電信運營商在線計費系統(tǒng)部署架構(gòu)探析

邢玉飛 古英杰 周衛(wèi)星 王小峰

【摘要】 本文提出一種在線計費系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方案，并通過模擬發(fā)送在線消息，實施性能測試，對比不同架構(gòu)下系統(tǒng)的并發(fā)用戶量、發(fā)包總量、處理時長、在線率和服務(wù)器資源使用率等指標(biāo)，并最終確定最優(yōu)的系統(tǒng)部署架構(gòu)。

【關(guān)鍵字】 在線計費 BOSS系統(tǒng) 性能測試

一、引言

計費系統(tǒng)是電信運營商業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的核心系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)對用戶使用的各種電信服務(wù)進行計費，為電信運營商的業(yè)務(wù)收入提供保障。根據(jù)計費效果的實時性，計費系統(tǒng)分為在線計費系統(tǒng)和離線計費系統(tǒng)兩類。目前在線計費系統(tǒng)的組成主要由在線消息網(wǎng)元、在線計費引擎、BDS服務(wù)、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫和物理數(shù)據(jù)庫等組成，如何合理的部署各個服務(wù)組件，對外提供最優(yōu)的系統(tǒng)處理性能，是本文研究的重點。本文主要研究和對比了不同的在線計費系統(tǒng)部署架構(gòu)的性能情況，通過性能測試，對比不同架構(gòu)下，系統(tǒng)整體的處理情況和指標(biāo)，為后續(xù)在線計費系統(tǒng)的部署和資源配置，提供依據(jù)。

二、在線計費系統(tǒng)概述

移動互聯(lián)網(wǎng)時代要求計費系統(tǒng)從后端支撐系統(tǒng)向?qū)崟r的生產(chǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，并在流量計費及控制、處理實時性、用戶體驗優(yōu)化等方面提出了新的要求。實時計費是相比傳統(tǒng)離線計費方式而言，更加注重計費處理時效性和對用戶使用情況的授權(quán)和及時控制的計費方式。

2.1功能模塊

在線計費系統(tǒng)是參與通信過程控制的計費系統(tǒng)，能夠解決用戶實時信用控制、預(yù)付費使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)實時計費等問題。

功能模塊主要分四層，在線接入層、計費應(yīng)用層、BDS服務(wù)層和數(shù)據(jù)存儲層。在線接入層，主要負(fù)責(zé)在線計費消息的接入，將其轉(zhuǎn)換為內(nèi)部消息，提供給計費應(yīng)用，并接收計費應(yīng)用層返回的業(yè)務(wù)使用額度等結(jié)果消息，將其轉(zhuǎn)換為DCC協(xié)議響應(yīng)消息，轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的在線計費請求方；計費應(yīng)用層依據(jù)計費資源、產(chǎn)品資費、用戶資料信息實現(xiàn)個人客戶計費過程，對在線計費請求進行預(yù)處理，業(yè)務(wù)識別和相關(guān)業(yè)務(wù)信息的補充，根據(jù)業(yè)務(wù)識別結(jié)果，對業(yè)務(wù)控制網(wǎng)元發(fā)送的監(jiān)控用戶業(yè)務(wù)使用額度請求，根據(jù)在線計費引擎計算結(jié)果進行可用業(yè)務(wù)使用額度的授權(quán)；BDS層實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一訪問和業(yè)務(wù)流程的統(tǒng)一控制，以及計費核心的數(shù)據(jù)集中和統(tǒng)一存放，為BOSS內(nèi)部計費、帳務(wù)及其周邊子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲支持；數(shù)據(jù)存儲層，是用戶數(shù)據(jù)、批價數(shù)據(jù)的存儲，為了達到快速高效的訪問用戶數(shù)據(jù)，一般采用開源的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)。

2.2程序?qū)崿F(xiàn)

程序設(shè)計框架按照分層要求：1、OCI接入層：接入程序，負(fù)責(zé)在線消息的模擬發(fā)送；2、APP應(yīng)用層：接入控制、會

話管理、批價等應(yīng)用服務(wù)；3、BDS數(shù)據(jù)服務(wù)層：帳務(wù)數(shù)據(jù)訪問的原子服務(wù)和組合服務(wù)；4、Redis數(shù)據(jù)層：使用開源內(nèi)存數(shù)據(jù)庫Redis，負(fù)責(zé)用戶資料數(shù)據(jù)的內(nèi)存存儲。

由于分層部署，在各層之間增加通信模塊程序；對于多線程并發(fā)訪問，構(gòu)建連接池及管理；對于主機管理，增加心跳檢測；各處理環(huán)節(jié)還增加了日志輸出和管理等模塊。

2.3部署邏輯架構(gòu)

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)服務(wù)BDS，向應(yīng)用提供數(shù)據(jù)封裝服務(wù)，屏蔽底層數(shù)據(jù)的存儲對應(yīng)用的影響，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與應(yīng)用低耦合。作為連接應(yīng)用和數(shù)據(jù)兩層的中間橋梁，其可以有以下三種部署方式：1、BDS服務(wù)同Redis內(nèi)存數(shù)據(jù)庫部署在同一臺主機；2、BDS服務(wù)同APP應(yīng)用層部署在同一臺主機；3、BDS服務(wù)獨立部署在一臺主機；

三、測試結(jié)果

驗證三種部署方式，在相同消息壓力和用戶數(shù)據(jù)量情況下，對比三種部署方式消息平均處理時長和資源占用情況，確定哪種部署架構(gòu)，系統(tǒng)的處理能力最優(yōu)。

測試步驟：三種部署架構(gòu)下，OCI消息并發(fā)數(shù)800條/秒，記錄不同架構(gòu)下的測試結(jié)果；1）發(fā)送消息總條數(shù)；2）記錄小于200ms和超時百分比；3）系統(tǒng)的處理能力。

測試數(shù)據(jù)：

測試結(jié)論：

BDS和內(nèi)存部署的方式，超時百分比最小，CPU資源占用最低；同時，三種部署方式的系統(tǒng)處理能力相差不大550條/秒左右。隨著并發(fā)數(shù)增加的情況下，其性能表現(xiàn)和資源占用情況優(yōu)勢更為明顯。

四、結(jié)束語

本文從系統(tǒng)架構(gòu)角度初步研究了BDS業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)服務(wù)層對在線計費系統(tǒng)部署架構(gòu)的影響，BDS和內(nèi)存庫部署同一臺主機的方式，降低了BDS與內(nèi)存庫的交互和網(wǎng)絡(luò)開銷，但這種方式耦合度較高。同時，系統(tǒng)的部署架構(gòu)需要視系統(tǒng)規(guī)模、用戶數(shù)、資源配置等條件進行具體分析，選擇最優(yōu)的系統(tǒng)部署架構(gòu)。

參 考 文 獻

[1]李福慶，李良.在線計費系統(tǒng)云化部署架構(gòu)研究[J]. 郵電設(shè)計技術(shù)，2013，12：17-19；

[2]趙豐.電信服務(wù)在線計費系統(tǒng)的分析與設(shè)計[C].2008， TN915.09