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)中的應用研究
摘要：云計算是近年來最為熱門的IT技術(shù)，被認為是互聯(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 文獻標識碼：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、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遠超出自身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)應用提供硬件服務、基礎架構(gòu)服務、平臺服務、軟件服務、存儲服務的系統(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上而不是真實的基礎上運行。虛擬化是基于開放的x86架構(gòu)，將硬件、操作系統(tǒng)和應用程序一同裝入一個可遷移的虛擬機檔案文件中，目標是實現(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器、存儲、網(wǎng)絡、桌面應用程序的整合，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)
美國國家標準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、服務器、存儲、應用和服務)提供無所不在、方便的、隨需的網(wǎng)絡訪問。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，以高效服務管理為核心，提供自動化的，具有高度可伸縮性、虛擬化、標準化的硬、軟件資源服務。
云架構(gòu)通過虛擬化、標準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)絡將云中的服務交付給用戶。
目前云計算有兩種不同的分類方式。按云服務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架構(gòu)，面向內(nèi)部用戶提供云計算服務。企業(yè)擁有基礎架構(gòu)的自主權(quán)，并且可以基于自己的需求改進服務，進行自主創(chuàng)新。公有云是企業(yè)通過自己的基礎設施直接向外部用戶提供服務。外部用戶通過互聯(lián)網(wǎng)訪問服務，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，又向外提供業(yè)務。
云計算按提供的服務類型分類，可分為基礎設施服務(IAAS)，應用平臺服務(PAAS)，應用軟件服務(SAAS)三種類型。
IAAS：基礎設施做為服務(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設備、帶寬等計算機基礎設施，集中起來成為一個虛擬的資源池來對外提供服務。
PAAS：平臺做為服務(Platform as a Service)，提供服務應用引擎，用戶基于該應用服務引擎可以構(gòu)建該類應用。對服務提供商可以靈活擴展業(yè)務，響應長尾需求，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(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，如何應用云計算需要慎重考慮。由于IAAS服務所需的虛擬化技術(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)域開展云計算服務的最佳切入點。[2]本文就詳細說明IAAS云計算技術(shù)在電信運營商IT支撐系統(tǒng)的應用部署方式。
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)絡的重復性任務處理部分，如話單采集、數(shù)據(jù)抽取及格式轉(zhuǎn)換等(第二類重復任務處理型);復雜關(guān)系型計算部分，如計費應用、各系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(第三類復雜關(guān)系型)等。其中，面向用戶并發(fā)請求處理應用、面向網(wǎng)絡重復任務處理應用較為適合基于PC 服務器資源池的部署，數(shù)據(jù)庫應用受當前不同廠家設備架構(gòu)不同以及操作系統(tǒng)不同的限制，不建議向PC 服務器資源池遷移。
在實際部署時，對X86架構(gòu)的刀片服務器、PC服務器進行了虛擬化，將第一類和第二類應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)務運營方式比較
雖然云計算對運營商應用來講，對于IT設備的優(yōu)化，提高效率，節(jié)能方面的措施，應該是最為急迫的，但是在將云計算在引入具體應用時還應考慮標準問題、穩(wěn)定性問題、安全性問題以及應用遷移問題：
標準問題：云計算目前標準化進度緩慢，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的云服務都出現(xiàn)過業(yè)務中斷。
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 資源池建設的實施策略一是聚焦重點、快速見效,建設云計算資源池并先遷移設備規(guī)模大的適合應用，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，使物理服務器能夠連接共享存儲設備，以實現(xiàn)動態(tài)遷移。
資源池采用高密度計算、低功耗設備，減少設備空間占用：在機房設施允許的情況下，應盡可能選擇刀片型PC服務器，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)絡設備，物理主機以千兆接入：資源池所在局域網(wǎng)絡的核心交換機應支持萬兆以上的交換帶寬，相關(guān)物理服務器應支持以千兆方式接入局域網(wǎng)絡，滿足資源池模式下密集計算和信息傳輸對局域網(wǎng)絡設備性能和帶寬需要。局域網(wǎng)絡設備應具備通過二層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，加快應用軟件的開發(fā)、測試和部署速度，實現(xiàn)業(yè)務和資源的快速部署，縮短新業(yè)務上線時間;提升資源共享程度，建設IT基礎資源共享池，使得整體架構(gòu)可以快速、靈活地響應業(yè)務發(fā)展需求;實現(xiàn)節(jié)能減排，打造綠色IT。
參考文獻
[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，龔至暉，康尚欽.云計算在運營商IT支撐系統(tǒng)領(lǐng)域的應用研究.移動通信.2010，11.
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