it通信技術(shù)論文(2)
it通信技術(shù)論文
it通信技術(shù)論文篇二
云計算技術(shù)在通信運營商IT支撐系統(tǒng)中的應(yīng)用研究
摘要：云計算是近年來最為熱門的IT技術(shù)，被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)乃至IT行業(yè)未來發(fā)展趨勢，云計算技術(shù)已經(jīng)成為通信運營商與IT廠商，互聯(lián)網(wǎng)廠商相互競爭與滲透的切入點，對電信運營商IT支撐系統(tǒng)領(lǐng)域而言，云計算是個很好的發(fā)展契機。本文通過對虛擬化技術(shù)以及云計算應(yīng)用進行分析，解析虛擬化技術(shù)及云計算關(guān)鍵技術(shù)，并結(jié)合通信運營商IT支撐系統(tǒng)特點，說明在電信運營商IT支撐系統(tǒng)中的應(yīng)用部署方式，為相關(guān)企業(yè)在IT領(lǐng)域?qū)嵤┰朴嬎闾峁﹨⒖肌?/p>
關(guān)鍵字：云計算;虛擬化技術(shù);通信運營商;IT支撐系統(tǒng);
中圖分類號：E965 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
引言
隨著互聯(lián)網(wǎng)時代信息與數(shù)據(jù)的快速增長，科學(xué)、工程和商業(yè)計算領(lǐng)域需要處理大規(guī)模、海量的數(shù)據(jù)，對計算能力的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出自身IT 架構(gòu)的計算能力，這時就需要不斷加大系統(tǒng)硬件投入來實現(xiàn)系統(tǒng)的可擴展性。[1]在這種情況下，為了節(jié)省成本和實現(xiàn)系統(tǒng)的可擴放性，云計算的概念被提了出來。云計算是分布式計算、并行處理和網(wǎng)格計算的進一步發(fā)展，能夠向各種互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供硬件服務(wù)、基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)、平臺服務(wù)、軟件服務(wù)、存儲服務(wù)的系統(tǒng)。
本文對云計算關(guān)鍵技術(shù)——虛擬化技術(shù)進行分析闡述云計算的分類及技術(shù)架構(gòu)，同時說明電信運營商IT支撐系統(tǒng)中云計算的應(yīng)用部署建議。
虛擬化技術(shù)
虛擬化是一個廣義的術(shù)語，在計算機方面通常是指計算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實的基礎(chǔ)上運行。虛擬化是基于開放的x86架構(gòu)，將硬件、操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序一同裝入一個可遷移的虛擬機檔案文件中，目標(biāo)是實現(xiàn)IT資源利用效率和靈活性的最大化。
虛擬化可以用來進行服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、桌面應(yīng)用程序的整合，提高系統(tǒng)資源利用率，提高管理靈活性，節(jié)省服務(wù)器空間和電耗成本。目前主流的虛擬化軟件有Microsoft的Hyper-V 、Vmvare的vSphere、Citrix的XENServer等。
表1 主流虛擬化軟件產(chǎn)品比較
Micorsoft VMWare Citrix
云計算技術(shù)
美國國家標(biāo)準(zhǔn)計算研究所對云計算是這樣定義的：云計算是一種IT資源的使用模式，它是對共享的可配置的計算資源(如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用和服務(wù))提供無所不在、方便的、隨需的網(wǎng)絡(luò)訪問。資源的使用和釋放可以快速進行，不需要多少管理代價。
云計算的本質(zhì)核心：以虛擬化的硬件體系為基礎(chǔ)，以高效服務(wù)管理為核心，提供自動化的，具有高度可伸縮性、虛擬化、標(biāo)準(zhǔn)化的硬、軟件資源服務(wù)。
云架構(gòu)通過虛擬化、標(biāo)準(zhǔn)化和自動化的方式有機整合了云中的硬件和軟件資源，并通過網(wǎng)絡(luò)將云中的服務(wù)交付給用戶。
目前云計算有兩種不同的分類方式。按云服務(wù)的對象可分為公有云，私有云和混合云：
私有云是企業(yè)自己搭建云計算基礎(chǔ)架構(gòu)，面向內(nèi)部用戶提供云計算服務(wù)。企業(yè)擁有基礎(chǔ)架構(gòu)的自主權(quán)，并且可以基于自己的需求改進服務(wù)，進行自主創(chuàng)新。公有云是企業(yè)通過自己的基礎(chǔ)設(shè)施直接向外部用戶提供服務(wù)。外部用戶通過互聯(lián)網(wǎng)訪問服務(wù)，并不擁有云計算資源?；旌显茖嶋H上是私有云和公有云的混合，既向內(nèi)提供業(yè)務(wù)，又向外提供業(yè)務(wù)。
云計算按提供的服務(wù)類型分類，可分為基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)(IAAS)，應(yīng)用平臺服務(wù)(PAAS)，應(yīng)用軟件服務(wù)(SAAS)三種類型。
IAAS：基礎(chǔ)設(shè)施做為服務(wù)(Infrastructure as a Service)，實現(xiàn)機制是創(chuàng)建虛擬的計算、存儲中心，能夠把計算單元、存儲器、I/O設(shè)備、帶寬等計算機基礎(chǔ)設(shè)施，集中起來成為一個虛擬的資源池來對外提供服務(wù)。
PAAS：平臺做為服務(wù)(Platform as a Service)，提供服務(wù)應(yīng)用引擎，用戶基于該應(yīng)用服務(wù)引擎可以構(gòu)建該類應(yīng)用。對服務(wù)提供商可以靈活擴展業(yè)務(wù)，響應(yīng)長尾需求，靈活調(diào)配資源 ;對開發(fā)者用戶可以加快開發(fā)速度，簡化系統(tǒng)維護 。
SAAS：軟件做為服務(wù)(Software as Service)，用戶通過Internet來使用軟件，用戶無需購買軟件，可以按需租用軟件。
IAAS、PAAS、SAAS三個層次彼此之間相互獨立，沒有依賴關(guān)系，不同層次云計算涉及不同的核心技術(shù)。
云計算在電信運營商IT支撐系統(tǒng)中的應(yīng)用介紹
IT支撐系統(tǒng)是電信運營商企業(yè)的核心命脈，如何應(yīng)用云計算需要慎重考慮。由于IAAS服務(wù)所需的虛擬化技術(shù)和運營技術(shù)相對成熟，并且有較成熟的商用案例，因此IAAS是電信運營商IT領(lǐng)域開展云計算服務(wù)的最佳切入點。[2]本文就詳細(xì)說明IAAS云計算技術(shù)在電信運營商IT支撐系統(tǒng)的應(yīng)用部署方式。
電信運營商IT支撐系統(tǒng)根據(jù)計算特點分為：面向用戶的并發(fā)請求處理部分,如各系統(tǒng)WEB 及APP 層(第一類并發(fā)處理型);面向網(wǎng)絡(luò)的重復(fù)性任務(wù)處理部分，如話單采集、數(shù)據(jù)抽取及格式轉(zhuǎn)換等(第二類重復(fù)任務(wù)處理型);復(fù)雜關(guān)系型計算部分，如計費應(yīng)用、各系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(第三類復(fù)雜關(guān)系型)等。其中，面向用戶并發(fā)請求處理應(yīng)用、面向網(wǎng)絡(luò)重復(fù)任務(wù)處理應(yīng)用較為適合基于PC 服務(wù)器資源池的部署，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用受當(dāng)前不同廠家設(shè)備架構(gòu)不同以及操作系統(tǒng)不同的限制，不建議向PC 服務(wù)器資源池遷移。
在實際部署時，對X86架構(gòu)的刀片服務(wù)器、PC服務(wù)器進行了虛擬化，將第一類和第二類應(yīng)用部署在云資源池上。
虛擬化前：每臺主機一個操作系統(tǒng)，軟硬件緊密結(jié)合，在同一臺主機上運行多個應(yīng)用程序通常造成資源占用沖突，系統(tǒng)資源利用低硬件成本昂貴且不夠靈活。
虛擬化后：打破了操作系統(tǒng)與硬件資源互相依賴關(guān)系，通過封裝到虛擬機的技術(shù)，管理操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序為單一的個體，有較強大的安全和故障隔離方式，實現(xiàn)計算資源的按需分配，業(yè)務(wù)的動態(tài)調(diào)整，提供了資源利用率。
圖1電信運營商IT支撐系統(tǒng)虛擬化前后業(yè)務(wù)運營方式比較
雖然云計算對運營商應(yīng)用來講，對于IT設(shè)備的優(yōu)化，提高效率，節(jié)能方面的措施，應(yīng)該是最為急迫的，但是在將云計算在引入具體應(yīng)用時還應(yīng)考慮標(biāo)準(zhǔn)問題、穩(wěn)定性問題、安全性問題以及應(yīng)用遷移問題：
標(biāo)準(zhǔn)問題：云計算目前標(biāo)準(zhǔn)化進度緩慢，各廠家各自為戰(zhàn)，方案互不兼容，甚至在互操作方面也存在問題。
穩(wěn)定性問題：盡管云計算技術(shù)會帶來一定的運維便利性，但由于云計算技術(shù)并不成熟，穩(wěn)定性方面仍有不足。2009年，Google、Microsoft、Amazon的云服務(wù)都出現(xiàn)過業(yè)務(wù)中斷。
安全性問題：云計算的引入，對信息安全提出了新的要求，例如虛擬化軟件安全、用戶數(shù)據(jù)安全和可跟蹤性等。
應(yīng)用遷移問題：技術(shù)方面，需要調(diào)整架構(gòu);經(jīng)濟方面，初次建設(shè)云計算環(huán)境和遷移都可能產(chǎn)生新的成本;運營方面，需要現(xiàn)有運營體制做較大改變。在保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行的前提下，內(nèi)部IT 資源池建設(shè)的實施策略一是聚焦重點、快速見效,建設(shè)云計算資源池并先遷移設(shè)備規(guī)模大的適合應(yīng)用，快速發(fā)揮云計算技術(shù)價值;二是逐步遷移、滾動實施,根據(jù)MBOSS 系統(tǒng)的特點，先實現(xiàn)各專業(yè)內(nèi)的資源整合，后實現(xiàn)跨專業(yè)資源整合，分批分階段遷移、滾動實施，將原有設(shè)備納入資源池，充分保護已有投資。
因此針對以上問題建議資源池盡量采用相同的CPU架構(gòu)、同一虛擬化軟件，以便保持良好的資源調(diào)度并易于管理。
資源池盡可能部署在相同機房及二層網(wǎng)絡(luò)，使物理服務(wù)器能夠連接共享存儲設(shè)備，以實現(xiàn)動態(tài)遷移。
資源池采用高密度計算、低功耗設(shè)備，減少設(shè)備空間占用：在機房設(shè)施允許的情況下，應(yīng)盡可能選擇刀片型PC服務(wù)器，提高計算密度，減少機房空間等高價值資源占用，同時降低能源消耗。
盡量采用高性能局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，物理主機以千兆接入：資源池所在局域網(wǎng)絡(luò)的核心交換機應(yīng)支持萬兆以上的交換帶寬，相關(guān)物理服務(wù)器應(yīng)支持以千兆方式接入局域網(wǎng)絡(luò)，滿足資源池模式下密集計算和信息傳輸對局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能和帶寬需要。局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)具備通過二層VLAN 劃分方式實現(xiàn)不同域系統(tǒng)的安全隔離，并能夠支持隨虛機遷移自動進行相應(yīng)端口安全策略的遷移。
結(jié)束語
引入云計算之后，將實現(xiàn)資源的按需分配，環(huán)境部署自動化，加快應(yīng)用軟件的開發(fā)、測試和部署速度，實現(xiàn)業(yè)務(wù)和資源的快速部署，縮短新業(yè)務(wù)上線時間;提升資源共享程度，建設(shè)IT基礎(chǔ)資源共享池，使得整體架構(gòu)可以快速、靈活地響應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展需求;實現(xiàn)節(jié)能減排，打造綠色I(xiàn)T。
參考文獻(xiàn)
[1] 談圳.云計算虛擬化技術(shù)研究.研究與探討.2012，1.
[2] 姚文勝，李嫚，喬宏明，龔至?xí)?，康尚欽.云計算在運營商IT支撐系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用研究.移動通信.2010，11.
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