云計算技術(shù)在通信運營商的應(yīng)用淺析

韋結(jié)余

1 云計算的概念

云計算（Cloud Computing）就是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計算、I/O、存儲及網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個資源池向用戶提供按需服務(wù)。提供資源的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)被稱為“云”，“云”中的資源在使用者看來可以輕松擴展、隨時獲取、按需使用，并能按使用量靈活付費。

云計算按服務(wù)對象不同可以分為公共云、私有云和混合云，按提供服務(wù)的層級不同可以分為IaaS、PaaS和SaaS。

2 云計算技術(shù)的優(yōu)勢

云計算技術(shù)擁有降本增效、資源共享、彈性計算、靈活便利、快速交付、高可靠性和按需服務(wù)等許多優(yōu)勢。

2.1資源共享

云計算中最基礎(chǔ)的一項技術(shù)是虛擬化，其實質(zhì)是通過對CPU、內(nèi)存、存儲及網(wǎng)絡(luò)等能力和資源的復(fù)用，實現(xiàn)IT資源的共享，并通過復(fù)用、封裝技術(shù)對用戶呈現(xiàn)等同于各自獨立的物理資源組。虛擬化技術(shù)可以將一臺服務(wù)器虛擬成多臺，也可將多個物理IT資源整合虛擬成一個資源池，向多個用戶靈活地提供服務(wù)，從而提高計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)等各類IT資源的利用率。目前廣泛使用的有VMware、KVM、Xen等技術(shù)。

2.2管理靈活、維護方便

云計算的另一項重要的技術(shù)是自動化。云計算中心通過“自動資源調(diào)度系統(tǒng)”實現(xiàn)高效安全的運營。該系統(tǒng)可以將多臺計算機、存儲、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備形成一個集群，若其中某臺出現(xiàn)問題，系統(tǒng)可以在極短的時間內(nèi)自動設(shè)置另一臺設(shè)備接手服務(wù)，按一定數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機制，保證系統(tǒng)高可用。自動化管理系統(tǒng)通過監(jiān)控包括CPU、內(nèi)存、I/O、存儲甚至于外設(shè)的狀況，可以實現(xiàn)按需調(diào)度及相關(guān)資源的靈活配置。如某一臺虛擬機的CPU負荷較高，系統(tǒng)會按照一定的負載均衡機制自動將計算任務(wù)調(diào)整到CPU負荷不高的虛擬機。

2.3彈性計算、擴展存儲

云計算的一個重要特征為彈性計算和擴展存儲。傳統(tǒng)系統(tǒng)或平臺的計算及存儲擴展能力不足、不夠靈活，計算和存儲采用縱向拓展的方式進行，系統(tǒng)或平臺按照估算預(yù)定的需求進行規(guī)劃、設(shè)計、購置、建設(shè)、運營，利用率普遍不高。而云計算的擴展方式是橫向擴展，在計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等能力不夠時，通過云計算管理系統(tǒng)，直接從資源池中拖拽幾個虛擬設(shè)備即可。這樣云計算在支撐一些突發(fā)應(yīng)用時，如游戲公測、大型調(diào)查、網(wǎng)絡(luò)互動及動漫渲染等，其彈性計算和存儲擴展能力的優(yōu)勢就可得以體現(xiàn)，而在突發(fā)需求結(jié)束后可自動釋放相關(guān)資源。

2.4“瘦終端”、“胖服務(wù)”

云計算的另一個重要特征是“瘦終端”、“胖服務(wù)”。用戶可以直接通過互聯(lián)網(wǎng)獲得計算和存儲資源，使用各種軟件實現(xiàn)在線安全存儲。通過網(wǎng)絡(luò)化訪問和使用，服務(wù)對終端不再敏感，云計算能將復(fù)雜的計算任務(wù)在網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器端實現(xiàn)，而通過簡單、標準化的接口對用戶終端開放。對于用戶來講，接入形式變得靈活且對終端的要求很低，配置較低的PC、上網(wǎng)本、iPad、手機或其它智能終端皆可，獲取的服務(wù)卻功能強大、豐富多彩。典型的應(yīng)用如Google Earth、搜狗地圖等。

3 云計算應(yīng)用于運營商的必要性

云計算技術(shù)的應(yīng)用能帶來便捷、高效、經(jīng)濟、安全等許多優(yōu)勢，可以從多方面滿足通信運營商在降本增效、數(shù)據(jù)挖掘、業(yè)務(wù)開展、系統(tǒng)運營等方面的需求，同時，也可為通信運營商擴展行業(yè)信息化、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供低成本、快速有效的支撐。

3.1降本增效整合資源的需要

通信運營商作為高度集成化的信息產(chǎn)業(yè)集團，IT資源非常豐富；但因各系統(tǒng)的相對獨立和專業(yè)性，通常情況下系統(tǒng)的利用率并不理想。如某運營商省公司擁有115個商用產(chǎn)品業(yè)務(wù)平臺，服務(wù)器約1500臺，存儲設(shè)備約200臺；但大部分平臺獨立建設(shè)，互相之間不能共享。有些平臺忙閑不均、階段使用，如高考查分系統(tǒng)，在每年應(yīng)用一個月左右，而其它時段基本閑置。據(jù)某運營商省公司的調(diào)查材料顯示，雖然個別服務(wù)器有時最大的CPU利用率會達到70%，但大部分平臺平時的利用率只有20%左右；對于存儲的利用率，本機存儲利用率小于42%，外化存儲平均利用率小于36%：計算及存儲利用率都有很大提升空間。因此，通信運營商需要通過采用云計算技術(shù)達到降本增效、整合資源的效果。

3.2自動化管理與業(yè)務(wù)支撐的需要

對于通信運營商的內(nèi)部支撐系統(tǒng)而言，資源管理與資源調(diào)度的高效自動化能力是至關(guān)重要的。因此需要借助云計算中較強的管理與調(diào)度能力，幫助IT部門實現(xiàn)“自動化”。采用云計算能夠集約、簡化系統(tǒng)的管理，加快部署，如圖2所示。

對于通信運營商的外部業(yè)務(wù)支撐而言，最需要后臺部門提供的支撐能力是快速交付，這是應(yīng)對瞬息萬變市場形式、贏得異常激烈的外部競爭的關(guān)鍵。按傳統(tǒng)的煙囪式的建設(shè)方式，要經(jīng)過規(guī)劃、設(shè)計、采購、實施、測試、交維等一系列環(huán)節(jié)，建設(shè)周期至少也要大半年，難以趕上業(yè)務(wù)部門的支撐需求。因此，就需要采用云計算技術(shù)提供面向業(yè)務(wù)、需求和應(yīng)用的快速部署。

3.3海量數(shù)據(jù)存取處理的需要

通信運營商擁有龐大的用戶數(shù)據(jù)，實時計費、歷史詳單、各類日志等生成的海量數(shù)據(jù)存儲、備份和提取給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)帶來較大挑戰(zhàn)。同時，用戶數(shù)據(jù)的挖掘包括對消費模式、日志數(shù)據(jù)、流量變化、關(guān)聯(lián)信息等的分析、計算，是通信運營商實現(xiàn)精細化運營，了解、保有和爭奪用戶的前提。因此，需要通過云計算技術(shù)整合現(xiàn)有平臺的空余資源，組成虛擬資源池，通過低成本、能無限擴展的云計算技術(shù)對實時海量的數(shù)據(jù)處理進行支撐。

3.4數(shù)據(jù)安全與維護便利的需要

在云計算技術(shù)中，服務(wù)器端做了較高級別的病毒和安全防護，用戶端只是獲得顯示推送，這樣大大減少了客戶端遭受病毒及系統(tǒng)不穩(wěn)定的影響，相關(guān)的數(shù)據(jù)安全與存儲機制也能保證數(shù)據(jù)不丟失。且相關(guān)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)在服務(wù)器端被整合在一起，用戶端根據(jù)權(quán)限只能閱讀，從而加強了數(shù)據(jù)的安全。這樣，通過集中管控方式，就可以避免信息和代碼泄露，在信息數(shù)據(jù)安全的前提下最大限度地節(jié)約成本、提高效率。

此外，通過云計算技術(shù)的應(yīng)用，軟件和系統(tǒng)的安裝由客戶端向服務(wù)器端上移，軟件和系統(tǒng)可以迅速部署，安全策略和升級版本可以統(tǒng)一下發(fā)，桌面可以遠程管控。因此，維護復(fù)雜度降低，終端成本、維護人員及耗材成本也大幅度下降，維護效率大大提高。

4 云計算技術(shù)在運營商的應(yīng)用領(lǐng)域

未來云計算最終將會成為運營商各個IT系統(tǒng)的核心，通過云計算技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，通信運營商將能降低系統(tǒng)建設(shè)和運營的成本，提高信息處理能力，實現(xiàn)服務(wù)創(chuàng)新，增強企業(yè)的核心競爭力。

4.1構(gòu)建IT支撐云

運營商可首先將云計算技術(shù)應(yīng)于內(nèi)部的業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)、網(wǎng)管支撐系統(tǒng)和信息化系統(tǒng)，這樣難度小、演進容易。支撐云主要面向內(nèi)部服務(wù)，現(xiàn)階段可以采用Linux服務(wù)器，加上X86架構(gòu)資源池架構(gòu)，以實現(xiàn)集中化為重點，同時以資源池的方式形成內(nèi)部IT系統(tǒng)資源和需求，把應(yīng)用和底層的基礎(chǔ)架構(gòu)分離，根據(jù)需求來分配資源實現(xiàn)彈性拓展。未來逐步在業(yè)務(wù)平臺資源整合與共享中應(yīng)用云計算，進一步推進驗證計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源共享、資源動態(tài)分配、服務(wù)自動化、服務(wù)提供和安全管理等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用。

4.2構(gòu)建桌面辦公云

運營商有大量辦公人員對日常的計算機終端應(yīng)用需求并不復(fù)雜，office、OA或者ERP（Enterprise Resource Planning system，企業(yè)資源計劃系統(tǒng)）的應(yīng)用即可滿足。營業(yè)廳、呼叫中心包括外包呼叫中心的計算機終端數(shù)量龐大，一個省公司多達幾千臺，每天卻只接觸到三四種應(yīng)用。通過應(yīng)用辦公桌面云（見圖3），實現(xiàn)桌面辦公虛擬化，統(tǒng)一進行部署和維護，可以大量節(jié)約終端和維護成本。據(jù)相關(guān)調(diào)研材料顯示，應(yīng)用三年基本上就可以實現(xiàn)30%的成本節(jié)約，五年就可以達到50%的成本節(jié)約。而且客戶端完全不需要三五年更換一次，耗電量降低，維護人員和工作量也降低。

4.3構(gòu)建快速交付云

運營商可以構(gòu)建一個快速交付平臺，這類似一個具備計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)能力的基礎(chǔ)孵化平臺，可以讓一些新研發(fā)的業(yè)務(wù)快速上線并提供服務(wù)。這個單一的物理交付平臺可以虛擬成多個平臺提供多種服務(wù)，如某項業(yè)務(wù)發(fā)展較好，則可再進行一定擴容或割接到新建的物理平臺上。

運營商還可以將傳統(tǒng)的電信能力和互聯(lián)網(wǎng)新的能力相結(jié)合，提供一些新的業(yè)務(wù)和具備一定開放能力的開發(fā)環(huán)境平臺，開放一些標準化的接口（如短信、彩信功能等），更好地讓產(chǎn)業(yè)鏈上下游的業(yè)務(wù)提供者在這個平臺上，共同聚合、生成一些豐富多彩的業(yè)務(wù)，促進整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

此外，運營商還可將數(shù)據(jù)中心和眾多AP提供的應(yīng)用軟件作為資源池，把各種軟件（如辦公類office、圖像類Potoshop、設(shè)計類3Dmax、開發(fā)類VS.NET等）作為“服務(wù)”向用戶提供；這樣把原本在用戶端發(fā)生的計算全部拿到服務(wù)端進行處理，然后通過高帶寬和高效傳輸協(xié)議將結(jié)果傳輸給用戶端。用戶只要能上網(wǎng)，借助網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器，即可使用各種軟件并實現(xiàn)在線資料存儲。如此一來，既解決了軟件盜版的問題從而受到軟件廠家的歡迎，又可以使用戶以極低的成本享用連續(xù)、高效的服務(wù)。

4.4構(gòu)建外部業(yè)務(wù)云

云計算中無論是數(shù)據(jù)中心還是平臺，都必須由業(yè)務(wù)來驅(qū)動，只有業(yè)務(wù)的發(fā)展才能驅(qū)動云計算中數(shù)據(jù)中心和平臺的發(fā)展。因此運營商必須要建立外部業(yè)務(wù)云，提供方便快捷的自服務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)云服務(wù)的自主開通、使用、管理、繳費、報障等，以提供計算、存儲與帶寬資源的按需分配。

針對個人客戶，通信運營商可推出計算、存儲能力的出租。針對中小企業(yè)客戶，借助傳統(tǒng)優(yōu)勢推出IDC（Internet Data Center，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）虛擬主機租用服務(wù)或VDC業(yè)務(wù)（見圖4），推出低成本、高彈性和自動管理的計算及存儲虛機可以實現(xiàn)雙贏。目前，隨著國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)公司的蓬勃發(fā)展，IDC租賃需求旺盛，通信運營商一直是IDC的主導(dǎo)運營商之一，具有牢固的客戶資源、運營經(jīng)驗和市場信譽；因此，推出基于云計算IaaS技術(shù)的虛擬IDC業(yè)務(wù)是最佳的切入點之一，可以向用戶提供IDC機房獨立空間租用、機架租用、物理主機租用、虛擬主機租用等全系列、多組合的服務(wù)。這樣，一方面通信運營商的建設(shè)、電費及運維成本通過云計算的虛擬技術(shù)得到了分攤；另一方面，客戶業(yè)以較低的成本獲取了基本等同于IDC物理主機租用的服務(wù)，實現(xiàn)雙贏。

5 云計算應(yīng)用于運營商的戰(zhàn)略

分析

強大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、豐富的帶寬能力、成熟的服務(wù)模式以及龐大的用戶資源，使得通信運營商實施云計算，在很多方面相對其它廠商具有天然的優(yōu)勢。

（1）政策優(yōu)勢

中國移動、中國電信、中國聯(lián)通三大運營商具備國家頒發(fā)的電信運營牌照，其它廠商特別是國外廠商取得資質(zhì)開展相應(yīng)的服務(wù)，會受到資金規(guī)模、經(jīng)營場所、企業(yè)性質(zhì)等一定的政策限制。因此，通信運營商實施云計算服務(wù)可以最大限度降低前期及后續(xù)的一系列政策障礙。

（2）資金優(yōu)勢

由于云計算的投入產(chǎn)出時間較長，可能的直接回報有限；因此企業(yè)在付出投資之后，通常短時間內(nèi)無法回本。這對資金周轉(zhuǎn)困難的企業(yè)是一個難以逾越的障礙，而通信運營商通常具有一定的成本規(guī)模及回收時間的承受力。

（3）資源優(yōu)勢

通信運營商擁有寬帶和大量的移動應(yīng)用用戶資源，而大量的云計算服務(wù)又都基于寬帶和移動應(yīng)用。

（4）運維優(yōu)勢

通信運營商具有客戶服務(wù)、呼叫中心、網(wǎng)絡(luò)運維全流程、7×24全天候的用戶端到系統(tǒng)端的運維隊伍，這對于全天候保障云計算的正常運營是一個寶貴的條件。

運營商以上的四個優(yōu)勢，對其開展云計算業(yè)務(wù)非常有利，但是也存在短板。運營商通常是“強運營、弱開發(fā)”，開發(fā)實力不足，因此面對云計算業(yè)務(wù)出現(xiàn)的新需求，需要更多地依賴外界合作。且通信運營商通常為國有背景，其運營機制易受政策影響，面對激烈的市場，內(nèi)部環(huán)節(jié)過多，響應(yīng)時間較長，不易做出靈活的轉(zhuǎn)變。圖5為云計算在通信運營商的應(yīng)用戰(zhàn)略（SWOT）分析。

6 結(jié)束語

結(jié)合運營商應(yīng)用云計算技術(shù)的SWOT戰(zhàn)略分析，建議運營商繼續(xù)推進云計算技術(shù)在各省公司的應(yīng)用。因云計算投資較大、回收期長，建議運營商目前按照積極試用、穩(wěn)步推進、務(wù)實嚴謹?shù)脑瓌t，重點做好云計算技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的三大戰(zhàn)略：打造IDC增值服務(wù)云平臺，打造業(yè)務(wù)孵化云平臺，打造行業(yè)應(yīng)用云平臺。

相信通過一系列應(yīng)用戰(zhàn)略的實施，云計算技術(shù)必將大大推動通信運營商寬帶、數(shù)據(jù)中心、移動互聯(lián)網(wǎng)的新應(yīng)用，在提升企業(yè)核心競爭力、增加市場收入的同時，給用戶帶來更經(jīng)濟、便捷、高效的增值業(yè)務(wù)。

參考文獻：

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