求不高的应用

文件级分布式存取技术

以Key-Value方式实现的 分布式对象存取 设备级的分布式存储技术， 提供系统透明的块设备， 可格式化为任意文件系统

面向对象开发，非关系型数据存 取，对IO性能要求不高的应用

对IO性能要求高的应用，如数据 库系统，可适应多种应用场景

关键技术集团策略全面引入服务器虚拟化目前服务器虚拟化技术相对成熟，在中国移动已有较多应用案例。 目前服务器虚拟化技术相对成熟，在中国移动已有较多应用案例。 支撑系统整合中， 在IT支撑系统整合中，以提高设备利用率和资源弹性、降低成本为 支撑系统整合中 以提高设备利用率和资源弹性、 目标，应进一步深化服务器虚拟化技术的应用。 目标，应进一步深化服务器虚拟化技术的应用。

关键技术集团策略对于构建在并行计算技术和云存储技术上的各类云应用产 集团本着应用技术产品与业务高度切合 高度切合时 品，集团本着应用技术产品与业务高度切合时，适度引入 的策略。 的策略。

云计算解决方案演进思路按照集团策略， 按照集团策略，分步实施服务器虚拟化和云存储建设服务器虚拟化

云存储

云计算关键技术分析技术 名称 代表产品 以平台划分可分为Unix和x86两类虚拟 化产品 1.Unix下虚拟化产品多为设备厂商提供 的专用虚拟化技术， 的专用虚拟化技术，如各厂商的分区技 术、IBM的PowerVM技术 2.X86平台下包括操作系统厂家提供的 虚拟化产品( 虚拟化产品(如微软的Hyper-V和 RadHat的KVM)和第三方厂家提供的 虚拟化产品( 虚拟化产品(如VMWare vSphere) 广义而论，传统的负载均衡技术、 广义而论，传统的负载均衡技术、 技术均属于并行计算范畴。 Oracle Rac技术均属于并行计算范畴。 云计算最早采用的并行计算技术应是 Google2004年提出的MapReduce,而 对其进行了开源实现( Hadoop对其进行了开源实现(中国移 )。微软则通过 动大云基于Hadoop )。微软则通过 平台进行分布式系统应用搭建。 Dryad平台进行分布式

系统应用搭建。 国内厂家也针对并行计算开发了自己 的管控软件，如天云科技、华为等。 的管控软件，如天云科技、华为等。 从技术上可分为分布式文件存储、 从技术上可分为分布式文件存储、分 布式对象存储、分布式块存储。 布式对象存储、分布式块存储。 分布式文件系统代表技术为Google GFS、Hadoop HDFS。 分布式对象存储代表技术为Google BigTable、Hypertable、HBase 分布式块存储代表技术为Symentac CFS( Cluster File System)、EMC VMax/VPlex等 应用案例分析 山东公司BOSS系统采用 的虚拟化技术， IBM的虚拟化技术，实现分 区动态资源调整， 区动态资源调整，可实现资 源的灵活调配。 源的灵活调配。 广东电信采用VMWare实 业务容灾。 现IDC业务容灾。 虚拟化技术面向硬件资源 层面， 层面，虚拟机对数据库兼容 性较好、 性较好、无特殊要求 负载均衡、 负载均衡、Rac在业界已 应用多年，案例很多。 应用多年，案例很多。 MapReduce 在Google应 用较为成熟， 用较为成熟，很多应用基于 此架构， 此架构，但MapReduce主 要应用于互联网行业。 要应用于互联网行业。 在国内并行计算技术处于 探索阶段， 探索阶段，中国移动大云也 有相应探索。 有相应探索。 分布式文件存储、 分布式文件存储、分布式 对象存储在国内尚无实际生 产系统案例。 产系统案例。 Symentac CFS在河南移 动支撑系统有应用。 动支撑系统有应用。 引入建议 目前服务器虚拟化技术相对成 在业界、 熟，在业界、中国移动已有较 多应用案例。 多应用案例。 可在条件允许的情况下， 可在条件允许的情况下，为硬 件平台引入虚拟化技术， 件平台引入虚拟化技术，用于 承载应用层、业务能力层， 承载应用层、业务能力层，以 增强资源弹性和兼容性、 增强资源弹性和兼容性、提高 设备利用率、降低建设成本。 设备利用率、降低建设成本。

虚拟 化

并行 计算

负载均衡技术与SDA接入层 的需求较为契合， 的需求较为契合，建议在系统 建设时采用。 建设时采用。 应用层时， 在搭建SDA应用层时，可根 据业务与并行计算技术的切合 程度进行选择。 程度进行选择。 可考虑采用应用分布式块存储 技术， 技术，构建统一的虚拟存储资 源池，应用层、接入层、 源池，应用层、接入层、控制 层设备统一使用。 层设备统一使用。 此外，根据业务发展情况， 此外，根据业务发展情况，如 有海量低成本存储需求， 有海量低成本存储需求，可建 设分布式文件存储、 设分布式文件存储、分布式对 象存储。 象存储。

云存 储

云计算关键技术引入矛盾分析以Google、Hadoop为代表的云计算技术其核心是

分布式计算技术 、 为代表的云计算技术其核心是分布式计算技术分布式计算具有平滑扩展、负载均衡、容灾等特性， 分布式计算具有平滑扩展、负载均衡、容灾等特性，规避了对硬件本身 的依赖；当前电信业务系统大多数还是集中计算架构， 的依赖；当前电信业务系统大多数还是集中计算架构，系统的扩展性和 容灾备份还主要依赖于硬件平台本身， 容灾备份还主要依赖于硬件平台本身，还有分布式数据库对于解决当前 数据库的一致性和性能是一个巨大的挑战 云计算的标准化还刚刚起步， 云计算的标准化还刚刚起步，业界相对成熟的云计算商用平台基本都是 封闭的，其技术也是针对自身业务特性设计， 封闭的，其技术也是针对自身业务特性设计，其电信业务系统的适应性 还需斟酌， 还需斟酌，引入思路要关注云计算关键技术的使用范围

因此对于云计算的引入初期以虚拟化技术为主， 因此对于云计算的引入初期以虚拟化技术为主，后期随着云计算体系 的标准化， 的标准化，逐步试点推广分布式计算应用架构

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业务平台规划与SDA架构分析 架构分析 业务平台规划与

业务平台云计算引入思路研究