云计算IDC技术架构与业务运营模式.pdf

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1、30通讯世界 2 0 1 0.5（总1 8 3 期）责任编辑 蔡君聚焦：云计算与数据中心变革聚焦：云计算与电信数据中心变革目前，国内电信运营商的互联网数据中心（I D C，I n t e r n e t D a t aC e n t e r）在业务、运营以及管理等方面存在着许多问题，主要包括：*I D C 业务比较单一，基础资源租赁类业务占总业务量的八九成，众多客户的潜在需求无法满足，不能快速有效支撑高价值客户的新应用，客户粘性不足；*I D C 运营成本过高、导致利润很低，基础设施成本、电耗、人力、维护管理成本占总体产出的9 0%以上；*I D C 业务管理与运营存在较高难度，暂未形成统一运

2、营管理策略，缺少云计算 I D C 技术架构与业务运营模式基于云的I D C 必将成为电信运营商推动I D C 业务发展、赶超竞争对手、打造新核心竞争力的重要机遇，那么，运营商应该如何演进、架构基于云的I D C，又如何定位其业务、运营模式中国移动通信集团江苏有限公司 于明 孙凯 吴东平/文当前，云计算正在成为整个电信和互联网行业关注的焦点，其对电信运营商现有的基础设施建设、运维与管理、业务提供和运营模式等各方面都将产生深远的影响。云计算也对电信数据中心的转型提出了新的要求，如何有效简化数据中心架构，在一个统一的 I T 基础架构下将服务器、存储系统和网络，甚至是供电和冷却系统都整合为一体化的

3、虚拟计算资源？如何使 I T 成为一种服务让计算资源更好地满足不断变化的业务需求？如何让基于云的服务模式既安全可靠又灵活易用？这些成为摆在电信运营商面前亟待解决的问题。31通讯世界 2 0 1 0.5（总1 8 3 期）责任编辑 蔡君聚焦：云计算与数据中心变革高效管理平台，无法支撑精细化管理需求。上述问题已经严重制约了国内运营商全业务的部署以及 3 G数据业务的发展，短时间内难以提高最终客户的体验，这些已成为国内运营商的I D C 需要解决的急迫问题。而G o o g l e 采用云计算架构的I D C的成功，提供了一种新的思路。基于云计算的 I D C业务不但简单改变电信运营商的业务构成，并

4、将深刻改变电信运营商的运营模式，互联网必将成为电信运营商、互联网运营商、甚至是国际软件开发商之间竞争的制高点。电信运营商通过 I D C不是简单的向客户提供互联网服务，从运营商企业运营的角度来看是聚合信息、聚集客户，赢得业务竞争，从国家的角度来看是为了保障国家数据信息安全，助力国家信息基础设施建设，推动国家信息化的发展。权威机构纷纷预测云计算技术在未来几年必将得到极大发展，现在建设云计算I D C 是一个很好的切入点，是为未来业务发展建立堡垒与根据地。云计算I D C 的技术架构电信运营商云计算 I D C平台技术架构主要包括资源层（物理资源与虚拟资源）、基础架构层、P a a S 平台层（S

5、 a a S软件开发、管理与托管运营平台）、运营管理平台层、服务接入与门户层等 5 个层次，贯穿这5 个层次提供完善的业务活动监控与统一安全管理。*资源层资源层主要实现物理资源与虚拟资源的管理，对资源的池化管理，便于资源的动态分配、再分配和回收，充分体现云计算弹性可伸缩的特点。资源池主要分为计算资源池、存储资源池和网络资源池，同时也包括软件和数据等内容资源池。业界已经出现的大量成熟虚拟化技术为物理资源的统一适配提供了坚实基础，虚拟化技术打开了一扇通往云计算的大门，云计算带来了大量能够快速、动态、虚拟化的服务，从而可以实现应用、数据和I T 资源以服务的方式通过互联网络提供给用户，并以高速和富有

6、弹性的方式来完成用户的任务。*基础架构层基础架构层体现出云计算自身独特的技术特性，主要表现在数据的存储、组织与管理，并行编程模式，并发控制与管理等方面，这一层包含大规模分布式文件系统、大数据量表查询、分布式编程接口和并行任务调度等功能。云计算架构下为了保证硬件的高可用、高可靠与廉价，数据采用分布式存储，利用冗余存储来保证数据的可靠性，以高可靠软件来弥补廉价硬件的不可靠，从而提供可靠的海量分布式存储系统；云计算 架 构 下 的 数 据 存 储 系 统 主 要 有G o o g l e公司的 G F S（G o o g l e F i l eS y s t e m）和开源的 H D F S（H a

7、 d o o pD i s t r i b u t e d F i l e S y s t e m）等。云计算系统必须能够对大数据集进行处理与分析，向用户提供高效的服务，云计算系统的数据管理一般采用列存储的数据管理模式，以保证海量数据的存储和分析性能。云计算数据管理技术有G o o g l e 公司的B i g T a b l e，H a d o o p 团队开发的开源数据管理模块 H B a s e。云计算的编程模式必须保证后台复杂的并行任务调度和执行，并向最终用户和编程人员透明，云计算一般采用 M a p R e d u c e 编程模式，将任务分成多个子任务，通过M a p 和R e d

8、 u c e 两步实现任务在大规模计算节点中的调度与分配。云计算基础架构还包含分布式资源管理技术，在多节点与并发执行环境中，保证系统状态在多节点之间同步，完成关键节点出现故障时服务的迁移，分布式资源管理技术通过锁机制协调多任务对资源的使用，从而保证数据操作的一致性，G o o g l e 的 C h u b b y 是目前最著名的分图1 云计算 I D C 平台层次架构32通讯世界 2 0 1 0.5（总1 8 3 期）责任编辑 蔡君聚焦：云计算与数据中心变革布式资源管理系统。*P a a S 平台层P a a S 平台层主要提供一个S a a S 软件开发、管理与托管运行的平台。P a a

9、S平台层必须依托于云计算基础架构，在云计算基础架构能力之上提供 S a a S 软件开发测试能力、部署运行能力以及基础管理能力。软件开发能力包括S a a S 软件S D K（S o f t w a r e D e v e l o p m e n t K i t）开发工具包、应用开发环境、开放的A P I、应用功能与性能测试、应用集成与装载测试，其中对S D K 需进行严格的控制，确保开发者开发的应用不能简单的直接通过互联网进行分发，需要通过I D C 进行合法的销售、认证和运行。部署能力包括应用封装、认证、部署、托管运行等功能。基础管理能力包括开发者身份管理、访问控制、S a a S 应用存

10、储、S a a S 应用计费、S a a S 应用结算以及统计报表等功能，其中开发者身份管理必须对开发者资质进行严格审核，实施信誉管理，颁发开发者证书等。无论是G o o g l e 还是A p p l e 等公司，在互联网领域的佳绩都依赖于 P a a S 平台，在互联网的新服务时代竖起了一面鲜明的旗帜。*运营管理平台层运营管理平台层主要实现映像与实例的全生命周期管理、资源的调度和监控、用户管理、合作伙伴管理、业务管理、平台接口管理、运营管理等功能。映像与实例管理主要包括映像与实例的创建、配置、操作、事件采集、映像库等，实现映像与实例的全生命周期管理。资源调度与监控主要实现资源的负载均衡，资

11、源的故障检测、隔离和恢复等。用户管理实现用户身份管理和用户订购关系管理，实现对服务请求、受理、开通、终止的闭环管理；实现使用计量管理，通过使用计量管理不但为计费功能提供输入，还可以对 I T资源开销、管理成本进行精确的定量分析，对成本核算、成本控制以及产品和服务的定价、盈利预测等都有重要的意义。运营管理提供众多的监控仪表盘，实现工单的受理、处理、反馈的闭环流程；实现已用与待用资源容量管理，实现物理机、虚拟机、存储I O、网络等性能管理，提供服务等级（S L A）管理功能，并能提供大量的统计分析报表功能。业务管理主要是对I a a S、P a a S、S a a S 业务与服务进行管理，对这些业

12、务进行组合和定价，可以对外提供标准的产品和服务。合作伙伴管理主要是对云计算平台技术提供商、S a a S 软件提供商、内容提供商等进行管理，同时对服务分包的渠道合作伙伴进行管理。接口管理主要实现与电信运营商后台业务支撑系统的订购关系同步、服务开通、认证系统、业务网关（如：短信、彩信、W A P）等进行对接。*服务接入与门户层接入与门户层主要实现服务接入、自助服务门户、运营管理门户与 P a a S平台门户等功能。服务接入管理实现I a a S、P a a S、S a a S 服务的统一接入；自助服务门户面向外部用户，运营管理门户面对内部用户，主要提供售前支持、售后服务以及运营管理方面的功能；P

13、 a a S 平台门户主要实现S a a S 应用存储库资源与内容的相关展示以及配合完成P a a S 平台基础管理能力的图形化展示。统一安全管理中心主要实现身份认证、访问授权、综合防护与安全审计功能，解决信息存储安全，实现威胁来源的收集、分析与处理，即时进行安全升级和威胁防护，并完成安全信息的高效分发等功能。业务活动监控中心主要是为了能够使得大量的资源能够协同工作，方便业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化的手段实现大规模系统高效可控运行。业务活动监控中心主要负责各类运营数据的采集与分析，并提供完善的管理和监控等内容，业务活动监控中心的最终目标是提供一个完整的“神经网络”

14、，使得规模庞大的资源、甚至是地点不同的数据中心能够协同起来，有效地组织、运营与管理各类资源，保证云计算系统能够提供7 2 4小时不间断、满足 S L A水平的业务或服务。云计算I D C 的业务与运营模式云计算 I D C对外提供业务和服务的最高形式为S a a S 服务，I D C 依托P a a S平台提供各类 S a a S 应用，在提供S a a S图2 S a a S 软件服务发展的阶段图3 未来云计算 I D C 的业务运营模式33通讯世界 2 0 1 0.5（总1 8 3 期）责任编辑 蔡君聚焦：云计算与数据中心变革 G o o g l e 在“云”数据中心领域的 成功经验G o

15、 o g le 全球3 6 个数据中心均采用云计算架构，并利用定制服务器、将大量廉价P C 服务器进行集群，实现了超级计算与处理能力，由于G o o g le 各数据中心地理位置时区不同，高负载均运行在处于夜间的数据中心，且数据中心本身选择在气候寒冷地区、湖泊或河流附近，数据中心进风管道从水下通过，基本上做到了数据中心的自然冷却，达到了绿色节能与环保的目的。G o o g le 公司的统筹规划与各种创新做法不但省去了数据中心建设期基础设施的大量资本支出，更是大大降低了运营管理成本。在这一系列技术创新与策略创新优势的基础上，G o o g le 数据中心提供了大量的云计算服务，实现了Ia a S

16、（In f r a s t r u c t u r e a s a S e r v ic e，基础设施即服务）、P a a S（P la t f o r m a s a S e r v ic e，平台即服务）、S a a S（S o f t w a r e a s a S e r v ic e，软件即服务）服务的打包整合提供，提供了一站式全方位的服务，极大的拓展了G o o g le 公司的业务，远远把竞争对手抛在身后。除了G o o g le 与A m a z o n 这样的先锋互联网企业之外，传统的电信运营商A T&T 也在重点发展云计算数据中心，提供基于云架构基础设施的S y n a p

17、 t ic H o s t in g 服务以及S a a S 服务等，客户可以按照每月使用到的 C P U 和内存的平均峰值、业务服务等级或数据保护等级等融合方式进行付费，数据中心年收入已达到几十亿美元，且呈逐年增长趋势。图 4 客户营销服务全过程服务的同时捆绑了I a a S 服务。业界普遍认为S a a S 软件服务的发展分为定制化、配置化、元数据化、自动与智能化4 个阶段（图2）。未来云计算 I D C的业务运营模式主要是为广大企业（特别是中小企业）提供完整的信息化解决方案，依托P a a S 平台服务和S a a S 服务，捆绑基础设施I a a S 服务，提供一体化I T 解决方案的

18、落地实施和托管运营是未来 I D C 的核心业务，如图 3 示意。在完成 I D C 的基础能力建设之后，提供卓越的服务和运营管理的同时还需要优秀的营销能力相配合，必须能够将售前、售中与售后进行完整无缝的衔接，必须高效快速地响应客户的需求，并能高效快速地完成服务的开通与交付，另外由于云计算技术本身的特性，大大降低了客户免费体验的成本，使得客户免费体验变得更加切实可行，进一步强化体验营销的概念，真正做到先试后买。一个完整的简单客户营销服务全过程如图4 所示。云计算I D C 的演进路线在传统的 I D C实施云计算是一个渐进的过程，不可能一蹴而就，需要完成大量的铺垫性工作，才能做到保护投资，把实

19、施风险降到最低，稳健实施、逐步完成改造。一般云计算I D C 的演进路线分为4 个阶段：首先，对计算、存储、网络等资源进行虚拟化整合，从提供基础的I a a S 服务做起；其次，引入分布式技术，搭建云计算基础平台，部署电信运营商自有业务，如邮件服务，即时通信软件服务、网络社区服务等，同时加大内容的引入，在提供I a a S 服务的基础上提供简单的 S a a S 服务；再次，打造S a a S软件开发、管理与托管运行的平台，即 P a a S 平台，把上游开发商、运营商与下游客户连接起来，在提供P a a S平台服务给上游开发商的同时，产生丰富的S a a S 应用，让P a a S、S a

20、a S与I a a S 服务紧密结合；最后是 I D C 全面云服务化，在多个I D C 全面实施云计算，云计算I D C 之间实现互联互通，应用或服务可以在多个云计算 I D C 之间实现多点备份、负载均衡、动态迁移，使得云计算I D C 的自动化与智能化程度越来越高。结束语基于云计算技术构建 I D C将成为I D C 建设与发展的方向，因为它不但能够减少I D C 的建设与运营成本，实现资源的池化管理，提高资源利用率与维护效率，增强I T 支撑能力，并且能够节能减排，为建设资源节约与环境友好型社会作出贡献，另外发展我国云计算I D C，掌握技术核心，在国家信息化建设上具有战略意义。总之，云计算I D C必将成为电信运营商推动 I D C业务发展、赶超竞争对手、打造新核心竞争力的一次重要机遇。链接