云計算在運營商IT支撐系統領域的應用研究
1 通信行業云計算應用情況分析
云計算在互聯網相關行業早已風生水起，誕生了Amazon、Google、Apple、Salesforce等一大批知名的企業，并在IaaS、PaaS、SaaS等各個層面形成了豐富的應用及比較成熟的配套商業機制。相比較而言，通信行業的成熟應用則比較少見，商業模式成熟度、產品標準化程度及其對企業收入的影響遠不及傳統通信類產品。總體上，目前通信行業對于云計算尚處于探索嘗試階段。
國內外的電信運營商對云計算的探索和嘗試主要集中在基礎設施服務方面，在傳統IDC業務的基礎上捆綁、豐富管理相關服務。其中國外領先運營商對云計算的探索范圍更廣泛，對中國通信行業設計、推廣基于云計算的服務有較強的借鑒意義。
比如英國電信(BT)，2009年7月BT的全球服務部門(BTGS)和微軟簽署協議開展合作，基于微軟的 Business Online Productivity Suite (BPOS) 為大型機構提供在線商務套件服務。通過將微軟的BPOS集成到BT全球性、軟件驅動的客戶網絡(21CN)中，英國電信提供了一個能保證更高的服務水平和網絡性能的、完全托管的新興融合服務。BT和微軟為客戶提供了一個基于云的商務協作工具，滿足他們的語音及IT服務需求，同時幫助客戶節約在網絡設備、IT系統和其他基礎設施方面的投資。BT還計劃在此基礎上，利用其國際領先的語音VPN平臺對SIP協議的支持能力，將其全球語音業務集成到現有云服務中，提供融合度更高、更深的服務。
美國的at&t以Synaptic 為品牌，通過與EMC等廠商的合作，自2009年5月起先后推出了Synaptic Storage、Synaptic Compute和Synaptic Hosting 等云服務，主要利用數據中心以及寬帶優勢為客戶提供“可靠、靈活、安全”的數據存儲、虛擬主機及應用托管服務。美國Verizon的CAAS(Computing as a Service)服務也在2009年6月正式推出，主要提供在線存儲、虛擬主機和應用托管等服務。
國內方面，中國移動從2009年開始打造云計算平臺BC(Big Cloud)，成立了云計算實驗室，可以遠程提供運算服務，并面向省公司做試驗，用云計算的方法來做數據挖掘。據稱中國移動有意在2011年前后將其全面向外部客戶開發。中國電信和中國聯通也基于虛擬化等技術在數據存儲和應用服務方面進行了嘗試，但目前也沒有大規模對外推廣。
總體來看，英國電信對云計算的探索代表了通信行業未來對外提供云服務的方向，那就是協同上下游建立產業鏈、發揮運營商的固有優勢和資源，為客戶提供高端的、整體性的解決方案。At&t、Verizon提供的云服務更多聚焦于IaaS方面，還沒有與傳統的通信能力做銜接，但其產品標準化管理及成熟的商業模式值得國內運營商借鑒。
就國內而論，未來一段時間云計算的應用在通信行業主要以私有云為主，主要面向企業內部，提供整合型的基礎設施服務(IaaS)。比如，面向IT系統和增值業務平臺提供集中的基礎設施。除此以外，在相關標準成熟的前提下，也可以在PaaS方面進行探索，比如整合現有通信網絡能力，搭建統一的業務平臺，并逐步對外開放。
公有云服務提供方面，國內運營商應以英國電信為榜樣和目標，基于現有的IDC業務逐步拓展服務內容，增加管理型服務等“軟服務”，同時通過收購或建立聯盟，拓展更高層面的SaaS類服務，實現對已有資源能力的“保存激增”。
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2 運營商IT支撐系統實施云計算的總體架構建議
對電信運營商IT支撐系統領域而言，云計算是個發展契機：通過整合現有的IT 資源，構建統一的基于云計算的電信業務與支撐系統基礎架構，能夠有效提升IT 支撐系統的響應能力，降低企業IT 投入成本，同時還能加快新業務創新、孵化和部署的速度，降低新業務的投入和運維成本，從而有效提高企業的競爭力。
出于安全性考慮，目前電信運營商的IT支撐系統大部分都獨立部署，獨占IT 資源。這一方面增加了機房IT 架構的復雜性，另一方面也因使用效率低下而浪費了大量的IT 投資。借助新型云計算技術，電信運營商可以完成IT系統的技術轉型，包括：1)利用虛擬化技術整合IT 基礎資源，通過虛擬平臺將物理服務器虛擬成多個隔離的虛擬機，在不同的虛擬機中運行不同的系統，實現多套業務系統共享基礎物理平臺，從而提高IT 資源的利用率，簡化機房IT 架構，保護IT 投資;2)利用分布式技術將大量廉價物理服務器整合成具有超大規模計算能力和海量數據存儲能力的超級計算機，解決原來靠單臺物理計算機無法完成的大型計算任務，如運營數據挖掘分析、信息處理服務等，同時可嘗試將傳統運行于小型機集群的大型系統如網管、計費等采用云計算分布式技術改造并部署到低成本的PC 服務器集群，降低建設成本提高系統的擴展性;3)利用Web 2.0、SOAP等SaaS 技術改造現有系統，實現各種應用的零安裝、零維護和高度可擴展。
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3 IaaS的主要應用模式探索
IaaS 是電信運營商IT支撐系統領域開展云計算服務的最佳切入點。首先，開展IaaS 服務所需的虛擬化技術和運營技術相對成熟，業界已經有較為成熟的IaaS 商業應用。其次，開展IaaS 服務需要構建大規模數據中心，需要在軟硬件基礎設施、網絡、資金、用戶和運營管理經驗方面有相當的積累，電信運營商擁有豐富的網絡和IDC資源，運營經驗上也具有相當的優勢。再次，隨著中國電信企業轉型的推進，實現企業集約高效運營也成為企業信息化工作必須落實的一項關鍵舉措，運營商必須提升IT基礎設施的運營效率，控制投資規模，提高投資效益，而這也正是IT云計算的初衷。
IT領域的IaaS應用可以建議從以下兩點切入：
1)加強IT資源的整合集中，通過虛擬化技術提升資源利用率
運營商已基本完成IT支撐系統的省集中建設，在資源的整合和集中運營的經驗已有一定的儲備，在此基礎上，為進一步加強資源的整合力度以及進一步降低IT的建設成本以及運營成本。可以考慮從中西部公司入手，鼓勵一些小的省分公司進行跨系統存儲資源共享試點，在條件成熟的情況下，可以考慮適度推廣。在應用的選擇上，可以容災應用為切入點，實現異地數據容災中心的集中建設和運維，并根據運營成熟度逐步提升到應用和業務級容災，探索實現區域集中存儲的共享使用。在上述工作的基礎上，還可以結合各個系統應用的特點及管理的要求，對具備進一步集中條件的系統實施集團層面的集中。
分公司可以根據業務發展和支撐(特別是本地網支撐)需要，還有可能建設許多零星系統。針對這部分需求，如果不能利舊已有機器，可以考慮采購處理能力比較強的主機，將其虛擬化后供多個系統使用。
2)探索實現計算資源細粒度共享的機制和方法，實現跨主機、跨應用、模塊級的CPU計算能力共享。
當前運營商IT支撐系統由于功能、支持的業務等方面的差異，其計算能力要求在時間分布上存在顯著的集中效應，峰值時段的計算能力要求很高，可達到平均水平的2~5倍。為保證生產，所有系統的計算能力不得不按照滿足峰值時段的要求來配置，因此在非高峰期存在大量的計算能力冗余。與此同時，各個應用系統的計算能力時間分布又是不同的，峰值重疊較少，有比較大的“削峰填谷”的空間。從運營商現有硬件資源看，核心應用一般由大型Unix服務器承擔，但同時也存在著大量的PC服務器和刀片機等處理能力相對較小的設備，承擔非核心應用或對CPU能力要求較低的系統應用。隨著IT系統的整合集中，大量PC服務器和刀片機的計算能力閑置了下來，同時又不具備退網條件，IT資產存在浪費。基于以上兩點，運營商探索一套實現CPU計算能力細粒度共享的機制和技術體制是很有必要的。
相對于存儲的共享，CPU計算能力的共享成熟度比較低，適用的范圍相對較狹窄，但探索的空間和潛在的受益也很大。結合現有分布式計算平臺技術和電信IT系統的計算特點(是否可并行、是否有狀態等)、CPU峰值時間分布特征，可以探索CPU計算能力細粒度共享的應用空間。建議IT技術和管控能力強、IT系統運營穩定、系統版本符合規范要求、廠商數量合理且能力較強的分公司可以考慮試點，從統計分析、計費數據采集預處理、業務受理等支撐入手，分析大型應用系統中的計算能力瓶頸環節，并聯合廠商探索分析模塊級計算能力分布式部署的方式，最終實現跨主機、跨應用、模塊級的CPU計算能力共享。
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4 PaaS的主要應用趨勢
PaaS 應用具有軟件密集的特點，能夠有效聚合產業鏈，提高用戶粘著度。但是，PaaS 應用技術門檻相對較高，本身仍處于不斷發展中，目前有能力提供PaaS 服務的只有Google、Salesforce 等少數幾個大型IT 企業。因此，運營商應穩妥考慮PaaS 應用，可以考慮采取外部合作與內部應用并舉的策略。
內部應用方面，為應對激烈的競爭，提升整體化的IT服務能力，各大電信運營商對IT系統統一版本管理正逐步加強，建設PaaS在系統規范和管理要求方面有了較好的基礎。但在實踐中，由于目前省公司業務環境不同、業務發展水平不同、IT系統廠商數量和可管控能力不同、各系統廠商水平和配合意愿不同，當下還不具備在省層面構建用于IT的PaaS平臺的條件。
IT支撐系統應用PaaS可以采用“三步走”的策略，如圖3所示：
標準化：PaaS的典型特定是提供一個具體應用部署的平臺，各類電信IT系統一定有一些功能是可以跨系統、跨省公司共享的，可以根據調查結果把這些模塊甄別出來，基于相關國際標準規范、現有成熟軟件及電信業務特點進行標準化。
獨立化：根據各廠商標準化進展，探索實現相關模塊的獨立化，通用化，并逐步與其他應用模塊分離。
通用化：通過對標準模塊的逐步積累、更新、整合，最終的目標是構建一個面向中國電信內部應用、可以獨立部署、通用化使用的PaaS平臺，具體的應用可以基于此平臺構建，這樣就可以大大縮短應用能力形成時間，提高全集團IT整體服務能力的一致性。
目前運營商的IT系統主要由第三方公司構建和維護，在建設PaaS過程中，外部合作必不可少。在分公司層面，建議選擇具備條件的分公司，梳理IT系統基礎服務集，對于使用頻度高、需求敏感度低，功能穩定具備跨系統使用的條件進行試點基礎服務的獨立化，并基于試點結果，協同廠商實現基礎服務云跨系統共享;同時在具備條件的省份基于虛擬技術構建統一的測試、開發環境，供周邊省份共同使用。
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5 SaaS的主要應用趨勢
SaaS 業務的商業運營歷史悠久，也是目前為止技術發展最為成熟的云計算業務。中國電信商務領航平臺本身已經集合了多個第三方信息化應用系統，已經向客戶提供基于互聯網的SaaS 服務。目前，運營商自營業務系統可以借助新型云計算技術，完成自營業務系統的技術轉型，利用Web 2.0、SOAP等SaaS 技術改造現有系統，實現各種應用的零安裝、零維護和高度可擴展。主要可以從以下三方面入手：
1)技術架構方面：探索前臺系統(CRM、網廳等)和后臺系統的云化互聯，落實松耦合模塊化的軟件架構。
2)作為云端：探索逐步開放部分IT服務能力和信息，借助社會力量擴展企業服務渠道，打造IT的“巧實力”。
3)作為客戶：統一規劃、獲取外部信息源和云信息，完善企業IT外部云信息管理機制。
在省公司層面，建議具備條件的省，基于SOA技術和服務接口，探索系統間的云化互聯;適時整合外部資源，引入外部云信息使用;同時結合ICT發展需求以及支撐系統發展成熟度，適時考慮對外提供云服務，實現IT創造業務價值的目標。
在集團層面，建議在規范體系內，制定系統間互聯云服務相關接口規范，統一制定對外提供云端服務的技術標準，協同業務開發部門推廣相關技術標準的應用;同時以SOA為指導，將應用進一步服務化、標準化，在提升其通用性的基礎上，針對中小省份探索區域云化應用的模式。
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6 結束語
云計算是近年來最為熱門的IT技術，也被認為是互聯網乃至 IT 行業的未來發展趨勢，未來幾年產業規模預計達到千億美元。但對于電信運營商這樣的企業而言，IT支撐系統是企業運營的核心命脈，如何應用云計算需要慎重考慮。在切入云計算運營管理之前，一定要詳細了解云計算始末、洞察云計算技術發展趨勢和技術的成熟度以及投資效益，通過試點方可推廣，不可“人云亦云”，系統安全穩定運行是首要條件。
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