1 通信行業的新要求

　　縱觀當前我國信息產業，3G無疑是今年最大的亮點，隨著3G市場的啟動，移動互聯網產業將成為亟待開拓的市場，移動搜索、無線社區、手機視頻等都可能成為3G時代的殺手級應用。為此，廣大傳統互聯網企業也紛紛發力，進軍移動互聯網市場，以期在"3G元年"跑馬圈地，搶占市場。對于云計算給產業帶來的變革，首先，云計算打破了傳統的IT產業格局，但目前還沒有形成穩定的價值鏈分工，傳統的設備提供商正利用云計算廣泛地進入服務領域；其次，現有云計算解決方案呈現封閉、私有、定制化的特征，國際標準化工作剛剛起步，云計算開源項目非常活躍；再次，互聯網服務商，如谷歌和亞馬遜等，他們在云計算方面領先于傳統的設備制造商和系統集成商。對于云計算時代需要解決的問題，他認為，首先需要做互操作和標準化的工作，如果沒有一個國際標準或者一些事實標準，用戶從一個云平臺遷移到另一個云平臺將面臨很大的困難；其次，運營商的管理模式也要相應變化，云計算強調的是集中資源形成資源共享，運營商如果想打造一個云計算平臺，必須建設一個統一的資源池，將其與未來的應用協調在一起，形成對最終用戶的服務。這主要體現在以下幾個方面:

　　各業務平臺采用的外購軟硬件類型各異，對于外購件異常帶來的業務中斷、系統故障等問題較難控制和規避；各廠家業務平臺提供的操作維護手段不同，需要運營商培訓大量的技術人員熟悉各種維護系統，加大了維護成本的投入；業務平***立建設，不同地域、不同業務的處理能力嚴重負載不均，投資建設的硬件資源利用率不高。

　　從理論上分析，無論是何種業務，其處理邏輯都仍然屬于應用程序范疇，任何應用程序都可以簡單歸納為計算模式+存儲模式+通信模式的集合。為帶來有彈性、容量無限的系統，一般有兩種解決辦法：一是在同一機器上部署單一業務的多模塊或者選擇性地部署多個業務；二是通過虛擬化技術實現統計性復用資源。前者對業務程序的依賴度很高，需要相互之間互不影響，對于同廠家同類型業務相對比較容易實現，只能在一定程度上實現資源共享。而虛擬化技術可以較好地隱藏資源復用和共享的實現細節，能最大程度地減小結構上與業務的耦合性。

　　當然，僅依靠虛擬化技術還不能完全做到業務級彈性的調用控制，文章在下一章節將重點介紹業務調度和虛擬化的完整解決方案。通過該方案移動運營商可得到：

　　（1） 業務按實際處理需要合理的獲取計算資源。從而使運營商不用在提供某種業務服務之前就要做計算資源的預測，消除了事先投入的風險，使業務可以從小規模做起，隨著需求的增加通過業務調度和虛擬化技術快速擴展業務占用的硬件資源。

　　（2） 解決不同地區、不同時段的業務不均衡問題。一方面可以在日常業務量相對較低的情況下通過減少硬件資源的占用降低電源損耗；另一方面可以在節假日或未預期到的業務峰值出現時通過擴大硬件資源占用來規避運營風險。

　　（3） 提供了一種將大量移動網絡資源對外租借的可能。計算資源虛擬化后，能以短時間為單位付費，租借方可按需申請使用計算資源。

　　2 業務調度和虛擬化方案

　　針對上述移動運營商的迫切要求，文章給出了一種將虛擬化與業務調度相結合的整體解決方案，其模型架構如圖1所示。

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　　核心管理部件主要包括虛擬機管理系統及業務調度中心。從方案設計角度將底層物理設備的虛擬化與業務層面的處理能力控制分離。

　　一個應用程序必然需要一個計算模式、一個存儲模式和一個通信模式。為實現計算資源的彈性和無限鏡像，最現實的辦法就是將這些資源虛擬化，面對應用隱藏它們的復用和共享機制。不同的公用計算會根據抽象性和管理層次加以區分。本方案提出將移動通信業務計算云分為兩級進行管理，其一是將物理硬件虛擬為抽象計算單元的過程，該過程不受上層業務的影響，所有計算單元屬性均保持一致；其二是針對差異化業務的動態調度系統，可根據不同的業務處理邏輯、業務性能要求以及資源占用預期對業務系統進行伸縮性控制。通過業務調度中心與虛擬機管理系統的配合，滿足運營商多業務實時動態資源調整的要求。

　　目前虛擬機技術已日漸成熟，大多數主流的虛擬機廠家通過XEM、KVM等核心技術實現對硬件CPU、內存資源的虛擬單元構建，虛擬機技術主要包括以下四大特征：

　　可在單一物理服務器上同時運行多個虛擬單元；

　　在同一物理硬件設備上的虛擬機之間相互隔離；

　　可將完整的虛擬單元都保存在文件中，通過移動和復制這些文件的方式來移動和復制該虛擬單元；

　　可屏蔽虛擬單元與底層物理硬件的關聯，無需修改即可在任何服務器上平滑遷移。

　　虛擬化技術將物理資源轉化為便于切分的資源池，在設計理念上符合云計算的基本條件，具有通用的資源調度能力；但在通信領域的實際使用過程中，需要調度的資源不僅僅局限于虛擬單元本身，移動運營商急需一種針對不同業務應用進行集中能力控制的解決方案，可以實時監測全網多種業務流量動態，智能判斷各業務間的負荷關系，平衡硬件及虛擬單元的資源分配。

　　文章通過在虛擬機技術基礎上構建業務調度模塊的方式彌補了虛擬機技術對通信業務控制層面的不足。調度中心與虛擬機管理系統配合完成調度的模型如圖2所示。