電信OSS應用云計算技術的研究

張云勇，楊 光，陳清金，潘松柏

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

1 引言

云計算技術是IT產業界的一場技術革命，它已經成為了IT行業未來發展的方向。中國政府在“十二·五”信息規劃的技術背景中特別地對云計算技術做了闡述，明確提出云計算技術是我國下一個5年信息化產業發展的重點領域之一。2009年年末，中國工業和信息化部出臺的扶持軟件產業發展指導意見中就明確了軟件行業的10個發展重點，分別是基礎軟件、信息安全軟件、工業軟件、嵌入式軟件、行業應用解決方案、系統集成和支持服務、軟件服務外包、各類創新型服務、數字內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”、中國聯通的VDC業務都成為了中國電信業開展云計算技術和商業模式創新的亮點。無論是在政府還是在產業界，都掀起了一場“云”的熱潮。

需求驅動、技術驅動和政策驅動這三大驅動力給云計算的發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，為其使用者節約了巨大的成本，中小企業可以通過“云計算”技術，在降低投入的同時更加便捷地接觸到高端的IT技術，成為了“云計算”發展的需求驅動力。隨著信息通信技術相互滲透力度的不斷加大，技術融合演進程度不斷加深，后IP技術和新IT架構技術的發展，云計算已從一個技術理念逐步落地，形成技術驅動力。不少國家對云計算廣闊的市場前景和巨大的產業機遇給予高度關注，紛紛出臺了相關戰略規劃和政策措施，以加快推動云計算的發展和應用，搶占未來云計算產業的戰略制高點。同時，云計算相關概念和技術發展的走向及其影響，在國內學術界、產業界已引起了廣泛的關注和討論，形成了政策驅動力。

綜上所述，針對電信運營商的最核心系統OSS應用，研究引入云計算技術的可行性及技術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現狀及云計算應用分析

2.1 云計算內涵

“云計算”是一種新的計算方法，它通過虛擬化等技術按照“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、彈性調度、服務提供?！霸朴嬎恪本褪峭ㄟ^公眾通信網絡整合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，用戶自備內部電話網時代已經結束，電話通信已完全由公眾電話網運營商提供豐富的電信業務。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業的變革潮流。云計算已經在互聯網領域得到應用，并正在形成新的商業模式、新的產業、新的經濟、新的生活形態。

2.2 電信OSS的現狀分析

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數量超過1 000套；各系統缺乏統一的管理、統計，沒有端到端的數據管理系統；OSS煙囪式建設，缺乏統一規劃,資源復用率低；各網管系統獨立建設，設計差異大，空閑資源無法共享復用；沒有統一的容災備份系統，業務可靠性不高。

OSS系統小型機比例高，維護升級成本高。部分系統業務壓力大，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，通過虛擬化實現資源 “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整網性能和可靠性，降低對單點硬件（性能、可靠性）的依賴，降低采購成本，實現分權分域的統一IT資源管理，改變管理模式，提高整網的運維效率(人均大于3 000臺)，優化硬件降低整體TCO(總擁有成本)。

3 在OSS中應用云計算技術的方案

3.1 云計算推動OSS應用技術轉型

基于云計算是推進OSS統一管理的最優途徑，通過云計算可實現電信IT資源的統一，通過虛擬化等技術實現異構計算、存儲等資源統一管理，并根據業務需求，實現按需分配，提高管理水平。通過云計算可實現電信OSS的平臺統一，通過統一的云管理平臺實現同一個工作流程，同一業務管理，提高專業性。通過云計算實現電信OSS的數據統一，通過SaaS、數據統一管理等技術，實現數據的全局視圖及精工細作，以便于實現統一的數據分析，指導電信運營生產。圖2為基于云計算實現電信OSS統一管理的示意。

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，可實現資源的“空分、時分”共享，提升資源利用率達到系統輕載所設計的40%利用率。同時，由于資源與平臺的統一，帶來管理以及運維支撐方面的高效，提高整網的運維效率(人均大于3 000臺)。電信運營商的系統考慮到擴容等業務增長需求，一般系統設計輕載，采用虛擬化技術保障電信IT系統的40%利用率。通過云計算實現資源與平臺的統一，提高整網的運維效率，可實現人均管理設備大于1 000臺。在管理效率上，提高業務上線速度40%，提高維護效率。

云計算是資源統一管理，提高效率的保障，通過云計算實現統一的設備及資源管理，通過VDC實現分層分級使用。在全網的IT資源統一調度管理上，根據IT資源和業務需求為每個OSS業務劃分VDC，各業務系統邏輯獨立集團管理員可為各OSS業務彈性調配IT資源，削峰填谷，通過IT資源統一管理與分層分級使用相結合提高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技術，對現有OSS進行技術升級改造，可形成電信運營商的統一OSS云。

①通過OSS云改造實現挖潛降耗，提高IT資源的利用率，降低能源等資源消耗。

②通過OSS云改造實現效率提高，減少管理及建設各環節，提高運營效率。

③通過OSS云改造實現管理提升，通過系統、數據集中，實現統一管理，進而提升管理能力。

④通過OSS云改造實現成本節減，通過云計算，將CAPEX轉化為OPEX，有效降低成本。

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

云計算升級改造需遵循統籌規劃、分步推進原則，在技術成熟、新流程建設有豐富經驗的情況下，可以逐步考慮整合公司各部門IT資源，提高整體共享程度，并向公司內部統一的云計算平臺演進。

OSS云升級改造需遵循統一標準、互聯互通原則。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，近期應考慮OSS的現狀情況和電信運營商的特點，通過引入云存儲管理系統、虛擬化改造、云計算管理平臺系統來實現統一的系統資源管理，實現OSS中IT資源的統一管理和云化改造，如圖4所示，在此統一云基礎設施上支撐OSS的業務系統，逐步實現煙囪化到統一支撐的過渡。

遠期OSS應用云計算技術需要引入PaaS并實現業務系統到SaaS服務的轉變，所有OSS基于統一的PaaS平臺構建，并快速提供多種OSS，通過PaaS平臺統一管理平臺上的所有OSS，對業務層提供統一豐富的能力接口，提高系統的開發部署速度，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，所有的數據在云處保存，云電腦不保存數據，降低數據失、損壞的風險，提高數據安全能力，云電腦的所有操作都實現可追溯，便于責任認定。

OSS應用云計算后，將改變目前的系統建設及運維模式。

②IT基礎設施的維護可進一步分離，由獨立的機構承擔。

未來的OSS云計算可實現服務外包及IT外包，打造全新的運營模式。

①由內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業務云的維護，租用OSS業務服務，進一步變CAPEX為OPEX。

4 在OSS中應用云計算技術分析

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，因為云計算是強調集中化的優勢以及應用平臺資源的分層耦合管理，但是公司傳統的IT系統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。以系統運維的管理為例，傳統的運維理念是按照系統進行運維資源和人員的配置，而系統“云化”之后，需要進行集中化和分層的統一管理，具體地說基礎設施需要有專人統一管理和維護，云管理平臺需要有專人負責操作和調度，PaaS層能力需要有專人統一開發和維護，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“云化”改造以后，公司的相關管理體系和組織架構需要根據云架構的具體需要做出調整。

由于IT云計算與傳統項目建設、維護、服務模式完全不同，缺乏相應的組織經驗和制度流程，缺乏有成功經驗的集成商、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整，缺乏統一的國際和國家標準的支持，需要首先確定企業的云計算技術規范。業務系統升級改造成本高，目前OSS大多數應用基于傳統IT架構，可能需要軟件升級、重新開發。

5 結束語

鑒于電信OSS的復雜性，可選擇具有典型意義的系統開展云計算的試驗驗證，進行云平臺的探索和驗證，結合云計算標準化工作，逐漸規劃出統一云平臺的基礎框架。OSS構成復雜，應選擇具有業務代表性、系統共通性的點進行相關試驗。依據試驗研究的成果，穩步推進云計算平臺在OSS中的應用部署。通過架構基礎設施云，根據業務特征和需求，建設異構的基礎設施云，通過VDC的技術，實現現有OSS基礎平臺向云平臺的逐步遷移。

1 2010年中國企業級數據中心市場研究報告.計世資訊，2010年5月

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

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

4童曉渝，張云勇，戴元順.公眾計算通信網架構及關鍵技術.通信學報，2010,31（8）