一、電信行業的發展困境
"20年前拿著手機的是個人物,今天不拿手機的才是個人物",一句玩笑話卻簡明扼要的道出了電信業20年的發展歷程。曾經象征著身份的手機現在已經成為人手一臺甚至二臺的日用品,據美國知名科技媒體re/code統計(2014.10),全球手機用戶數量正在逼近人口總數,發達地區的手機滲透率已經超過100%,傳統的電信業務已經日趨飽和。
與此同時,另一個行業卻在風生水起。美國歷史上最大的IPO、互聯網金融的興起、社交軟件的無孔不入,讓互聯網的勢頭蓋過了過去十多年來風光無限的電信業,并且實時聊天軟件已經嚴重威脅到電信業的傳統地盤,比如某運營商原來最賺錢的短信業務在2014年已經比去年同期下降了20%。互聯網的成功是因為能為大眾提供多樣化的業務,已經深入滲透到人們日常生活的各個方面(交通、娛樂、社交、購物、金融),從而徹底改變了人們的行為習慣。從技術上來說,互聯網的架構是比較先進的,歸根到底是因為有一個基于云的基礎架構,采用通用、標準化的IT硬件,所以業務的推陳出新非常迅速且成本很低。以Scale-out方式提升業務處理能力,擴容非常簡單。所以才支撐了互聯網的快速發展,獲得了成功。而傳統的電信行業采用的還是原來的煙囪式、僵硬的IT架構,業務的更新非常緩慢,單一的業務(語音、短信、寬帶)自然敵不過的豐富多樣的互聯網業務。因此,要改變現狀,要轉型,首先就要打造一個標準、靈活的基礎設施平臺,實現網絡IT化,這樣發展各種數字化業務、談ICT融合才有一個強有力的基礎,才能把各種各樣的新業務快速部署起來和靈活擴展,提升10倍的運營效率。而隨著云計算、高性能X86服務器等技術的成熟,云化數據中心無疑是實現該目標的最佳途徑。
二、數據中心云化解決方案
根據華為的理解,未來運營商網絡IT化是不可逆轉的趨勢,所有的控制層、業務層將實現軟件化,運行在以通用IT硬件為主的云數據中心里。因此,未來的網絡將是以數據中心為中心而建設,敏捷、高效、開放的云數據中心是支撐運營商ICT轉型的基本條件。
華為數據中心云化解決方案,是以華為業務驅動的分布式云數據中心SD-DC2(Service Driven – Distributed Cloud Data Center)為目標架構,以基于OpenStack框架的云操作系統FusionSphere為核心,將IT基礎設施(服務器、存儲、網絡)打造一個標準、共享的云資源池,通過將運營商的現有業務(VAS、BSS)等云化實現資源的彈性擴張,業務自動部署,提高資源的利用率以及降低運營成本,輔助運營商實現公有云等創新業務的拓展,增加新的業務增長點。同時通過自動化、流程編排技術,新業務的部署只需在網管界面上通過鼠標拖拉拽即可完成硬件、中間件、操作系統、應用的安裝,從而實現一周之內業務上線,做到快速響應業務需求和市場變化。
為了打造更高效的下一代數據中心,SD-DC2以云計算為核心,針對電信業務的特點,在硬件、軟件、業務部署和大數據4個方面都進行了創新。
1) 硬件重構
硬件層主要包含服務器、存儲、網絡等硬件設備,華為公司基于在芯片、整機硬件設計方面的積累,從三個方向進行了硬件的研發創新:
Scale-up:性能卓越
在提供主流服務器、存儲滿足普通應用需求的基礎上,華為針對數據庫等核心應用系統需要極致計算、存儲性能的場景提供了高端服務器RH5885和高端存儲OceanStor18000。
Scale-out:超強擴展
互聯網時代的很多應用與傳統小型機的應用相比,具有分布式架構、數據處理和存儲量大等特征,傳統的服務器、存儲硬件的設計思路和架構已經無法滿足這種要求,因此華為針對互聯網和大數據處理類應用設計開發了分布式多節點,支持平滑擴展的服務器和存儲設備,主要是X8000高密度機柜服務器和OceanStor9000海量存儲。
Convergence:融合致簡
對于一些需要在短時間內處理大量的用戶數據的應用(如大數據分析),需要非常高的數據處理和吞吐能力,這種情況下傳統的松耦合架構在處理帶寬和時延上就遇到了瓶頸,華為通過計算、存儲、網絡融合的設計思路,推出E9000融合架構服務器解決了這個問題。
2) 軟件定義
在適配多場景的硬件解決方案的基礎上,華為通過引入開放兼容、接口標準化的OpenStack,提供云操作系統FusionSphere。針對全球化電信運營商跨越多個地域的業務模型,通過分布式云架構拉通多個數據中心的計算、存儲與網絡資源,形成一個統一的大型資源池,為運營商提供統一的資源管理與調度。
計算虛擬化
基于華為增強型KVM虛擬化引擎實現與OpenStack Nova服務的無縫連接,考慮到電信關鍵應用對虛擬化資源性能和可靠性的嚴格要求,通過高級增強特性,例如:CPU綁定、NUMA親和性策略、內存大頁、秒級硬件故障檢測等關鍵技術,為客戶提供電信級的高性能和高可靠性的計算虛擬化能力。基于OpenStack的級聯功能支持百萬級虛擬機部署的能力保證云資源池的無限擴展。
軟件定義存儲
基于華為分布式存儲引擎FusionStorage實現與OpenStack Cinder服務的無縫連接,通過把服務器的本地硬盤虛擬化成統一的存儲資源池,將數據卷切片均衡地分布到整個存儲資源池,并能基于業務的需要配置跨節點或跨機柜的數據副本,提供可靠的數據保護。單集群最大可支持1024個物理服務器,提供相對于傳統SAN/NAS存儲3-5倍的IOPS。
軟件定義網絡
通過提供可編程的數據中心交換機、虛擬交換機、虛擬服務網關、VxLAN隧道、SDNcontroller等技術,并與OpenStack Neutron服務無縫連接,實現橫跨物理、虛擬網絡的SDN能力。
軟件定義供電、制冷
根據物理設備的負荷自動調整供電和制冷,同時結合多種自然冷卻節能設備,實現高效制冷,PUE最低可達到1.2。
3) 業務驅動
虛擬數據中心(VDC)
VDC是為了解決業務發展過程中給數據中心建設帶來的業務上線慢、SLA難以保證、維護復雜等問題。VDC可將分布于各地的IT資源統一管理,可按運營商組織與業務需求抽象成一個或多個虛擬的數據中心。管理員通過可視化業務部署工具一天內完成業務部署;另外根據云化后業務SLA難以保證的難題,可為業務選擇金銀銅不同級別的差異化資源,業務高峰期時VDC可自動擴展資源,業務量少時可自動釋放多余資源,保證業務的SLA同時保證了資源的高效利用。
多數據中心統一管理(ManageOne)
ManageOne是SD-DC2的統一數據中心管理平臺,可以實現多個數據中心當一個管,一個數據中心當多個用(可基于VDC的模式,為不同的部門、業務提供不同的資源服務,實現資源的建設與使用分離)。通過創新的4個統一管理功能(多數據中心統一管理、云和非云統一管理、異構虛擬平臺統一管理、運營和運維統一管理),實現管理效率10倍的提升。
4) 數據創新
華為FusionInsight是大數據存儲、查詢、分析的統一平臺,針對運營商的維護、應用開發等需求打造了高可靠、高安全、易使用的運行維護系統和全量數據建模中間件,讓運營商可以更快、更準、更穩的從各類繁雜無序的海量數據中發現價值。FusionInsight緊隨Hadoop開源社區的最新技術,快速集成最新組件,還針對電信應用開發了數據服務和開放接口,兼容客戶原有開發和使用環境,讓大數據更易使用并產生價值。
2.2 客戶價值
數據中心云化為運營商打造一個統一、靈活的ICT基礎設施平臺,是向數字化轉型的基礎,具體的價值有如下三點:
1) 敏捷:通過軟件定義各種物理資源,提供DCaaS服務,實現業務一周內上線,快速滿足市場和業務需求。
2) 高效:通過統一管理實現以業務為中心的端到端監控,提升10倍管理效率。
3) 開放:基于OpenStack標準架構的FusionSphere、可兼容業界主流的3000種軟硬件的管理軟件ManageOne徹底解決運營商的廠家鎖定問題。
三、結語
"所謂死,固然是滅亡,然而,也誕生出新生代的萌芽。不斷地死,不斷地生,這就是成長發展的原理。"-- 松下幸之助(創業的人生觀)。今天的困境同時也給我們帶來了轉型的良機。未來萬物互聯的世界前景更加廣闊,讓我們甩掉包袱,勇敢的蛻變、勇敢的去擁抱未來!