电信OSS应用云计算技术的研究

张云勇，杨 光，陈清金，潘松柏

（1.中国联通研究院 北京100048；2.中国联通系统集成公司 北京100032）

1 引言

云计算技术是IT产业界的一场技术革命，它已经成为了IT行业未来发展的方向。中国政府在“十二·五”信息规划的技术背景中特别地对云计算技术做了阐述，明确提出云计算技术是我国下一个5年信息化产业发展的重点领域之一。2009年年末，中国工业和信息化部出台的扶持软件产业发展指导意见中就明确了软件行业的10个发展重点，分别是基础软件、信息安全软件、工业软件、嵌入式软件、行业应用解决方案、系统集成和支持服务、软件服务外包、各类创新型服务、数字内容加工处理与服务以及IC设计服务。无锡市政府致力于打造中国的“云谷”，北京市政府启动了“祥云工程”。中国移动的“Big Cloud（大云）”、中国电信的“e云”、中国联通的VDC业务都成为了中国电信业开展云计算技术和商业模式创新的亮点。无论是在政府还是在产业界，都掀起了一场“云”的热潮。

需求驱动、技术驱动和政策驱动这三大驱动力给云计算的发展提供了极大的助力。“云计算”以其特有的按需、易扩展的特点，为其使用者节约了巨大的成本，中小企业可以通过“云计算”技术，在降低投入的同时更加便捷地接触到高端的IT技术，成为了“云计算”发展的需求驱动力。随着信息通信技术相互渗透力度的不断加大，技术融合演进程度不断加深，后IP技术和新IT架构技术的发展，云计算已从一个技术理念逐步落地，形成技术驱动力。不少国家对云计算广阔的市场前景和巨大的产业机遇给予高度关注，纷纷出台了相关战略规划和政策措施，以加快推动云计算的发展和应用，抢占未来云计算产业的战略制高点。同时，云计算相关概念和技术发展的走向及其影响，在国内学术界、产业界已引起了广泛的关注和讨论，形成了政策驱动力。

综上所述，针对电信运营商的最核心系统OSS应用，研究引入云计算技术的可行性及技术方案成为电信运营商需要考虑的重要问题。

2 电信运营商OSS现状及云计算应用分析

2.1 云计算内涵

“云计算”是一种新的计算方法，它通过虚拟化等技术按照“即插即用”的方式，自助管理运算能力形成高效资源池，以按需分配的服务形式提供计算能力。其典型特征是：资源共享、按需分配、弹性调度、服务提供。“云计算”就是通过公众通信网络整合IT资源，并以服务方式向用户提供的计算能力，即“云服务”。

如图1所示，用户自备内部电话网时代已经结束，电话通信已完全由公众电话网运营商提供丰富的电信业务。在云计算模式下，服务器端硬件、软件被整合为共享资源，按照“共享、按需、弹性、服务”的原则，用户只需要通过网络从服务器端获取各种各样的服务和能力，不需要独占拥有计算、存储能力，这就是当前IT业的变革潮流。云计算已经在互联网领域得到应用，并正在形成新的商业模式、新的产业、新的经济、新的生活形态。

2.2 电信OSS的现状分析

目前，电信运营商的OSS众多，平台厂商众多，管理维护复杂。各电信运营商的OSS数量超过1 000套；各系统缺乏统一的管理、统计，没有端到端的数据管理系统；OSS烟囱式建设，缺乏统一规划,资源复用率低；各网管系统独立建设，设计差异大，空闲资源无法共享复用；没有统一的容灾备份系统，业务可靠性不高。

OSS系统小型机比例高，维护升级成本高。部分系统业务压力大，设备能效比低，亟待改造。

2.3 云计算应用于OSS的可行性分析

在OSS中引入云计算技术，通过虚拟化实现资源 “空分、时分”共享，可提升利用率（60%），通过分布式计算、存储采用软件方式提升系统整网性能和可靠性，降低对单点硬件（性能、可靠性）的依赖，降低采购成本，实现分权分域的统一IT资源管理，改变管理模式，提高整网的运维效率(人均大于3 000台)，优化硬件降低整体TCO(总拥有成本)。

3 在OSS中应用云计算技术的方案

3.1 云计算推动OSS应用技术转型

基于云计算是推进OSS统一管理的最优途径，通过云计算可实现电信IT资源的统一，通过虚拟化等技术实现异构计算、存储等资源统一管理，并根据业务需求，实现按需分配，提高管理水平。通过云计算可实现电信OSS的平台统一，通过统一的云管理平台实现同一个工作流程，同一业务管理，提高专业性。通过云计算实现电信OSS的数据统一，通过SaaS、数据统一管理等技术，实现数据的全局视图及精工细作，以便于实现统一的数据分析，指导电信运营生产。图2为基于云计算实现电信OSS统一管理的示意。

目前，大型主机的虚拟效率一般在95%以上，虚拟化损耗为2%～3%。AIX和HP-UX等小型机上的虚拟效率在90%以上，虚拟化损耗约为5%。x86架构上的虚拟效率则在80%左右，虚拟化损耗大约为20%。

通过云计算虚拟化技术，可实现资源的“空分、时分”共享，提升资源利用率达到系统轻载所设计的40%利用率。同时，由于资源与平台的统一，带来管理以及运维支撑方面的高效，提高整网的运维效率(人均大于3 000台)。电信运营商的系统考虑到扩容等业务增长需求，一般系统设计轻载，采用虚拟化技术保障电信IT系统的40%利用率。通过云计算实现资源与平台的统一，提高整网的运维效率，可实现人均管理设备大于1 000台。在管理效率上，提高业务上线速度40%，提高维护效率。

云计算是资源统一管理，提高效率的保障，通过云计算实现统一的设备及资源管理，通过VDC实现分层分级使用。在全网的IT资源统一调度管理上，根据IT资源和业务需求为每个OSS业务划分VDC，各业务系统逻辑独立集团管理员可为各OSS业务弹性调配IT资源，削峰填谷，通过IT资源统一管理与分层分级使用相结合提高OSS管理效率。

3.2 OSS应用云计算框架

电信运营商利用云计算相关技术，对现有OSS进行技术升级改造，可形成电信运营商的统一OSS云。

①通过OSS云改造实现挖潜降耗，提高IT资源的利用率，降低能源等资源消耗。

②通过OSS云改造实现效率提高，减少管理及建设各环节，提高运营效率。

③通过OSS云改造实现管理提升，通过系统、数据集中，实现统一管理，进而提升管理能力。

④通过OSS云改造实现成本节减，通过云计算，将CAPEX转化为OPEX，有效降低成本。

其中,代表某截面燃烧的燃料质量, 在这里1 mol氢气(2 g) 可以生成1 mol水(18 g), 由水的质量来求得氢气的质量), α为水的质量分数.

云计算升级改造需遵循统筹规划、分步推进原则，在技术成熟、新流程建设有丰富经验的情况下，可以逐步考虑整合公司各部门IT资源，提高整体共享程度，并向公司内部统一的云计算平台演进。

OSS云升级改造需遵循统一标准、互联互通原则。OSS云升级改造需遵循保护投资、充分利旧原则，如图3所示。

OSS应用云计算技术，近期应考虑OSS的现状情况和电信运营商的特点，通过引入云存储管理系统、虚拟化改造、云计算管理平台系统来实现统一的系统资源管理，实现OSS中IT资源的统一管理和云化改造，如图4所示，在此统一云基础设施上支撑OSS的业务系统，逐步实现烟囱化到统一支撑的过渡。

远期OSS应用云计算技术需要引入PaaS并实现业务系统到SaaS服务的转变，所有OSS基于统一的PaaS平台构建，并快速提供多种OSS，通过PaaS平台统一管理平台上的所有OSS，对业务层提供统一丰富的能力接口，提高系统的开发部署速度，如图5所示。

在OSS云化过程中，需要利用云电脑实现运维维护终端的升级，云电脑极大地降低用电成本、维护成本，推动维护管理的革新，所有的数据在云处保存，云电脑不保存数据，降低数据失、损坏的风险，提高数据安全能力，云电脑的所有操作都实现可追溯，便于责任认定。

OSS应用云计算后，将改变目前的系统建设及运维模式。

②IT基础设施的维护可进一步分离，由独立的机构承担。

未来的OSS云计算可实现服务外包及IT外包，打造全新的运营模式。

①由内部专职部门承担基础设施云服务，租用基础设施云给公司其他需求部门。

② 由第三方单位承担OSS业务云的维护，租用OSS业务服务，进一步变CAPEX为OPEX。

4 在OSS中应用云计算技术分析

目前，IT的管理模式和云计算的管理模式在有些方面还存在天然的矛盾，因为云计算是强调集中化的优势以及应用平台资源的分层耦合管理，但是公司传统的IT系统管理和使用模式在某些方面和云计算的理念有不相适应的地方。以系统运维的管理为例，传统的运维理念是按照系统进行运维资源和人员的配置，而系统“云化”之后，需要进行集中化和分层的统一管理，具体地说基础设施需要有专人统一管理和维护，云管理平台需要有专人负责操作和调度，PaaS层能力需要有专人统一开发和维护，而在SaaS层依然可以像从前一样，不同的应用由不同的人员维护。由此可见，在实现“云化”改造以后，公司的相关管理体系和组织架构需要根据云架构的具体需要做出调整。

由于IT云计算与传统项目建设、维护、服务模式完全不同，缺乏相应的组织经验和制度流程，缺乏有成功经验的集成商、云方案提供商，最终方案效果需要依赖自有团队不断地探索和调整，缺乏统一的国际和国家标准的支持，需要首先确定企业的云计算技术规范。业务系统升级改造成本高，目前OSS大多数应用基于传统IT架构，可能需要软件升级、重新开发。

5 结束语

鉴于电信OSS的复杂性，可选择具有典型意义的系统开展云计算的试验验证，进行云平台的探索和验证，结合云计算标准化工作，逐渐规划出统一云平台的基础框架。OSS构成复杂，应选择具有业务代表性、系统共通性的点进行相关试验。依据试验研究的成果，稳步推进云计算平台在OSS中的应用部署。通过架构基础设施云，根据业务特征和需求，建设异构的基础设施云，通过VDC的技术，实现现有OSS基础平台向云平台的逐步迁移。

1 2010年中国企业级数据中心市场研究报告.计世资讯，2010年5月

2房秉毅，张云勇，程莹，等.云计算国内外发展现状分析.电信科学，2010,26(8)

3潘松柏，张云勇，陈清金，等.云计算安全关键技术.电信科学，2010,26(8)

4童晓渝，张云勇，戴元顺.公众计算通信网架构及关键技术.通信学报，2010,31（8）