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山西移动BOSS基础架构云建设的启示

作者:刘春辉来源:中国信息产业网-人民邮电报 日期:2013年4月8日 14:20

    当前,通信市场竞争日益加剧,以语音为核心的传统业务向数据和互联网业务转移的趋势不可逆转,电信运营商面临严峻的挑战。新的市场形势要求运营商能够快速应对市场的变化,有更强的业务开发能力并能够以更低的成本快速部署新业务,实现企业的转型发展。这就对电信运营商的业务运营支撑系统提出了更高的要求。传统的电信业务运营支撑系统大多是以“烟囱”方式建立的,为不同的业务分别建立业务平台,不同的平台之间无法共享资源,也很难快速部署新业务,各自独立的业务系统忙闲不均,总体资源配置不合理,利用率不高。这些弱点使传统的业务运营支撑系统难以适应新的市场发展趋势的要求。对传统的运营支撑系统进行改造变得迫在眉睫。

    随着云计算技术的发展和成熟,利用云计算技术改造传统的电信业务运营支撑系统成为业界的共同选择。云计算技术资源共享、系统扩展灵活等特点被认为是目前弥补传统业务运营支撑系统弱点的最好途径。2012年,山西移动在全国率先完成了对传统电信运营支撑系统的改造,成功建成了山西移动业务运营支撑系统基础架构云,取得了良好效果。他们的做法和经验对于我国电信行业云计算平台的建设具有重要的借鉴意义。

    明确目标 坚持原则

    山西移动在开展业务支撑系统云平台建设时,首先明确了平台建设的目标。据山西移动业务支撑系统部副总经理王峰介绍,他们的目标是通过打造高度共享、按需供给、快速交付、灵活划拨、高性能、高扩展能力、高可靠性的系统资源平台,打破传统业务运营支撑系统的“竖井”,实现业务系统的横向整合,实现业务承载与底层硬件解耦,提高系统平台资源利用价值及交付敏捷性,确保应用平滑进入云平台,通过虚拟化、标准化、自动化的资源服务管理等一系列技术实现管理与运营创新,推进业务提供模式的变革,提高系统资源利用率,快速响应市场一线需求,支撑公司专注业务创新与运营,降低系统运营成本,实现业务支撑系统的转型跨越。

    为实现这一目标,山西移动业务运营支撑系统基础架构云的技术选择上坚持根据应用的特点选择合适的云计算技术这一总体建设原则。王峰认为,行业中的云计算模式、虚拟化技术多种多样,优缺点各不相同,而移动运营商有着比互联网公司更多样的应用场景,其业务支撑系统种类繁杂,类型各异,对于系统资源的需求也多种多样,移动运营商的“云”能力应该体现在为不同负载而优化的混合系统支持能力上。因此,他们在引入云计算技术过程中始终坚持了“按需转型”、“平稳过渡”、“稳定可靠”三个基本原则,稳步推进云平台的建设。

    按需转型就是根据不同业务系统的需要合理选择云计算技术。充分联系应用特点和新技术优势,找到针对该应用最合适的云计算技术。不同的业务、不同的应用特性,选择不同的解决方案。

    平稳过渡就是在架构云化的变革中,充分控制云化的技术与运营风险,保证整个云化过程平稳落地。即无论采取哪一种技术,都不能以牺牲业务连续性和用户体验为代价。

    稳定可靠就是要求技术的革新与应用的改造要协同进行,取长补短,实现业务目标。即无论采用哪一种云计算技术来改造和完善业务支撑系统,都不能牺牲系统的稳定性。在发挥云计算技术优势的同时,通过应用架构改造规避其弱项,使改造后的业务系统整体达到稳定可靠运行的目标。

    横向整合 严格测试

    在具体改造方式上,按照上述目标和原则,根据业务支撑系统不同的架构层次对系统资源的不同需求,山西移动采取了按照应用系统的层次结构分层进行横向整合的方式。

    对于BOSS/CRM核心数据库系统这一核心层,根据其作为关键数据库,需求稳定,应用复杂,要求高性能、高可靠性的特点,他们以稳定可靠作为改造宗旨,采取传统的异构平台,采用中高端小型机的动态分区模式,使用专有CPU和IO满足系统对性能和可靠性的需求,并将集中的数据库按照地域和功能进行拆分,部署松耦合的应用架构,减轻单一节点失效的影响。

    对于中间件、一般数据库及后台应用等中间层,根据其分区数量大、种类多,具有通用性应集中部署和系统变更多、负载变化大、单一分区能力需求可控等特点,他们采用中端小型机,使用高级虚拟化模式,在兼顾可靠性和高性能的同时,提高分区的灵活度,从计算资源、网络资源和存储资源三个方面全面提高资源共享度和交付灵活度,满足快速部署的需求。

    对于Web Service 服务器及小应用系统等接入层,他们根据其功能单一接口,临时需求多、数量大,应用自身具备群集运行特点,对单节点可靠性和性能要求相对较低等特点,采用低成本的X86服务器,基于linux技术的虚拟化与X86虚拟化方案结合,发挥价格优势,同时开发基于SaaS层的应用云平台,满足应用需求。

    在具体实施过程中,山西移动业务支撑系统部全力以赴,认真研究相关云计算技术,对将采用的技术进行严格的测试以确保系统改造的万无一失。特别是在中间层引入基于PowerVM的虚拟化技术解决方案,实现业务支撑系统的横向整合方面做了大量开拓性的工作。

    据王峰介绍,作为一种最新的虚拟化技术,PowerVM此前尚未在全国电信行业核心业务系统中采用过,为了验证其性能,山西移动相关领导和技术骨干与IBM的技术专家进行了广泛而深入的讨论和交流,并对基于PowerVM的IBM Power系列小型机虚拟化技术进行了全面充分的测试。测试从系统功能、性能、高可用性和应用软件兼容性4个方面进行了20余项具体指标测试。整个测试过程,完全按照生产环境进行搭建,并按照生产系统的压力进行性能测试。为满足生产上线的时间要求,在整个测试过程中,技术人员加班加点,从设备搭建到按照机房的具体环境设计测试用例,再到协调第三方存储和网络人员进行联合调试,每一个环节,都力求做到细致、全面。

经过长达半年的艰苦测试,验证了这一新技术能够满足BOSS核心生产的压力需求,并按照“按需选型、平稳过渡、稳定可靠”的原则,对原有的8台Power6570服务器上的50余个核心生产分区进行了虚拟化改造设计,构建了标准统一的虚拟化资源池,采用一系列新技术,最大程度地实现了资源的高效使用,推进了系统平台运营管理的进化。

    成效显著 影响深远

    经过试运行,2012年3月,山西移动业务运营支撑系统基础架构云项目正式投产。近一年的正式运行表明,新系统有效克服了原来业务运营支撑系统的弱点,彻底改变了应用系统资源不足而支撑部门有资源却无法调整的尴尬局面,成效显著,对未来业务运营支撑系统的发展产生了深远的影响。

    在谈到新系统给山西移动运营支撑部门带来的变化时,王峰表示,第一,新系统实现了动态基础架构,可按需随时在线扩展,充分满足业务需求。第二,系统资源利用率显著提升,由于对关键的业务系统进行了分布式拆分,使系统的业务承载能力进一步提高。第三,系统敏捷性显著提升。以往新需求的提出到上线往往需要数月时间,硬件就位的系统搭建部署也需要一周以上,而在新的虚拟化平台上,新分区的创建、交付只需30分钟。第四,实现了全面标准化的分区接入。分配资源更加清晰,故障处理更为迅捷。第五,有效提高了系统维护和系统按需使用的灵活性。动态分区迁移技术实现了软硬件解耦,大大提高了系统维护和系统按需优化的灵活性,减少计划内停机时间。第六,热备机设计提升了业务系统应急能力,降低了系统故障对业务运行的影响。

    新系统正式运行以来,以其强化的快速资源优化调整能力、标准化的管理能力,有效保障了市场一线的需求与利益,满足了市场一线的需求,提升了山西移动的市场竞争力,得到市场业务部门的充分肯定和好评。此外,其较高的资源利用率实现了机房空间、电力及空调能耗节约,为山西移动节能减排、建设绿色数据中心提供了有力的支持。

    业内有关专家认为,山西移动率先在中国移动集团探索出核心业务系统虚拟化的登云之路,并研究了由此带来的服务器资源分配策略、冗余性保障、性能监控和告警等新课题,让业务运营支撑核心平台的业务系统增长,摆脱了原先纯粹以“量增”换性能的模式,发生了以提高效率求发展的“质变”,对于我国电信运营商的转型发展具有重要的引导意义。此外,通过这一项目,山西移动培养出了一批技术过硬、能打硬仗、敢于拼搏、团队合作的专业技术人才,为保证山西移动业务运营支撑系统的健康发展,提供了充足的人员保障,将为山西移动未来云计算的发展奠定重要的人才基础。

总之,电信运营商的转型发展是大势所趋,业务运营支撑系统在未来的市场竞争中将发挥十分关键的作用。业务运营支撑系统能否快速满足市场需求,能否快速推出新业务、新产品,是电信运营商在移动互联网时代能否取得竞争优势的重要前提。这也要求业务运营支撑系统必须向云计算模式、向虚拟化模式转型。而在转型过程中明确目标,在技术选择上坚持根据应用的特点选择合适的云计算技术是十分重要的。山西移动的经验表明,只有融合不同的云计算技术和生态系统,勇于创新才能赢得未来。

    作者:刘春辉   来源:中国信息产业网-人民邮电报

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