云計算技術在廣電網絡運維支撐系統（OSS）的應用

郭志堅

【摘要】 隨著三網融合的快速發展，網絡公司的競爭力不僅體現在網絡本身的質量上，更加體現在運維系統對市場、客戶以及服務的全面支撐能力上。云計算技術是計算機技術、通信技術融合發展的產物，引領信息產業創新的的關鍵性技術和關鍵手段。云計算技術應用于廣電網絡公司運維支撐系統（OSS）對提高網絡運維支撐能力、提升廣電客戶網絡體驗、提高網絡運維質量有重要作用。

【關鍵詞】 云計算 廣電網絡 運維支撐系統 應用

OSS系統也就是我們說的運維支撐系統，它是一個自動化以及高性能的業務引導、修復以及開通運行的支撐系統，利用OSS可以給用戶提供各種各樣并且穩定可靠的業務。隨著消費者對網絡有了更大的需求，這對于目前的計算構架提出了重大的挑戰，而云計算模式不僅僅可以節約很多的成本，而且在系統的快速彈性擴展方面也占有獨特的優勢。所以，將云計算技術應用到OSS中，這是目前我國IT界研究最熱門的問題之一。

一、云計算技術及其特點

維基百科對云計算是這樣定義的：云計算就是一種以互聯網為基礎的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源以及信息都可以按照所需要的服務提供給計算機或者是其他的設備。云計算描述了一種基于互聯網的新的IT服務增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展而且經常是虛擬化的資源。云計算具備的本質特征，即分布式計算和存儲特性，高擴展性，用戶友好性，良好的管理性。云計算技術具有以下特點：（1）計算資源集成提高設備計算能力。云計算把大量計算資源集中到一個公共資源池中，通過多主租用的方式共享計算資源。雖然單個用戶在云計算平臺獲得服務水平受到網絡帶寬等各因素影響，未必獲得優于本地主機所提供的服務，但是從整個社會資源的角度而言整體的資源調控降低了部分地區峰值荷載提高了部分荒廢的主機的運行率，從而提高資源利用率。（2）分布式數據中心保證系統容災能力。分布式數據中心可將云端的用戶信息備份到地理上相互隔離的數據庫主機中，甚至用戶自己也無法判斷信息的確切備份地點。該特點不僅僅提供了數據恢復的依據，也使得網絡病毒和網絡黑客的攻擊失去目的性而變成徒勞，大大提高系統的安全性和容災能力。（3）軟硬件相互隔離減少設備依賴性。虛擬化層將云平臺上方的應用軟件和下方的基礎設備隔離開來。技術設備的維護者無法看到設備中運行的具體應用。同時對軟件層的用戶而言基礎設備層透明的，用戶只能看到虛擬化層中虛擬出來的各類設備。這種架構減少了設備依賴性，也為動態的資源配置提供可能。（4）平臺模塊化設計體現高可擴展性。目前主流的云計算平臺均根據SPI架構在各層集成功能各異的軟硬件設備和中間件軟件。大量中間件軟件和設備提供針對該平臺的通用接口，允許用戶添加本層的擴展設備。部分云與云之間提供對應接口，允許用戶在不同云之間進行數據遷移。類似功能更大程度上滿足了用戶需求，集成了計算資源，是未來云計算的發展方向之一。（5）虛擬資源池為用戶提供彈性服務。云平臺管理軟件將整合的計算資源根據應用訪問的具體情況進行動態調整，包括增大或減少資源的要求。因此云計算對于在非恒定需求的應用，如對需求波動很大、階段性需求等，具有非常好的應用效果。在云計算環境中，既可以對規律性需求通過事先預測事先分配，也可根據事先設定的規則進行實時公臺調整。彈性的云服務可幫助用戶在任意時間得到滿足需求的計算資源。（6）按需付費降低使用成本。作為云計算的代表按需提供服務按需付費是目前各類云計算服務中不可或缺的一部分。對用戶而言，云計算不但省去了基礎設備的購置運維費用，而且能根據企業成長的需要不斷擴展訂購的服務，不斷更換更加適合的服務，提高了資金的利用率。

二、OSS系統的理論依據及其系統功能模型

2.1 OSS系統的理論依據

OSS是支撐電信相關網絡的網絡規劃、開通以及運行，并保障網絡正常、經濟、可靠以及安全的信息系統的總稱，包括了設備網絡管理系統、綜合網絡管理系統、資源管理系統、業務開通系統、服務保障系統、運維流程管理系統、網絡優化系統以及增值業務網管系統等等。

2.2 OSS的功能模型

1、運維支撐系統的功能模型

OSS的功能視圖的設計一般是從網絡運維流程的角度來描述運維支撐系統要實現的目標，功能設計是系統設計的基礎。

2、OSS系統功能簡介

OSS橫向繼承了資源管理與運營、服務管理與運營以及客戶支撐的劃分方法，其中包括了四個層次，分別是基礎管理，資源管理與運營，服務管理與運營以及客戶支撐。

（1）基礎管理層：實現對綜合事務管理、文檔以及案例管理、運維流程的定義、建模以及流程狀態的跟蹤管理、系統管理、運維管理以及合作伙伴管理。（2）資源管理層：主要是實現面向業務開通的資源就緒功能、資源開通與資源調度功能、資源保障功能、資源分析功能以及資源規劃功能等。（3）服務管理與運營層：主要是實現面向服務就緒域、開通域、保障域和和規劃域提供覆蓋全業務服務的支撐功能，包括服務就緒、服務開通、服務保障、服務分析以及服務規劃功能。（4）客戶支撐層：這一層次的產品管理與訂單管理屬于BSS層面功能，OSS層面注重與他們的交互接口。客戶保障是提供客戶層的保障管理，實現客戶的SLA管理；客戶分析是從網絡視角提供對用戶行為、客戶特征等階段性及趨勢分析。

三、云計算在廣電網絡運維支撐系統中的應用

在廣電運維支撐系統中引入云計算技術之后，它由原來的獨立建設、分散維護模式，發展成為運維支撐系統的集約化運營管理，系統建設也從原來的總部和省分兩級換成總部一級統一建設，這樣不僅減少了建設成本，實現了效率提高，而且還減少了管理以及建設中的各個環節的成本，提高了運營效率。同時，它還使得管理得到提升，通過系統進行數據集中，實現統一管理，進而能夠提升管理能力。

通過云計算，可以實現運維支撐系統的平臺統一、提高專業性；還可以將資源統一，并利用虛擬化技術實現資源的“空分、時分”共享，提升資源利用率；并且還可以根據業務需求，實現按需分配，提高管理的水平。而且，由于資源和平臺得以統一，所帶來的管理以及運維支撐方面的高效率也是不言而喻。

不過，運維支撐系統的升級和改造需要遵循統一的標準、互聯互通、保護投資以及充分利舊的原則。我們應該要考慮目前廣電的現狀，透過引入云存儲管理系統、虛擬化改造以及云計算管理平臺來實現統一的系統資源管理，逐漸實現從豎井化到統一支撐的過渡，并從原來的獨立建設、分散維護模式逐漸發展到集約化的運營管理。

而且，OSS系統的構成非常的復雜，所以我們在將云計算技術引入到OSS系統中的之后，應該引入合適的云平臺試驗，首先應該選擇具有代表性以及有共性的系統，比如電子運維系統和資源管理系統，這兩個系統的工作流程中的數據之間會有交互。然后根據試驗的結果，再對OSS系統中的其他系統進行改造，進而實現OSS基礎平臺向云平臺的穩步轉變。

基于廣電網絡運維支撐系統的現狀以及目前云計算技術的發展情況，目前云計算技術在網絡運維支撐系統中的應用可以從兩個方面入手：第一個方面是服務器虛擬化，另一個方面是存儲虛擬化。

1、服務器虛擬化

服務器虛擬化也就是將服務器上所擁有的物理資源通過虛擬化技術映射成為一種虛擬資源。而且這些虛擬資源從操作系統的使用以及應用的使用上應當是相互獨立的。這樣，就可以在同一臺物理計算機上同時運行多個獨立的操作系統以及相互之間獨立的應用。而且服務器上所擁有的資源都可以被這些應用環境共享。將服務器配合其他諸如工作負載管理等技術還可以讓服務器在滿足不同類型的工作負載的服務水平的同時，還能夠充分的利用服務器的物理資源。

目前，網絡界已經有很多種服務器虛擬化技術。從技術的層面上來講，各個廠商的服務器虛擬化技術可以劃分為硬件物理分區、邏輯分區、虛擬機以及操作系統層面的虛擬化。而且每一種技術都有其自身獨有的特點，所以在實際應用的過程中，可以根據具體的需要來進行選擇。

在采用云計算技術的過程中，安全策略也是我們要重點考慮的對象，我們可以將功能區分為3個安全區域，分別是應用服務器區、中心采集區、Web服務器區。這三個區域的管理是一致的，為了保證其安全性，還要將其進行物理分開，并通過防火墻進行安全域劃分。將不同運維支撐系統中具有相同功能的服務器整合在一個區域內，并且在這三個區域之間形成一種有效并且方面控制的策略限制，加強對核心系統的安全保障。

2、存儲虛擬化

存儲虛擬化的意思就是將分散的、不同品牌或者是不同級別的存儲產品統一到一個或者幾個大的存儲池下，給用戶看見的不再是一個孤立而且分散的系統，而是一個統一的整體。而且用戶管理的也是一個統一的整體，不再是一個一個具體的系統。通過這種在物理存儲系統以及服務器之間增加一個虛擬層。使用者只需要和邏輯存儲打交道，而存儲硬件的增減、調換、分拆、合并對使用者來說是完全透明的。對于存儲的管理者來說，存儲虛擬化的引入，使得存儲管理變得更加統一，而且管理效率也得到了大大的提高。

同時，在構建云計算資源池之后，很多的異構設別都被納入到統一管理域內，需要通過集中的資源池管理平臺，優化現有的管理工作，讓有限的人力可以通過提高管理效率的方式來支撐更大規模的系統維護。

四、廣電網絡運維支撐系統中的綜合網管系統中云計算技術的應用

針對網絡運維支撐中的綜合網管系統系統，因為每一個系統涉及到的功能和重點能力都有所不同，所以在引入云計算技術時所采用的方案也有所區別。

（1）綜合監控系統。綜合監控系統主要實現全專業網絡運行時間集中實時監控，實現網絡、業務以及客戶這三個層面的“看得見”，其重點建設能力包括管理者視圖，包括網絡概況監控、重點實現應急場景、實時性能監控以及重大活動場景監控等等。綜合監控系統中告警數據管理模塊并行處理的最小粒度是告警源，這個系統引入云計算技術主要就是考慮到laaS資源池的部署問題。（2）綜合資源系統。綜合資源系統實現對全網各專業網絡資源的有效管理，支撐業務快速開通，網絡資源高效調度，實現對網絡的可控制性，它重點建設能力包括建立全專業網絡資源庫，建立跨專業資源關聯關系等等。綜合資源管理系統硬件主要包括數據庫服務器、應用服務器、GIS服務器和磁盤陣列，根據綜合資源管理系統要求，可以應用x86平臺實現。在存儲中，綜合資源系統是典型的OLTP應用，沒有大量的非結構化文檔存儲，可以采用傳統SAN設備。（3）綜合分析系統。綜合分析系統中各類網絡運行指標數據，進行端到端的業務分析，確保網絡質量短板“抓得住”，其重點建設能力包括數據統一收集存儲以及業務質量分析等等。它最主要的功能是承載了網絡統計數據中心的職責，從數據管理以及數據存儲層面設計了數據倉庫以及ODM-DB，由這兩套數據存儲體系共同構成了網絡通緝數據中心。對于綜合分析系統來說，數據庫服務器上主要采用的就是UNIX小型機方案為主。因為綜合分析系統中的數據量非常的大，而且針對數據分析通常也是采用OLAP形式，隨著數據量的不斷持續上升，后續的系統性會慢慢降低，所以要考慮云數據庫的并行處理方式進一步提高系統性能。

五、結束語

通過以上的研究，我們可以看出，運維支撐系統對于廣電系統的應用是非常關鍵的，也是非常重要的，通過充分利用云計算的理念和技術，全面的建立起統一的運營服務模式，逐步的實現同一規劃、統一建設、統一運營以及統一管理。整合屬地分散運營的廣電網絡，建立開放的業務平臺，提供第三方的業務開放接入，在原來的廣電業務的管理和控制下，通過對OSS系統引入云計算技術，可以提升廣電業務管理水平以及服務水平。而且，云計算是強調集中化、跨系統的優勢以及應用平臺資源的分層耦合管理，這和傳統的煙囪式的系統建設與管理有很大的不同，同時也為系統建設以及運維管理方面帶來了很大的挑戰。為了能夠更好的適應云平臺，需要在組織架構等方面進行一定的變革。

總之，云計算的引入不應該影響到目前的運維支撐系統的正常運行，也就是在保證目前網絡運維支撐系統質量的前提下再來進行云計算平臺的建設。云計算的引入要充分的保護運維支撐系統的現有投資，不能夠盲目的追求云計算平臺規模，要與支撐系統的現狀緊密結合。

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