上海聯(lián)通BOSS系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施“云”化建設(shè)

2010/06/12

　　隨著3G 及全業(yè)務(wù)時代的來臨，電信企業(yè)的BOSS系統(tǒng)（Business and Operation support system, 電信業(yè)務(wù)運營支持系統(tǒng)）也隨之面臨著硬件需求急劇膨脹、投資維護成本相對短缺的困境。如何最大化地利用基礎(chǔ)設(shè)施資源，靈活動態(tài)地分配計算資源與存儲資源，如何提高系統(tǒng)投資有效率，降低維護成本，簡化日常維護等問題成為各大運營商亟待解決的問題。

BOSS系統(tǒng)組網(wǎng)圖

　　上海聯(lián)通針對以上問題，在BOSS系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的集約化建設(shè)中引入云計算理念與虛擬化技術(shù)，通過動態(tài)LPAR（Logical Partitioning）和統(tǒng)一存儲技術(shù)，實現(xiàn)了多應(yīng)用系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)一承載與資源動態(tài)調(diào)配，為逐步打造內(nèi)云IaaS(Infrastructure as a Service)平臺，實現(xiàn)云計算的落地應(yīng)用探索出了一條可行之路。

　　“云”化方案的關(guān)鍵技術(shù)

　　項目關(guān)鍵技術(shù)之一：主機虛擬化。主機虛擬化可以打破操作系統(tǒng)和物理硬件的一對一互相倚賴關(guān)系，實現(xiàn)統(tǒng)一物理設(shè)備上多個應(yīng)用系統(tǒng)間計算能力按需分配，動態(tài)調(diào)整，同時確保系統(tǒng)間的有效故障安全隔離。LPAR中的動態(tài)邏輯分區(qū)（DLPAR）+微分區(qū)技術(shù)，將一臺服務(wù)器劃分成多個獨立運行的“虛擬”服務(wù)器，使得每個分區(qū)都擁有屬于自己的CPU、內(nèi)存和IO資源并根據(jù)需要分別部署不同操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序。當(dāng)因業(yè)務(wù)高峰對計算能力發(fā)生緊急擴容需求時，可在業(yè)務(wù)不中斷的前提下，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的閥值，以0.1CPU為最小單位，進行計算能力的自動調(diào)配。

　　項目關(guān)鍵技術(shù)之二：存儲虛擬化。統(tǒng)一存儲技術(shù)在業(yè)界已相當(dāng)成熟，最常見的三種存儲虛擬化方式為：交換架構(gòu)虛擬化、磁盤陣列虛擬化以及整合到應(yīng)用設(shè)備內(nèi)的虛擬化。本項目采取的是基于交換架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)存儲虛擬化實現(xiàn)方案，即通過異構(gòu)存儲管理軟件SVC(SAN Volume Controller)，在不影響現(xiàn)有SAN網(wǎng)絡(luò)的情況下，兼容新存儲設(shè)備并充分利舊老存儲設(shè)備，實現(xiàn)多個應(yīng)用系統(tǒng)共享存儲資源。從而打破了各個獨立的SAN存儲數(shù)據(jù)孤島，實現(xiàn)存儲資源的統(tǒng)一監(jiān)控與按需調(diào)配，提高了資源利用率，簡化了管理界面，強化了應(yīng)用的可用性。

　　項目關(guān)鍵技術(shù)之三：I/O虛擬化。本項目通過邏輯分區(qū)LPAR中的虛擬 I/O 技術(shù)，實現(xiàn)了多個邏輯分區(qū)LPAR在不同時段共享I/O物理設(shè)備。虛擬I/O服務(wù)器可以把邏輯虛擬資源（SCSI、網(wǎng)卡）等I/O設(shè)備分配給不同分區(qū)，實現(xiàn)多個分區(qū)共享物理板卡，從而節(jié)省了硬件投資，也提高了分區(qū)的靈活性。

　　BOSS系統(tǒng)“云”化建設(shè)方案

　　上海聯(lián)通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目，實現(xiàn)了OSS域內(nèi)電子運維、資源管理、GIS應(yīng)用及綜合網(wǎng)管4大核心系統(tǒng)，BSS域內(nèi)IT網(wǎng)管、聯(lián)機指令、CRM接入服務(wù)器、BILLING接入服務(wù)器、PRM系統(tǒng)5個關(guān)鍵應(yīng)用的統(tǒng)一硬件建設(shè)。

　　通過對各應(yīng)用日常硬件需求和高峰硬件需求的充分調(diào)研分析，考慮各應(yīng)用高峰資源需求平衡及各類數(shù)據(jù)和應(yīng)用的相互獨立，在OSS域，我們將電子運維、資源管理、GIS應(yīng)用及綜合網(wǎng)管4大系統(tǒng)的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器在兩臺集約化主機中交叉部署，并在兩臺主機中實現(xiàn)雙機互備。在資源分配時，先對一臺主機的每個分區(qū)的分配固定數(shù)量的CPU內(nèi)核，并預(yù)留出一定數(shù)量的共享CPU資源。當(dāng)某個分區(qū)的資源緊張時，可以將共享資源或其它分區(qū)的富余資源劃分到此分區(qū)，支援此分區(qū)的業(yè)務(wù)處理；在業(yè)務(wù)高峰期過后，又可以將資源歸還給共享資源池或原有分區(qū)，也可調(diào)配到其它緊張的分區(qū)。這種分區(qū)之間的資源調(diào)撥，通過動態(tài)邏輯分區(qū)（DLPAR）技術(shù)自動實現(xiàn)，無需停止或重新啟動操作系統(tǒng)，從而保證了業(yè)務(wù)的可連續(xù)性。OSS域系統(tǒng)部署如圖1所示。

　　在BSS域，我們將聯(lián)機指令系統(tǒng)、IT網(wǎng)管系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)等5個應(yīng)用的硬件需求進行了綜合整體考慮。從系統(tǒng)安全角度，將整體硬件的部署分為DMZ區(qū)和核心區(qū)兩大塊進行部署。同時，將各應(yīng)用系統(tǒng)的接入層、展示層、邏輯交易層及數(shù)據(jù)訪問層進行交叉部署,雙機互備。在實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的負載均衡及計算能力的均衡利用的同時,一方面消除了各應(yīng)用系統(tǒng)的單點隱患，另一方面確保了DMZ區(qū)和核心區(qū)的各邏輯層的硬件資源靈活可擴展。

　　“云”化項目建設(shè)的實施效果

　　上海聯(lián)通BOSS基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)項目，通過引入云計算理念與技術(shù)，在滿足各應(yīng)用同性能TPMC需求和安全冗余保障的條件下，大幅提升了投資效益。項目預(yù)計投資為2300萬，實際累計節(jié)約硬件投資500多萬元，占投資總額的22%。每年降低能耗超過50%，機房空間節(jié)省了30%，續(xù)保成本每年減少約37%，碳排放量降低31%。在大大簡化系統(tǒng)總體架構(gòu)的同時，也減少了后期維護工作量，實現(xiàn)了建設(shè)人員、維護人員的合理復(fù)用。

　　通過該項目的建設(shè)，上海聯(lián)通也探索出了一條項目管理、項目建設(shè)、項目維護的創(chuàng)新之路。通過兩個“分離”，即：應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)分離、應(yīng)用系統(tǒng)維護和基礎(chǔ)設(shè)施分離，逐步形成了專業(yè)規(guī)范的分層維護體系，實現(xiàn)了人員的充分復(fù)用，促進了不同部門、不用應(yīng)用建設(shè)單位之間的高效協(xié)同，實現(xiàn)了設(shè)備資源和人力資源的最大化利用。該項目從2010年1月份上線以來，有效滿足了業(yè)務(wù)運營和網(wǎng)絡(luò)運營的基礎(chǔ)設(shè)施支撐需要，加強了BSS及OSS系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，提高了各類資源的利用率，提升了投資有效性，是上海聯(lián)通在嘗試云計算落地，逐步打造內(nèi)云IaaS(Infrastructure as a Service)平臺，從管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新兩方面成功邁出的第一步。

通信世界周刊

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