电信运营商云计算数据中心的构建分析.pdf

电摘运奋商云计算数据中心的构理分析张.陈云润 林立宇中国电信股份有限公司广东研究院广州5 1 0 6 3 0ID c(网络数据中心)是一种拥有完善的设备(包括高速互联网接入带宽?高性能局域网?安全可靠的机房环境等)?专业化的管理?应用级服务的服务平台?在这个平台的基础上,ID c 服务商为企业和IsP?Ic P?A sP等客户提供 互联网基础 平 台服 务以及 各种增值服务?主机托管和整机租赁等是ID c 的主要支柱业 务,此 外,还衍 生出一 些增伎业 务,如域 名注册?企业邮局?网站建设?网站加速服务?v P N 服 务?网络 安全服务?代 维服 务和数据存储等?目前,ID c 在 规 模 不断 发 展 的 同时 其成本也在不断上升,遇到了发展的瓶颈,比如电力?机房的面积和带宽不 可能随着规模扩大也快速扩 展等?同时,有9 o%的ID c 服务器9 o%的工 作时 间c P u 利用率低 于1?%,这意 味着很 大的 资源浪 费,ID C 的管理和维 护成木 随着规模的扩大也在不断上升,ID c 需要新的技术手段以充分利用现有资源?口云计算的概念及特征云计算是 日前业内的热点概念,它以开放的标准和服务为基础,以互联网为中心,提供 安个?快速?便捷 的数据存 储和 网络计算服务,让互联网这片 云!上的各种计算机共同组成数个庞大的数据中心及计算中心?云计算把计算及存储以服务的形式提供给互联网用户,用户所使用的数据?服务器?应用软件?开发平台等资源都来自互联网上的虚拟化计算中心,该中心负责 互联网上各种资源 的分配?负载的均衡?软件 的部署?安全的控 制等?例 如某用 户想 要建设 一个网站,只需租用运营商提供的虚拟服务器即可,网站压力过 大时,可 以瞬间请 求更多的 资源;压 力变小时,可以将多余的资源释放?云计算方便了用户对计算资源的获取和管理,降低了成本?云计算具有如下特征?(l)以互联网为中心?存储和运算能力分布在网络的各个节点中,从而弱化终端的计算能 力,使互联 网的 计 一 算 架构 由 服 务器+客户端!向 云服务平台+客户端!演进?(2)虚拟化?将底层的硬件包括服务器?存储与网络设备全面虚拟化,建立一个共享的?可以按需分配的基础 资源池?(3)动 态扩 展?底层 的资 源 可以按 需分 配和 自动增长,而上层的数据及应用可以根据业务形态的不同需求,搭配出各种互相隔离的应用,形成一个服务导向的l T 架构,0 0刀三卫0 0 州的礼I N 产1飞#N S T E C H N O U#G Y 12 0 0 9 6也代技求(%)可运营的业务支撑体系?云计算服务运营平台必须拥有业务支撑体系,包括容量规划?计费?监控?安全?可扩展?可升级等功能?给租用的客户,从而打造新 的数据中心增值业务,提升ID c 的业务价值和盈利能力?目构趁电信运!商云计算教 据 中心2.1 什么是 电信 运营 商云计 算数据 中心对于电信运营商而言,云计算为I D c的发展带来了新的机遇,云计算必须与I D c相结合才能发挥最大的效益?云计算数据中心就是要通过建立可运营?可管控的云计算服务平台,利用虚拟化技术将基础资源设施封装为用户可灵活使用的服务,具体而言,就是将存储设备?服务器?应用软件?开发平台等资源以标准化的服务提供2.2新型 增值 业务模 式云计算数据中心的新型增值业务可以按照从底层硕件到顶层应用的不同层次来遇策浅U分,根据每个层次的能力可以提供不同纫 拐四?不同形幻狱碗蝴及 务?应用层的服务模式包括网络服务(M:shup,网络聚合应用)和软件服务(Sof tware:,Ser v iee,SaaS)?网络服务将云计算弹性数据中心的数据资源以A P I 服务方式提供给客户,客户可以通过A P I 获取云计算弹性数据中&合的数据,结合到 自己的应用中,生成新的M ashup式应用服务,例如G oogleM:P s?A D P薪资处理流程,美国邮电服务,B l o o m b e r娜 常规的信用卡处理服务等A P I 服务?S:S的应用软件统一部署在云计算弹性数据中心的服务器上,客户可以根据 自己的实际需求.向云计算弹性数据中心租用所需的应用软件服务,按租用的服务类型和时间长短支付费用,并通过互联网获得服务,应用软件 由云计算弹性数据中心负责升级和维护,例如G?g l e提供的在线软件G?g l e A pP s?微软提供的 o f f i ce Li v e服务?A m azon提供的s如p一 eD B(简单数据库管理)?平台服务(儿 t f o r ma s 孟 s e r v i ce,P?:s)可以将开发平台作为服务提供给客户,客户可以直接在平台上进行远程开发?配置?部署和w eb应用管理?相对于软件服务来说,平台服务为企业提供了更多的灵活性,企业可以根据 自己的业 务需要创建 自己的应用软件,例如e o ogle提供的G o ogle ,.属口归即州脚 脚1 1 1 1 1 务层 层 层 层 ,?洲侧甸脚钾 钾,理层层 层 层 ,&烤目碑犷 犷直直直拟层层 层 层 .&.曰回严一 一 .?理 层层 层 r r r,W W W.f flll.COm.Cn,O,A ppli cati on Eng i ne(G A E,企业应用引擎)服务,允许开发人员编写应用程序.将应用构建在G oog l e的基础架构上,G o ogle提供5()()M byte免费存储空间.此外按每 (Pu 内核使用1 h%收费z()一 2美分,梅一G byte存储收费15一18美分?基 础 资 源 层 可提 供 计 算 服 务(H ost a,a serviee,H aas)和存储服务?H A A s提供虚拟化的0 5环境,任何一个客户都有自己专有的独立的计算资源,这些计算资源是在互联网上分布的,是可扩展的?虚拟化的0 5环境会映射到中间的虚拟化资源池,虚拟化资源池通过虚拟化技术映射到离散的C P U 或者内存?1/0?存储上?例如 m azon提供的E lasti?e o m pu teC 10 ud(E C Z,弹性 可扩展云计算服务),按计算性能(内存?c pu 等)及时间付费?存储服务利用虚拟化技术 将 各种 品牌的存储 子系统整合 成一个或 多个可以集 中管理的存储 池(存储池叮跨多个存储子系统),并在存储池中按需要建立一个或多个不同大小的虚卷,并将这些虚卷按一定的读写授权分配给存储网络上的各种应 用服 务器?这样 就 达到 了充 分 利用存储 容量?集 中管理 存储?降 低存储成本的 目的?例如A m a:on提供的 sim ple storage service(53,简单存储服务),按存储容量及时间付费?存储与网络设备)全面虚拟化,建立一个共享的?按需分配的基础资源设施,资源可以自动增长;建设分布式的数据存储系统,用于海量数据的存储和访问?(3)管理层管理层能够动态管理资源和支撑业务?容量规划:总体上规划分布式的数据和计算资源,设计相应的分布式数据存储系统,定义资源的单元和生命周期?动态调度:动态分 配虚拟化 资源,并达到负载平衡和电源减耗;提供M ap/R e d u c e编程模式分解应用程序?动态部署:提供标 准化的资 源模板,用户可以根据需求选择应用程序?计算资源?存储资源等模板进行快速部署?计费:根据服务的类型和资源的斑,云计称公翻申心月口宜拍悦.和嘴份时比2.3运 曹体 系架构电信运营商云计算数据中心的运营体系架构包括物理层?虚拟层?管理层和业务层.如图1所示,其中管理层是运营的核心?(1)物理层电信运营商ID c 拥有设施完备的机房环境和充足的宽带资源,具有很大的资源开发和运营潜 力?(2)虚拟层将物理层的硬件(包括服务器?运运营商 商优势 势劣势 势电电信运营商 商基础设施好,标准的机房设施环境?策道力,菊弱,代理商少 ;充 充充足的带宽资源 ;可用性差.主耍表现为服务可获取性?国 国国内大型电信运曹商的实力较强,用 用 服务与姗求的结合度不高 ;户 户户与运营商合作更有信心 ;服务水平差,与专业的旧 C 服务提供商 商运 运运营商品牌的普迫认知度比专业旧C 服 服 相比.电信运营商整体服务水平较低 ;务 务务商高 ;向云计算弹性数据中心转型 的难度较 较具 具具有大客户营销队伍.有利于发展大 大 大.配套的服 务平台和,理水平有待 待客 客客户 户提升 升 !DC C C自建机房房 优异的梁道营销能力 ;机房基础设施相对电信运曹商要差 ;专专业运营商商 商服务 水平较高,具有 专业的服务 体 体 大容户获取能力相对较阅 ;系 系 系系 ;向云计算弹性教据中心 转型的难度较 较较 较 较较好的品牌优势 势大.配套的服务平台和管理 水平有待 待提 提 提 提提升 升二 二二幼将理理 优异的梁道曾销能力 ;受 电信 运曹 商服 务和 业务 可 用性 的 的服 服服服服服服服 务 水 平 较 高.具 有专 业 的服 务 务 制约 :体 体 体体 系 ;向云计算弹性欲据中心 转型的难度较 较较 较 较较好的品牌优势 ;大.配套的服务平台和,理水平有待 待租 租 租租用电信运曹商的机房或机房设施 .提升 升垂 垂 垂垂础设施较好 好 好互互联网公司 司优异的梁道曹销能力 ;目前主耍用户是个人客户.企业级的应 应(如白划扣 优异的业务开发能力 ;用较少 ;亚 亚马逊)强大的业务平台 台大容户有一定的安全顾虑 ;作 作 作作为专业旧C 的品牌认知度还有待提高 高软 软件厂商 商优异的梁道曹销能力 ;传 统业 务难 以创 舍,有一 定 的转 型 型 如徽软?优异的业务开发能力 :阻 力 ;S S S al e sf o r ee)强大的业务平台 ;大容户有一定的安全顾虑 ;专 专专业的服务体系 系作为专业旧C 的品牌认知度还有待提离 离硬 硬件厂商 商优异的梁道曹销能力 ;应用提供能力还有差距 ;(如旧M?D ELL)强大的硬件平台 ;大客户有一定的安全顾虑 ;专 专专业的服务体系 系作为专业旧C 的品牌认知度还有待提高 高,0 2刀三五0 0 州和礼润 八下 t)侣 了 E()+M J 工)3 Y 12 0 0 9 6也代技右使用情况生成费用清单?监控:实时侦测各种资源的工作状态,非正常状态时能够报警并 自动调整资源的分配?安全:保证数据的安全性?(4)业务层根据以上分析,电信运营商除了提供基础的计算服务和存储服务外,还可以开发网络服务?软件服务和平台服务,面向不同层次的需求提供差异化的业务,这样有助于从不同层面挖掘和封装电信运营商的计算能力,以A P I 或者服务接 口的方式在互联网公开,从而延长价值链?此外,用户可以通过 门户网站请求服务?查看服务状态或执行变更?目打造 以 电信 运曹 商为核 心 的云 计算数 据 中心 商业生 态圈云计 算数 据 中心的产 业链分 析云计算 数据 中心的产业 链涵盖了从IT 供应商(硬件厂 商和软件厂商)?云 计算解决 方案提供 商(内容提供 商?应用开 发商?系统集成商)?云计算数据中心运营商?渠道(服务分包商)到最终用户5个环节?(i)IT 供应商xT 供应商是云计算数据中心市场的积极参与者以及基础设备提供商?众多的服务器?存储硬件厂商以及平台软件厂商都希望通过云计算平台将自己的产品推广到发展中的中小企业中,并将其I T 环境锁定在 自己的平台上?(2)云计算解决方案提供商为了满足 客户个性 化的服 务需求,需要针对不同类别的客户提供特定的云计算解决方案,整合内容提供商提供的应用内容?应用开发商提供的应用形式以及由系统集成商提供的集成方案?(3)云计算数据中心运营 商这是 目前国内云计算数据中心产业链中最薄弱的一环?电信运营商?大型互联网公司?大型IT 厂商都拥有大型的数据 中心,具有成为云计算运营商的潜 力,而这些数据中心的计算资源 可以进一步开发成不 同层次的云计算服务提供给用户?云计算数据中心运营商需要提供可靠?稳定及可运营的云计算业务平台,其中运营能力是竞争的关键因素?(4)渠道服务分包商是云计算服务到达最终用户的中介?云计算数据中心运营商可以利用 自有资源组建 自己的服务分包商,也可以借助外部资源发展外部服务分包商?服务分包商提供服务的水 平及 能 力将 直接 影 响用 户的 体验和满意度?(5)最终用户我国拥 有世 界上数量最 多的 中小 企 业,这 些 正 处 于 成 长 期 的 企 业自行建立 计算中心 的投资 回报 率较低,很难 与业务 的快 速成长 匹配?而云计算 数据中心 的租用模 式提供了合适的解 决方案,可更 有效地利用计算资源?电信运营商需要划分云计算数据中心产业链 中的各项重要角色,选择.呈轰计称禅性妞妇中心生奋口 W W W.ttm.C0 m.Cn,0 3合作伙伴.制定合作模式,如技术合作?业务合作以及资本合作等方式.拓展产业链深度合作,促进电信运营商云 计算业务模式的创新.建立在云计算产业链的 上导地位?3.2电信 运曹 商与其他 潜在 云计算数据 中心 运营 商的优 劣势对 比山上面的分析可见,电信运营商具 备成为云计算数据中心运营商的能力,与其他潜在竞争对手相比,具有一定的优势,但也存在一些不足处,见表13.3云计算 数据 中心商 业生 态圈的构 建随着传统ID c 逐步向云计算数据中心的转型,整个ID c 行业将 可能币新洗牌,未来的云计算数据中心需要提供更优质?更廉价的服务,满足客户从底层存储到上层应用全方位的需要,才能 在 市场 中处于领 先地 位?电信运营商拥有雄厚的网络实力?庞大的客户资源?全网的收费能力和 良好的社会信用,应抓住机会建立以 自身为核心的生态圈,作为生态圈的主导者与生态圈中其他参与者一起通过产业链深度合作提升云计算数据中心的竞争力?生态圈如图2所示,包括资源圈?服务圈?行业圈3个小生态圈和社会环境圈?资源圈提供软件和硬件等资源,服务圈提供各种内容和应用,行业圈可以开展各种合作,社会环境圈是云计算数据中心的最终用户,为整个生态圈提供健全的机制?法律和需求,各个小生态圈在社会环境圈中和谐共存?合作 互利?日结束语云计算数据中心的前景虽然很诱人,但也存在很大风险?除了改造传统ID c 所需的巨额资金,还有用户最关注的 一 弹性!和安全问题?20 0 9年G o ogle和亚马逊云计算服务故障频出?此外,虽然云计算数据中心的数据对外具有较高的安全性,但用户担心数据对于运营商而言毫无机密.如何提供保证数据安全的机制显得至关重要?电信运 营商可 以与解决 方案提供商?系统集成商合作.由解决方案提供商规划云计算服务运营体系.由系统集成商组织资源进行技术改造和业务平台开发?具备云计算基础架构后,先在内部实践,等发展成熟之后再扩展至互联网?诬如 对 本 文 内 容 有 任 何 观 点 或 评 论.请 发 一m.t 至习.t!mc?,l m?.协 网绮推 出下一代分 布式企 业网绮 若翻 架构 20 0 9 W IM A X 大会 月尔卡特阴讯再.W IM A X 软.地位及宽带优 势.博 网络 公司 为分 布式企 业推 出下 一代 网络基 础架构.包括靳增加的S R X 系列服务网关和一款新型E X 系列 以太 网交换机?S R X 240 可为企业提供高达5倍的安全 性能.而成本仅 为竟争产品的一半?新型E X 系列能够 以比同等设备更低 的价格提 供企 业级吉 比特接入连接?作 为.博分布式企业解决方案的组成部分,网络与安全管理 N S M)以及JU N O S 软件适用于各种规模 的部二能为用户提供业界领先 的性 能与安全性.并降低运营成本.帮助企业设计并部.高性能 网络?.博分布式企业解决方案能帮助企业提供无限制的l 丁 服务,并取代网络 中过时的架构?随特企业原有 网络的改变以及单一用途应用的增多,企业中的各类操作系统?网络层与管理应用的数t 也开始不断增长.进而导致企业网络 的复杂性不断增加.并 为企业带来不必要的高昂开销?.博分布式企业解决方案采用整合式多业务网络垂础架构设计.使用单一派网络操作系统.从而确保企业网络一致性.并实现集中管理与整合安全.帮助企业I T 专家为各种规模的分支机构的员工带来像在总部一样的高性能网络体验?在 2009 W I M A X论坛全球大会上,阿尔卡特朗讯再度展示出在W I M A X市场 中的领导地位.其商业合约数t 位居行业前列?在展会期间.阿尔卡特朗讯借助 当地运营商W o r l d m ax的网络展现其强大的技术实力?在现场,阿尔卡特朗讯与W o r l d m a x演示 1 6M b i 仃 s的下行速率,并将在2)()9年年底将下行速率提升至咫 M b眺,有力证明了晰 M A X Rev-e在 3.5 G H Z带宽下的率越性能?展会期间阿尔卡特朗讯与攀巴嫩G O S 公司签.了一项全新W I M A X合约?目前.阿尔卡特朗讯在全球范围内的R ev一 e商用部.协议达到36项,其 中已有1 5 个网络投入 商用?目前,阿尔卡特朗讯提供的网络其础架构正服务于1 0 万多名付费用户,而且这一数t 还在迅速攀升?作为 W i M A X 市场的先驱,阿尔卡特朗讯拥有业内领先的W I M A X 部.能力,包括网络设计?部.?集成与优化以及网络运营在内的一整套服务体系,并触合了贴心的客户服务与集成化账单服务?在20 0 8年X 天获褥2.5 G 日 z认证后.20 0 9年年初阿尔卡特朗讯的W I M A X设备又成为首批荣获W I M A X论坛认证的 3.5 G H z设备之一?,0 41毛L E 0 0 M M U N 八IX)J ST E C H 闪C L 0 G Y/2 0 0 9 6