上海聯(lián)通BOSS系統基礎設施“云”化建設
2010/06/12
隨著(zhù)3G 及全業(yè)務(wù)時(shí)代的來(lái)臨，電信企業(yè)的BOSS系統（Business and Operation support system, 電信業(yè)務(wù)運營(yíng)支持系統）也隨之面臨著(zhù)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設施資源，靈活動(dòng)態(tài)地分配計算資源與存儲資源，如何提高系統投資有效率，降低維護成本，簡(jiǎn)化日常維護等問(wèn)題成為各大運營(yíng)商亟待解決的問(wèn)題。
上海聯(lián)通針對以上問(wèn)題，在BOSS系統基礎設施的集約化建設中引入云計算理念與虛擬化技術(shù)，通過(guò)動(dòng)態(tài)LPAR（Logical Partitioning）和統一存儲技術(shù)，實(shí)現了多應用系統基礎設施的統一承載與資源動(dòng)態(tài)調配，為逐步打造內云IaaS(Infrastructure as a Service)平臺，實(shí)現云計算的落地應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和物理硬件的一對一互相倚賴(lài)關(guān)系，實(shí)現統一物理設備上多個(gè)應用系統間計算能力按需分配，動(dòng)態(tài)調整，同時(shí)確保系統間的有效故障安全隔離。LPAR中的動(dòng)態(tài)邏輯分區（DLPAR）+微分區技術(shù)，將一臺服務(wù)器劃分成多個(gè)獨立運行的“虛擬”服務(wù)器，使得每個(gè)分區都擁有屬于自己的CPU、內存和IO資源并根據需要分別部署不同操作系統及應用程序。當因業(yè)務(wù)高峰對計算能力發(fā)生緊急擴容需求時(shí)，可在業(yè)務(wù)不中斷的前提下，根據預先設置的閥值，以0.1CPU為最小單位，進(jìn)行計算能力的自動(dòng)調配。
項目關(guān)鍵技術(shù)之二：存儲虛擬化。統一存儲技術(shù)在業(yè)界已相當成熟，最常見(jiàn)的三種存儲虛擬化方式為：交換架構虛擬化、磁盤(pán)陣列虛擬化以及整合到應用設備內的虛擬化。本項目采取的是基于交換架構的網(wǎng)絡(luò )存儲虛擬化實(shí)現方案，即通過(guò)異構存儲管理軟件SVC(SAN Volume Controller)，在不影響現有SAN網(wǎng)絡(luò )的情況下，兼容新存儲設備并充分利舊老存儲設備，實(shí)現多個(gè)應用系統共享存儲資源。從而打破了各個(gè)獨立的SAN存儲數據孤島，實(shí)現存儲資源的統一監控與按需調配，提高了資源利用率，簡(jiǎn)化了管理界面，強化了應用的可用性。
項目關(guān)鍵技術(shù)之三：I/O虛擬化。本項目通過(guò)邏輯分區LPAR中的虛擬 I/O 技術(shù)，實(shí)現了多個(gè)邏輯分區LPAR在不同時(shí)段共享I/O物理設備。虛擬I/O服務(wù)器可以把邏輯虛擬資源（SCSI、網(wǎng)卡）等I/O設備分配給不同分區，實(shí)現多個(gè)分區共享物理板卡，從而節省了硬件投資，也提高了分區的靈活性。
BOSS系統“云”化建設方案
上海聯(lián)通基礎設施建設項目，實(shí)現了OSS域內電子運維、資源管理、GIS應用及綜合網(wǎng)管4大核心系統，BSS域內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5個(gè)關(guān)鍵應用的統一硬件建設。
通過(guò)對各應用日常硬件需求和高峰硬件需求的充分調研分析，考慮各應用高峰資源需求平衡及各類(lèi)數據和應用的相互獨立，在OSS域，我們將電子運維、資源管理、GIS應用及綜合網(wǎng)管4大系統的應用程序和數據庫服務(wù)器在兩臺集約化主機中交叉部署，并在兩臺主機中實(shí)現雙機互備。在資源分配時(shí)，先對一臺主機的每個(gè)分區的分配固定數量的CPU內核，并預留出一定數量的共享CPU資源。當某個(gè)分區的資源緊張時(shí)，可以將共享資源或其它分區的富余資源劃分到此分區，支援此分區的業(yè)務(wù)處理；在業(yè)務(wù)高峰期過(guò)后，又可以將資源歸還給共享資源池或原有分區，也可調配到其它緊張的分區。這種分區之間的資源調撥，通過(guò)動(dòng)態(tài)邏輯分區（DLPAR）技術(shù)自動(dòng)實(shí)現，無(wú)需停止或重新啟動(dòng)操作系統，從而保證了業(yè)務(wù)的可連續性。OSS域系統部署如圖1所示。
在BSS域，我們將聯(lián)機指令系統、IT網(wǎng)管系統、CRM系統等5個(gè)應用的硬件需求進(jìn)行了綜合整體考慮。從系統安全角度，將整體硬件的部署分為DMZ區和核心區兩大塊進(jìn)行部署。同時(shí)，將各應用系統的接入層、展示層、邏輯交易層及數據訪(fǎng)問(wèn)層進(jìn)行交叉部署,雙機互備。在實(shí)現應用系統的負載均衡及計算能力的均衡利用的同時(shí),一方面消除了各應用系統的單點(diǎn)隱患，另一方面確保了DMZ區和核心區的各邏輯層的硬件資源靈活可擴展。
“云”化項目建設的實(shí)施效果
上海聯(lián)通BOSS基礎設施的建設項目，通過(guò)引入云計算理念與技術(shù)，在滿(mǎn)足各應用同性能TPMC需求和安全冗余保障的條件下，大幅提升了投資效益。項目預計投資為2300萬(wàn)，實(shí)際累計節約硬件投資500多萬(wàn)元，占投資總額的22%。每年降低能耗超過(guò)50%，機房空間節省了30%，續保成本每年減少約37%，碳排放量降低31%。在大大簡(jiǎn)化系統總體架構的同時(shí)，也減少了后期維護工作量，實(shí)現了建設人員、維護人員的合理復用。
通過(guò)該項目的建設，上海聯(lián)通也探索出了一條項目管理、項目建設、項目維護的創(chuàng )新之路。通過(guò)兩個(gè)“分離”，即：應用系統建設和基礎設施建設分離、應用系統維護和基礎設施分離，逐步形成了專(zhuān)業(yè)規范的分層維護體系，實(shí)現了人員的充分復用，促進(jìn)了不同部門(mén)、不用應用建設單位之間的高效協(xié)同，實(shí)現了設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(xiàn)以來(lái)，有效滿(mǎn)足了業(yè)務(wù)運營(yíng)和網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)的基礎設施支撐需要，加強了BSS及OSS系統的安全性和穩定性，提高了各類(lèi)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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