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联通沃云的新阶段 统一架构整合云平台

  随着中国联通云数据公司的运营,业界对联通云计算的发展现状、发展战略和未来云计算建设的目标体系架构等给予了高度关注。CNII中国信息产业网《趋势对话》栏目日前对中国联通研究院平台与云计算研究中心张云勇主任和IT与云计算研究室主任陈清金博士进行了深入的访谈对话。

  精彩观点:

  中国联通沃云让各个基地充分利用其提供的统一的计算、存储、数据库等各种资源,专注于业务的创新、孵化和运营。

  现在新建的项目将优先采用云计算的统一架构来建设,对已有各种系统和平台将逐步迁移到统一的系统架构之内。

  优先在“一头一尾”进行整合,“一头”就是仿效苹果进行门户整合;“一尾”是强调在IaaS上要下决心,必须采用一级架构。

  衡量云数据中心网络设备先进性有四个维度,一是快或高吞吐量、高通量;二是灵活性,这是云计算的灵魂,强调可编程、软件可定义、控制与承载分离等;三是安全性,保障云计算的隔离性,以及用户数据的隐私等;四是是否可定制。

  弹性的、灵活的、动态的、复用的资源管理是云计算核心的核心。

  运营商SDN的需求是较为迫切的,SDN的标准化非常重要,需要厂商开放出一些控制接口尽快标准化。

  联通沃云迈向新阶段

  主持人:

  我们知道中国联通集团对于云计算非常重视,可谓是内外兼修,既有内部承载云,也有面向公众的公有云服务。能否简要介绍一下各个板块具体的进展?中国联通沃云目前发展情况如何?

  张云勇:

  中国联通从2008年开始研究云计算,经历了很多阶段。早期主要是跟踪研究云计算技术,比如虚拟化技术、网络技术、PaaS技术等。2009年以典型业务为切入点,进行了初步的新技术试验和试点,来验证业务系统迁移改造的可行性,并重点对桌面云和云存储进行了探索。2010年我们称之为规划跟进年,云计算对推动公司业务转型的重要作用已经得到广泛的认可和接受,因此我们做了很好的顶层设计和整体规划,并且针对外部需求尤其是住房和城乡建设部的业务需求进行了虚拟数据中心VDC系统建设。2011年我们称之为产品推动年,这是云计算真正广泛落地的一年,我们制定了中国联通云计算的技术体制,推出了20多本云计算规范,开展了沃云、悦云、WO+ 的新技术试验和试点,MSS、BSS、OSS引入了若干云计算的试点。2012年后我们全面展开,陆续开展一些云计算工程。在遵从统一顶层设计的原则下,各部门积极开展了云计算试点。第一个板块是UCloud云,U代表Unicom和Ubiquitous两层含义。UCLoud分很多个层面,UCLoud-I是IaaS层面,我们果断的从小型机切入到X86,在UCLoud里基本上全部采用X86刀片服务器的方案;UCLoud-P是基于五大典型业务做了数据库、中间件等的PaaS能力。UCLoud-D则是大数据的层面;第二个板块是移动信令、流量智能监控、分析等系统。第三个板块是集团针对于企业、行业以及智慧城市提供的云服务。早期我们提供VDC企业服务,2012年5月17日中国联通发布了系列企业云服务产品,明确了云主机、云存储、专享云、云孵化、云集成5大服务方向。另外一个是面向公众业务的板块,有沃+、沃云等。中国联通沃云经过了很长时间的发展,从我们研究院做标准,以及支撑其他各个部门实施云项目,不停的完善,一路走过来大概是4年多了。第一个阶段是沃云原形阶段,主要是验证虚拟机、网络、PaaS数据库中间件等核心技术,我们称之为1.0,主要承载悦云业务。沃云2.0阶段就是公司决定各个基地以及一些子公司的业务必须承载在沃云之上,因此我们对这种生产需求做了针对性的梳理和开发,完全按照现网的实际工程要求进行研发,目前已经承载了30个左右的业务,提供了数百台的虚拟机和数百T的存储,还有灵活开放的中间件和数据库服务。下一步我们称之为3.0阶段,不是帮基地云化了,而是中国联通让各个基地专注于业务的创新和运营,资源的事情就可以充分利用这个沃云为他们提供统一的计算存储和各种资源,让他们专注于业务的创新和业务的孵化,这种架构的可行性在互联网公司早就得到了验证。

  主持人:中国联通正在全国范围内对业务网络平台进行整合,将那些利用率不高的业务平台关停下线,或者是迁移到虚拟资源池中,您是如何看待这个趋势的,这将带来哪些好处?具体实施规划是什么?

  张云勇:

  中国联通确实是在整合全网业务网络平台,而且这个平台是广义的,既包括为公众、行业服务的业务平台,也包括内部各种信息化系统。现在新建的项目优先采用云计算的统一架构来建设,对已有各种系统和平台在逐步迁移到统一的系统架构之内。早期增值业务的迅猛发展带来了业务平台的粗放式建设,建设了大量的烟囱式的平台,许多平台业务量并不大,发展情况不乐观。因此我们正采取云化或者统一集中的战略,将其写到各种建设指导意见之中,最关键的是中国联通采取了一项非常大的创新。传统的工程建设模式是立项、可研、设计等,研究院在其中最多是起着一些规范和测试等支撑作用,但是中国联通增加了一个环节就是技术验证,这个环节是由研究院参与的,研究院如果认为这个技术架构不够先进、不能持续演进的话,就没有后期的立项、可研过程。国外也大多采取这种模式,研究院是生产环节闭环里头很重要的一环。具体的整合实施计划是,凡是能用云计算技术,互联网公司也有了一些成熟的或者较为成熟的实践,一律采用这种一级架构、云计算架构,或者说最差也是一级设计、两级部署。我们的机房、用电、存储、CPU、软件乃至软件Licence的利用率目前还不高,整合之后业务平台数量至少下降1到2个数量级。,不但是传统意义上的降本增效,更主要的是各个平台在一起之后数据可以关联、共享,可以进行深度的大数据挖掘,网络层面的能效将大幅改善,有人统计过,资源集中的系统是资源不集中系统的能效的7倍。

  统一架构整合业务平台

  主持人:

  中国联通之前都是以省甚至是以市为单位来构建业务平台,现在首先面临的就是业务平台的整合,但是需要在什么层面上进行整合仍存在争议,有观点认为应构建集团/大区域内的云平台,但也需要考虑一些应用的特殊性。对于云平台的构建应该采用一个什么样的架构?

  张云勇:

  国外运营商业务平台都是采取扁平的架构。我们现在做整合也肯定是在集团、大区这个层面。我们优先采用这种集团的统一架构,建设上移,业务创新下沉。我们下了很大功夫来推动这种架构,因为中国联通新时期的一个重要战略就是大营销、大服务,拥抱互联网、拥抱大数据、拥抱电子商务、拥抱云计算,要推进电子商务一体化等。因为早期强调专业化运营,分工分得很细,各个业务基地都是按照这种模式来建立的,但是现在也存在整合。最起码一头一尾,各基地经过发展都进入到三期工程这么一个阶段,如果公司领导不批,可业务发展都非常快,但是批的话又是传统的那种,即便是做了云也是云烟囱尾大不掉,所以现在公司强调在IaaS上要下决心,这是一尾。一头就是门户,中国联通各个基地都有门户,但是没有充分考虑到用户的感受,而苹果公司就是两个门户,一个是APPStore,一个是iTunes。如果在中国联通要买图书的话,只能用湖南基地的沃阅读软件来买,而要买音乐则要到沃音乐广东基地来买,买软件又要到上海基地的沃商店,这对用户来讲是不可理解的。所以一头的话就是要做门户整合,一个是宽带公司的沃门户,第二个是上海运营的沃Store的门户,来效仿iTunes和APPStore。中间大量的跟业务关联度特别大的,现在还是想放在分公司,放在各个基地,但是逐步按照云计算的架构来进行接入,然后逐步迁移。

  陈清金:

  现在国内数据中心规模不是特别大,一般来说几百台的服务器已经是比较大的规模了。但在运维上,从原来一个人管3台机器,现在变成一个人管300台机器,实际上还是比较难,真正的自动化运维的辅助工具还是不完善。云计算不仅仅是虚拟化的问题,比如一个很大的数据中心,其中物理设备和虚拟设备是并存的,物理设备目前的方式都是手工化进行相关部署和进行监控,我们希望把它打造成和虚拟化的产品一样,能够实现自动部署、自动安装、自动化监控,这样的数据中心在国内还处于起步阶段。

  主持人:

  业务平台整合之后,数据量将非常庞大,对于数据的处理、存储以及网络的传输,将带来哪些新的问题?作为云平台最终的物理载体,数据中心是大家关注的重点。特别是在数据中心网络方面,大容量、高密度、无阻塞、防浪涌、虚拟化等已成为热点技术,联通沃云对于云计算数据中心的网络建设是如何考虑的?

  张云勇:

  到了云计算时代,不是说放数据的中心就叫数据中心,也不是说放机器的机房就叫绿色数据机房,这是有很严格的定义的。现在的数据中心网络设备针对云计算、大数据做了很多的优化。包括进一步的线速转发、控制与承载分离、虚拟化、网络可编程、SDN的交换机等等,实际上在原有的网络技术上又进行了一个螺旋式上升。衡量云数据中心网络设备先进性的维度一是快,或者说高吞吐量、高通量;二是灵活性,这是云计算的灵魂,强调可编程、软件可定义、控制与承载分离等;三是安全性,怎么样保障云计算的隔离性,以及用户数据的隐私、可追溯等;四是是否可定制,除了服务器定制,成熟的互联网公司已开始从芯片结构做定制,网络下一步也会是通用交换机与定制交换机并存。定制与通用永远是一对矛盾,通用是标准性,规模化,边际成本很低,定制是边际成本高,但是它的边际收益也高,就看你这个公司的决策愿不愿意迈出这么一步,做第一个吃螃蟹的人,但是从客户来讲是有这个需求的。

  例如高压直流服务器是一种定制。另外,服务器的计算能力、存储能力的匹配关系需要进行定制,以后网络就是计算机,网络就是软件,至少网络的架构就是标准的计算机架构,现在基站也在池化了,网络里的软件的成分越来越浓。

  陈清金:

  传统物理交换机现在需要进一步增强,比如说引入虚拟化的技术,加上一些SDN的支持,把控制做进去,我们更多的是偏重于虚拟化层、软交换机,并和厂商沟通如何能够让硬件交换机在控制层面上打通。但是一些大型的网络公司不愿意去把更多的东西开放给你,还是希望保护一个整体链条,我们在这个方面和华三公司进行了深入合作,因为华三这块比较开放一些。运营商原来推出业务最困难的一个地方是上线流程特别复杂,而结合沃云的情况看,业务上线时间可以很大地缩短,所以自动化的部署和自动化的运维对运营商来说非常重要,这也是数据中心网络建设中需要充分考虑的。

  主持人:构建一个合理的资源池,实现IT资产的池化,是迈向云计算基础架构的第一步。搭建云计算资源池需要重视哪些方面的问题?虚拟化技术已经比较成熟了,在虚拟化平台的选择上,中国联通是如何看待的?云计算资源池搭建后,需要实现资源的快速开通、业务加载、注销、甚至是迁移,中国联通对云资源管理平台的建设和运维提出了哪些要求?

  张云勇:资源管理是一个企业能有所作为的一个点,在很多能力上,我们大多采用商用购买的方式,但是资源管理我们必须要有自主研发。中国联通沃云的侧重点就是在资源的管理,我们可以统一管理四大类资源能力、五大类平台能力和25小类的能力,通过管理门户,一个中等规模的业务的资源交付可以控制在一个礼拜之内,交付速度是非常快的。而且资源交付之后,用户需求发生变更之后还可以弹性的申请变更,或者是释放他的资源。所以资源管理是云计算核心的核心。资源的快速开通、业务加载、注销、甚至是迁移,我们都具备了,同时我们还具备了资源的统计分析能力,会分析哪些业务什么时候消耗了多少资源,可以为以后的弹性需求提供进一步灵活的服务。这也为下一步公众服务的商业模式奠定了基础,例如当客户的业务如果还没有运营没有客户的时候,我们可以不收费、少收费甚至给一笔孵化基金,当客户业务做大的时候再收取更高比例的分成费用,这种倒金字塔形模式就需要灵活的资源管理。

  陈清金:云计算资源池和传统资源池的共建模式发生了重大变化。比如原来规划服务器的时候会考虑多大内存多大硬盘的数量,云计算来了之后会更多的强调内存和CPU的配比、硬盘和内存的配比等。这也是来自于业务需求,我们推的产品更多的是面向移动互联网,需要围绕用户需求去共建网民的资源池,原来的配比可能不一定合适。设计资源池的时候,就要考虑上面承载什么业务,然后反推需要构建什么样的资源池。

  对于虚拟化运营商有两种选择,一是选择商业化的产品,二是选择开源的路线,我们还是建议选择开源的路线,但也不一定排斥商业软件。开源和商业软件并不是存在不可逾越的鸿沟,还是取决于具体的业务。商业化软件可能更可靠,能够提供很好的技术支持,但是云计算时代,很多业务系统需求不一定像传统那样依靠单机、单系统或者单设备来进行保障,而是靠集群、架构来进行保障,因此单机的稳定性并不一定是最影响使用的依据,更主要考察整体技术方案这个成熟度,这也是在系统化平台包括云平台上联通坚持开源的一个原因。

  积极探索SDN应用

  主持人: SDN作为一种创新网络架构正受到越来越多的关注,SDN对于运营商网络有哪些应用价值?您如何看待SDN的发展趋势?

  张云勇: SDN发展不是一蹴而就,第一步会在数据中心内部使用。谷歌数据中心里SDN应用得很好,但在运营商里SDN还处于试点和试验的阶段。我们对SDN这个技术是很看好的,但是标准化是关键。现在我们正在与合作伙伴,包括华三公司等一起来探讨SDN具体的应用场景。

  陈清金:

  目前我们和华三等厂商正在联合开展SDN的一些研究,从自身工作来说我们对SDN的需要是非常迫切的。第一,沃云平台上已经拥有了大量的物理服务器,承载了众多的客户,这些客户在使用平台的时候,提出了很多快速部署的需求,但在网络上我们还不能实现这么旺的部署,目前做的还仅是实现自动化的开通,这是远远不够的。比如在业务迁移场景下,网络不能随着业务的迁移自动的变过去,这就需要基于SDN进行部署,我们做了一些前瞻性的研究。

  第二,使用沃云之后,在数据中心网络上也会提出一些新的需求。现在国内数据中心部署实际上还是分离的,很少像国外一样使不同的数据中心成为一个数据中心,这更大部分是因为网络的问题。我们去年做了一个实验,希望实现北京和广东两地数据的统一管理,发现存在很多的困难,比如两地直线距离是2000公里,但网络肯定会迂回就会达到四千公里,这样产生的延时对业务来说是非常敏感的,这样必然需要进一步去优化网络的架构。 SDN的标准化非常重要,对于自动化部署,需要厂商开放出来一些控制接口尽快标准化。另外对于网络的控制,也希望把策略能够开放出来,不仅仅是内部的体系,另外,现在联通也在考虑流量计费,这也需要对控制信令、数据统计等进一步的去进行标准化或者开放化。

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