運營商IT架構優(yōu)化演進何去何從？

長期以來，運營商IT系統(tǒng)建設主要依賴小型機、各種高端服務器、磁陣以及大型商業(yè)數(shù)據(jù)庫等，IT系統(tǒng)整體架構龐雜，各子系統(tǒng)之間標準不一、各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)不能互通和共享，橫向擴容困難、資源綜合利用效率低、維護成本居高不下等矛盾日益突出。隨著4G高清視頻、各種APP應用及物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務大規(guī)模應用，大數(shù)據(jù)時代迅速到來，各種數(shù)據(jù)量呈爆發(fā)性增長、客戶對各業(yè)務應用的感知要求日趨嚴苛，這給運營商IT系統(tǒng)的支撐能力帶來嚴峻考驗。因此，運營商傳統(tǒng)的IT架構亟需優(yōu)化與演進。

運營商IT架構現(xiàn)存問題

運營商以前的IT系統(tǒng)多是由小型機、高端服務器、磁陣和商業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件搭建，經過多年的不斷建設，雖然目前已覆蓋MSS、BSS、OSS等領域，實現(xiàn)了集中式的IT架構，但也存在以下問題。

首先，服務器融合程度低，大量服務器上的系統(tǒng)獨立部署、運營，云化程度較低，資源不能實現(xiàn)集中共享。

其次，傳統(tǒng)基于IOE架構的系統(tǒng)，新建擴容等周期長、硬件部署效率低、橫向擴容困難。IOE設備和軟件維保費用高。對IOE廠商依賴程度較高，維保價格居高不下，幾乎每年IOE設備維保費過千萬，占全部IT設備維護費用超過50%之多。

最后，4G高清視頻、數(shù)據(jù)業(yè)務的大量需求，物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)各種業(yè)務的迅速應用，使得各種數(shù)據(jù)量爆炸性增長，運營商的IT系統(tǒng)每個月幾乎都有至少50T左右的數(shù)據(jù)增加，傳統(tǒng)的計費系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)倉儲等系統(tǒng)架構無法滿足現(xiàn)有業(yè)務的需求。

運營商IT架構優(yōu)化進展

三大運營商從2013年起就不斷提出云化、“去IOE”與IT系統(tǒng)集約化的IT架構優(yōu)化改進，截至2015年7月，中國聯(lián)通、中國移動、中國電信分別在上述3個方面進展良多。

中國聯(lián)通從2011年開始，通過uCloud項目建設，提出以數(shù)據(jù)為中心、應用一體化、基礎資源統(tǒng)一管理的建設目標，這一IT集約的思想應該是三大運營商中最早提出且積極推進的。在2013年下半年，中國聯(lián)通在uCloud項目基礎之上啟動了cBSS1.0的項目建設，建設北方6省的集中營帳版本，截至2015年已完成了31省的4G業(yè)務集約以及3G業(yè)務的營業(yè)集約工作，但在3G計費、開通以及預付費用戶支撐上仍在省內完成。自2014年下半年起，中國聯(lián)通在cBSS1.0上啟動了對固網(wǎng)業(yè)務集約、3G業(yè)務、預付費業(yè)務的集中化營帳支撐，并啟動cBSS2.0的規(guī)劃，通過cBSS2.0的建設達到整體云化、集約的目標。中國聯(lián)通在“去IOE”、云化與IT系統(tǒng)集約的推進上最為激進，但在融合業(yè)務支撐上仍存在許多問題。

中國移動自2013年起，適度啟動了“去IOE”的工作，目前采用“省內去IE到云化”的模式，集團統(tǒng)一集約的推進剛剛啟動。截至2015年，中國移動僅在個別省完成了計費域和CRM域的x86分布式部署，整體看“去IE”的建設各省都在進行中�！叭�O”的實施上仍有瓶頸，核心數(shù)據(jù)庫仍采用Oracle數(shù)據(jù)庫。中國移動于2015年在集團內部CRM域啟動了云化部署工作，采用混搭模式支撐全新的集約CRM云化。

中國電信從2013年起正式提出“去IOE”的工作要求，2014年提出省內IT系統(tǒng)小型機“零采購”，以此促進省內應用x86部署，截至2015年在非核心系統(tǒng)上已初步實現(xiàn)“去IOE”。中國電信從2013年初啟動CRM域4G業(yè)務受理系統(tǒng)的集中建設，至2014年下半年完成全國31省CRM域的割接，實現(xiàn)4G業(yè)務客戶關系管理系統(tǒng)的集中、“去IE”。截至2015年底，其客戶關系管理系統(tǒng)中針對移動業(yè)務的集約初步完成。自2014年啟動中國電信MSS域集中項目，截至2015年上半年具備后續(xù)加快推廣的條件。中國電信在“去IOE”、云化與IT系統(tǒng)集約的推進上相對中規(guī)中矩，總體集約的進程預期會在2017年完成。

總體來看，三大運營商在“去IOE”方面，對于“去IE”均有不同進展，但在“去O”上尤其在核心業(yè)務處理系統(tǒng)仍存較大難度。在云化方面，運營商均在虛擬化資源池上存在應用與服務，但在云管控平臺、應用服務云化再造與提供方面仍有較大滯后。在集約支撐方面，雖均有推進，但在業(yè)務需求、服務支撐上還存在不足。

運營商IT架構優(yōu)化演進思路

運營商完整的IT系統(tǒng)可分為Web層、應用層和數(shù)據(jù)層3個層次，按照業(yè)務類型可以分為聯(lián)機分析類應用和聯(lián)機事務類應用，結合云計算和分布式計算技術等特點，運營商IT系統(tǒng)架構優(yōu)化升級，須做好這3類核心業(yè)務平臺的整體規(guī)劃，如圖1所示，分別承載架構升級后的系統(tǒng)應用層、分析及查詢應用、聯(lián)機事務處理類應用，由輕量級業(yè)務應用到核心業(yè)務應用，推進現(xiàn)有業(yè)務應用逐步遷移。

圖1  運營商IT架構優(yōu)化核心業(yè)務平臺規(guī)劃

云資源池，主要用于承載架構優(yōu)化之后的應用服務器、Web服務器等；分布式數(shù)據(jù)庫，主要用于承載架構優(yōu)化后的聯(lián)機事務處理類應用的數(shù)據(jù)存儲；分布式基礎平臺，主要適用于聯(lián)機分析查詢處理類業(yè)務應用的數(shù)據(jù)存儲和計算。

根據(jù)當前技術成熟度及實踐經驗，筆者建議“非IOE架構”的復雜高速計算處理系統(tǒng)不宜云化，IT系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)庫在近期內建議延續(xù)原來的小型機或者性能比較穩(wěn)定的高端物理服務器部署方案。

適合云化的應用包括：Web類應用、適合“去IOE”的應用，適合采用云計算部署；請求處理型、重復性任務、海量數(shù)據(jù)統(tǒng)計/查詢/分析適合分布式計算。這類數(shù)據(jù)處理符合分布式計算的特點，即重復計算、海量計算、實時性要求不高。

不適合云化的應用包括：核心系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和復雜任務計算處理，這類數(shù)據(jù)處理由于實時性要求過高，不適合分布式計算，近期內，不適合遷移到云化的架構上來。

運營商IT架構優(yōu)化建議

當前，三大運營商在IT架構優(yōu)化演進過程中，傳統(tǒng)終端向智能化、移動化演進，傳統(tǒng)IT架構正經歷著巨大的技術變革，傳統(tǒng)IT架構中的應用系統(tǒng)部分向云遷移，實現(xiàn)計算資源的彈性擴張、隨需交付、應需而動。在此過程中，如何更好地“去IOE”、部署云化應用與實現(xiàn)IT系統(tǒng)集約化，對業(yè)務和服務實現(xiàn)精準化、集約化支撐，成為運營商IT系統(tǒng)優(yōu)化改造的重點內容。

運營商IT系統(tǒng)架構虛擬化、融合化成為當下的趨勢，新架構從邏輯上自下向上應分為3個層面。

基礎架構層，應包括終端、網(wǎng)絡、計算、存儲的基礎設施，涉及運營商IT基礎架構的全部設施，在網(wǎng)絡部分不僅包含傳統(tǒng)網(wǎng)絡，也應引入新網(wǎng)絡技術如OpenFlow、NFV、Overlay等；終端實現(xiàn)從傳統(tǒng)PC到智能終端，如Apple iOS、安卓、Windows 8等操作系統(tǒng)的管理；數(shù)據(jù)中心部分應包含各種服務器及其Hypervisor系統(tǒng)、存儲、網(wǎng)絡的集成和整體交付等系統(tǒng)。

融合控制層，能分別實現(xiàn)對網(wǎng)絡、終端、云計算進行軟件化定義等。在網(wǎng)絡方面，應部署SDN控制器，提供對運營商傳統(tǒng)經典網(wǎng)絡、OpenFlow網(wǎng)絡、Overlay網(wǎng)絡、NFV網(wǎng)絡的支持和網(wǎng)絡集中控制，更重要的是能提供各種SDN APP，實現(xiàn)SDN的價值，實現(xiàn)網(wǎng)絡集中管控。

云計算的軟件化定義，可以實現(xiàn)VM的創(chuàng)建、遷移、克隆、快照等集中管理功能；能實現(xiàn)終端的軟件化定義，對終端實現(xiàn)安全認證、健康檢查、MDM（Mobile Device Management）、MAM（Mobile Application Management）的集中管理，可以根據(jù)策略實現(xiàn)應用在終端的及時推送和自動擦除。

資源管理層，能實現(xiàn)面向終端、用戶、應用的資源虛擬化，對計算、存儲、網(wǎng)絡等資源的統(tǒng)一自動化編排，以及資源的按需交付、應需而動。在實現(xiàn)網(wǎng)絡業(yè)務編排的同時，可以支持計算、存儲、數(shù)據(jù)庫、安全等各類資源申請、管理以及業(yè)務編排，并且提供完善的自服務門戶，為運營商IT基礎設施建設提供全套的運維、服務、管理、監(jiān)控服務。基于資源管理層，提供開放式的 API，支持第三方APP及軟件對接，能支持各種業(yè)務應用的聯(lián)動需求。

運營商IT架構演進路線

針對相關技術的成熟度以及商用化進度，運營商IT架構可以分階段逐步進行優(yōu)化演進。

首先，以現(xiàn)有IT系統(tǒng)主要需求和存在的問題為切入點，逐步剝離外圍應用，對核心系統(tǒng)“減負”，推進IT系統(tǒng)Web及應用服務器云化，除計費應用服務器外，其他系統(tǒng)逐步云化遷移。

其次，對于聯(lián)機事務類應用，由于技術成熟度不夠，暫不宜推進核心系統(tǒng)改造，也不適合規(guī)�；�推進，建議以試點為主；對于聯(lián)機分析事務類應用，目前技術已比較成熟，新建系統(tǒng)不再采用傳統(tǒng)架構，對于原有系統(tǒng)，選取幾個重點應用進行架構優(yōu)化改造。

最后，在云資源池試點開源虛擬化軟件，減少商業(yè)軟件的部署使用。對于聯(lián)機事務處理類應用，逐步推進CRM域外圍系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫開源化或分布式化；對于聯(lián)機分析類應用，將ODS及相關應用遷移到分布式數(shù)據(jù)庫（如Hadoop）云平臺上。

運營商IT架構經過幾年的優(yōu)化演進，將實現(xiàn)把大部分現(xiàn)網(wǎng)小型機服務器、存儲器以及Oracle等商業(yè)數(shù)據(jù)庫轉化為基于非IOE的新技術架構。隨著小型機、商業(yè)數(shù)據(jù)庫和磁陣的逐年減少，維護成本也會逐年下降。

筆者認為，在新形式下，運營商在數(shù)據(jù)量爆發(fā)性增長、用戶的個性化需求不斷增加，而IT投資無法大幅增長的情況下，應積極引入SDN、NFV等新的架構技術，探索“非IOE架構”，在IT系統(tǒng)外圍場景逐步進行云化，實現(xiàn)核心系統(tǒng)數(shù)據(jù)及服務輕量化，這也是運營商優(yōu)化自身IT系統(tǒng)架構的必然選擇。