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企业私有云建设经验与进一步融合思考

2014/5/25    来源:万方数据    作者:关德军  周卓然  李俊义  分享
近几年来,黑龙江移动顺应技术发展潮流,推动公司内部私有云建设,本文介绍了其目前已经实现的MSS和OSS的云化改造,并进一步考虑BSS的融合。

    1.云计算的发展及其影响

    随着云计算产业的蓬勃发展,国内外运营商、传统设备商、互联网公司纷纷走入“云”中。云计算会对互联网应用、产品应用模式和IT产品开发方向产生影响,将为电信运营业带来多方面的机遇。云计算技术对客户终端的要求大大降低,瘦客户机将成为今后计算机的发展趋势。瘦客户机通过云计算系统可以实现目前超级计算机的功能,而手机就是一种典型的瘦客户机,云计算技术与手机的结合将实现随时、随地、随身的高性能计算。云计算最重要的创新是将软件、硬件和服务共同纳入资源池,三者紧密地结合起来融合为一个不可分割的整体,并通过网络向用户提供恰当的服务。

    网管支撑网(OSS,包含安全系统)、企业信息化支撑网(MSS)和业务支撑网(BSS)是电信运营商内部运营的支撑系统,其中网管支撑网是对业务支撑网提供技术支撑和管理的,主要提供电子运行维护、数据综合网管、话务网管、综合告警、无线网优、路测分析、传输、监控等服务。企业信息化支撑网给全体员工提供一个能够访问和获取信自、的统一信息平台系统的门户,该平台服务于日常办公的OA系统、邮件系统、财物供应链、人力资源管理ERP系统,以及管理层宏观决策的决策支持及企业级数据仓库系统等。业务支撑网是公司的一体化、信息资源共享的支撑系统,是面向公司业务和服务的,它主要提供系统管理、计费、经分、营业、账务和客户服务等功能。云计算技术的切入点是实现三个支撑网络的私有云建设。私有云对运营商的价值主要体现在:虚拟化和资源调度,提升资源利用率;分布式计算和存储,降低硬件采购成本;统一管理,提高运维效率;面向云优化的硬件,降低TCO(总拥有成本)。区别于公有云,私有云是为一个客户单独使用而构建的,目的是对数据、安全性和服务质量提供最有效保障。

    2.黑龙江移动私有云建设情况

    黑龙江移动积极发展私有云业务建设,参考国际电信运营商进军云计算的模式,利用数据中心资源、网络优势,将支撑网络整合到私有云平台。借助云计算建设成本低、资源池扩展性高的优势,提高IT资源自动化管理和部署的水平,提高企业IT系统的市场响应能力。目前黑龙江移动已经完成OSS云化改造,并在此基础上进行MSS云化融合,并准备进一步进千祀SS云化融合。

    2.1 现状分析

    随着公司网管支撑体系的不断发展和完善,网管应用系统以及这些应用系统所使用的主机、存储和备份设备在不断增加。同时在生产维护过程中这些以主机和存储为主所构成的网管支撑基础平台在资源使用、管理和后期维护等方面暴露出了诸多G}待解决的问题。具体表现为:烟囱式的系统建设方式,系统资源无法共享,系统上线周期长,响应业务需求慢;现有性能/容量模型不合理,系统负载不均衡,整体资源利用率低,浪费严重;异构设备环境下,软硬件绑定、设备非标准、不通用问题严重。为解决以上基础平台存在的问题,结合黑龙江移动网管支撑系统现状及主机、存储系统技术的最新发展成果,提出了以云计算、虚拟化技术为基础的运营支撑平台改造项目建设。

    2.2 网管支撑网云化改造

    按照传统的架构模式,每年小型机、刀片服务器共需投资超过1000万元。根据私有云演进考虑,黑龙江移动通过论证,在利用现有小型机、x86服务器资源的基础上,引入云管理平台,构建资源池,从而在满足应用承载的基础上,降低硬件采购的数量和成本。

    黑龙江省已启动私有云资源池的建设工作,在网管支撑网中已经启用了基于云计算技术的资源池化技术,而且使用云管理平台进行了统一管理,完成了一定程度的云化改造,积累了一些经验,具体如将x86服务器、存储等设备抽象为资源池集中统一管理、调度和维护,提供更加稳定可靠的x86虚拟化平台等。

    图1展示了OSS云化改造后带来的收益。企业信息化支撑网和业务支撑网目前还没有进行云化改造,但是借鉴网管支撑网运行一年以来的成功经验,当前黑龙江移动已经具备了进行全面私有云建设的条件。

图1 OSS云化改造带来的收益

图1 OSS云化改造带来的收益

    2.3 企业信息化支撑网云化改造

    黑龙江移动管理信息系统(MSS域)经过10年持续建设,现已形成能够访问、获取信自、的统一信息平台系统。随着系统规模的扩大,MSS面临着巨大的挑战:现有系统物理资源为自上而下的烟囱式架构,资源无法共享,系统负载不均衡,系统利用率低;管理信息系统业务数据量日益增大,扩容工程浩大;许多现有系统部署在昂贵的小型机上,系统扩容成本高。同时随着公司全业务运营的转型,对精细化管理及低成本高效率运营的要求越来越高,MSS域的建设面临着更大挑战,需要进行云化改造,统筹考虑MSS域的硬件,提高建设效率。

    成本、弹性、安全贯穿于整个MSS整合建设理念,渗透到网络设计,采用高效、低成本的分布式存储,大规模部署高密度刀片服务器及廉价的机架服务器,利用现有的网管支撑云平台,将MSS域从传统的烟囱式架构变成统一的集中化管理的云计算平台,提供虚拟机、虚拟网络及虚拟存储,以虚拟资源服务的方式对外出租。

    对于MSS域的云化建设,黑龙江移动的实现方式是利用网管支撑网的云管理平台,实现对MSS域的统一管理,来承担MSS域融合工程的云计算管理任务,以实现对x86服务器、小型机、网络设备、存储设备等的统一管理,统一运营,统一部署调度工作。

    具体实现方式是新建统一资源池,云化改造MSS和OSS,按云化架构搭建统一资源池和部署云平台,将网管支撑网、企业信息化支撑网相连。新建的应用系统使用统一资源池,应用系统升级改造以及设备扩容时将应用系统逐步迁移到统一资源池上。完善统一资源池,完成云化改造,将所有应用迁移到统一资源池。演进目标是:两个支撑网计算资源融合,存储资源融合,网络资源融合。对于新建资源池的规模,初期建设规模相对较小,能保证新业务在一定时期(可以是1年)范围内上线即可。在演进过程中,随着业务的迁移,新建资源池规模逐渐增大,直到最后取代原有两个资源池,完成MSS域私有云的建设。

    针对新建资源池,部署一套云平台(利用网管支撑网云平台),统一运营、各资源池分布部署管理,建立两个逻辑资源域。用户申请虚机时,自动选择所需的资源域。在新建资源池数据中心布放云平台及数据库的备机,如果网管支撑网的云平台发生宕机,手动启动新建资源池数据中心云平台备机,云平台可以在新建资源池数据中心继续运行。

    新建支撑网资源池物理上集中构建,使用网管支撑网的云平台进行统一管理,通过统一的云管理平台实现IaaS云服务。资源池作为资源提供方为各域系统提供IT资源,各域系统不需要知道资源具体位置,申请使用即可,初期主要面向各域系统中新增及扩容业务和逐步迁移的业务。

    如图2所示,采用云平台后,企业信息化系统业务应用(如资产管理、人力培训;法律检索、合同文本转换;手机投资平台、统一流程平台;ERP接口平台、企业内网论坛;企业内网在线客服、应用监控;视频处理平台、文档存储;统一信息平台门户;工单管理、统一代办;办公系统平台等)总体节省投资约47.9%。

 图2 MSS云化改造带来的收益

图2 MSS云化改造带来的收益

    3.融合思考

    MSS域和OSS域融合完成后,可以进一步考虑业务支撑网的云化建设,业务支撑网和另外两个支撑网相比,其特殊性主要在于小型机比较多。可以通过云平台向业务应用系统提供所需的小型机分区服务,小型机分区服务的申请开通过程与虚拟机服务和物理机服务类似,保证一致的管理和用户体验。通过云平台将公网IP绑定到小型机;将防火墙、负载均衡器绑定到小型机;将弹性块存储挂载到小型机;将文件存储服务挂载到小型机。通过云平台实现对小型机分区资源的管理。以此实现对业务支撑网小型机系统的云化建设。

    另一方面,作为中国移动集团公司Unix应用向x86迁移的重点试点单位,黑龙江移动详单查询、SSO电子渠道、视频联播、经分集市等4项Unix应用将作为试点进行迁移,其中,详单查询、SSO电子渠道、视频联播等3项应用需要落实到具体项目中,并最终将成果固化在系统建设中。

    Unix应用迁移是指通过负载均衡集群、并行计算、云存储等一系列技术手段将在Unix小型机中运行的应用迁移至PC服务器中运行。通过Unix应用迁移,可减少对小型机专有技术的依赖,提升应用部署的通用性,提高IT系统的灵活扩展性,有助于构建弹性资源池,从而降低IT系统建设及扩容成本,并为IT支撑系统私有云资源池建设奠定基础。

    4.结束语

    黑龙江移动私有云未来的建设发展目标是,将业务支撑网、网管支撑网和企业信息化支撑网实现一朵云的融合。基于统一的云管理平台,实现统一的服务体系架构和统一的管理体系架构。在一朵云的基础上,统一资源池,统一调度,在条件成熟的情况下,将所有可迁移业务迁移至云平台,动态满足各个功能域的需求。根据以往的经验,一旦私有云建设成功,服务器将节省80%的资源投入,机架空间节省86%,CPU节省15%,耗能降低74%。

责任编辑:王慧敏
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