云计算在移动通信领域的应用前景

中国移动研究院支撑所 所长 孙少陵

    一、概述

    云计算技术是一种利用大规模低成本运算单元通过IP网络连接，以提供各种计算和存储服务的IT技术，是互联网企业追求低成本、高性能、资源灵活分配与应用快速部署而开发出的一种IT系统实现技术。云计算系统是一种包括计算、存储、网络、应用于服务等能力的资源池系统。云计算为信息通信产业带来了新的商务模式，为互联网发展提供了低成本的海量数据处理能力，为数据中心IT节能降耗提供了新的技术。

    云计算市场将在未来几年高速增长，IT厂商正在以快于预期的速度转向运用云技术。根据Gartner的研究结果,全球云服务收入有望从2008年的464亿美元增至2013年会达到1501亿美元，总增长幅度达到223%。而云计算技术的广泛应用需要一个良性发展的生态产业链。云计算产业链各个环节需要紧密合作，才能为最终用户提供更为便利的服务，消除用户对由云计算引起的IT建设、使用模式改变而引起的担忧，使得最终用户接受了云计算理念、使用云服务。

    二、云计算生态系统

    目前比较通用的云计算生态系统（Ecosystem）划分方法[1]是将云计算生态系统分为八个角色：消费者、独立软件开发商、技术提供商、系统集成商、咨询服务商、创业公司、云服务提供商、集成软件栈提供商，如图1所示。

    云服务消费者进一步分为三类：个人消费者、中型消费者、大型消费者。个人消费者主要用于个人通信、娱乐等，对云的需求包括易于使用、免费、隐私保护、开放、能够基于浏览器进行访问等。中型消费者主要使用SaaS、托管类服务、商业流程等方面的云服务，对云的技术需要包括云间协作、可靠性、可用性等。大型消费者主要满足私有云、开发测试、商业流程、快速响应市场等需要，对云的需求包括服务部署、数据集成、结算、可靠性、安全、快速访问、法规遵从等。包括云服务提供商、创业公司、独立软件开发商、系统集成商、咨询服务商都可以向云消费者提供服务。

    云服务提供商是云计算服务的载体，也是云计算产业生态系统中的核心，只有构建了云服务平台，其他角色才能获取到云计算产业链的价值。

    独立软件开发商希望通过云带来新的盈利资金流，提供多租户的能力享受规模经济带来的效益。他们在云服务提供商的基础平台上提供了“百花齐放”的增值服务补充，对底层平台也有一定的需求，包括可靠的托管服务、企业到企业（E2E）平台、平台的弹性、计费能力以及商业灵敏性等。

    技术提供商提供一些新的技术，集成软件栈提供商提供通用的软件栈，为云服务提供商提供了可用的技术和产品。咨询服务商和系统集成商可以帮助云服务提供商构建云服务的商业模式和服务平台，同时也可为云服务的消费者提供咨询和集成，采取最佳的方案实现IT基础设施向云的迁移以及互操作。

    创业公司是一种特殊的角色，他们既要使用服务提供商提供的云服务，同时也是云计算产业中新技术和新服务的创新来源，占有重要的地位。他们需要一个带有计费能力的整合的云平台，以及低成本进入门槛，通过多租户模式实现市场分享。

    三、云计算的技术路线

    目前，云计算有两种主要的技术路线：

    1、大规模并行计算：以Google为代表的互联网公司使用大规模并行计算的云计算系统进行海量数据的存储和处理，例如Google全球服务器数量超过100万台，每天处理数据量超过20PB（我公司截至2009年年底全网经分数据量为6.8P）。Google采用廉价的PC服务器作为计算和存储单元，其成本大大低于竞争对手。

    2、虚拟IT资源池：把IT资源虚拟化，形成资源池，并出租给最终用户。以亚马逊为代表，它推出了弹性计算（EC2）、简单存储服务（S3）等服务，用户只需要一张信用卡就可以按需申请、按量付费。由于虚拟IT资源池通集中化、规模化的业务提供方式大大提高系统综合利用率，具有极大的成本优势，亚马逊自2006年推出云计算服务以来，业务量增长迅速，截至2009年底，仅EC2业务就有超过40000台服务器，当年业务收入超过2亿美金。四、云计算在移动运营商网络的应用前景

    云计算技术是电信运营商降低投资运营成本、实现业务创新的必然选择。

    传统电信网中普遍存在如下问题：

    →系统利用率低。业务系统和IT支撑系统通常采用竖井式的建设部署方式，不同系统之间资源无法共享，综合资源利用率和能耗效率低，导致系统建设和运营成本高；

    →扩展能力有限。电信运营商IT系统通常采用向上扩展（Scale-Up）的方式进行扩容，当现有系统容量不足时，往往需要更换更大容量的设备，影响了业务的连续性，并造成以往投资的浪费。。

    →系统部署周期长。由于电信运营商IT系统通常采用Unix服务器、盘阵等设备组成，采购周期较长，难以灵活应对业务需求的变化。

    →系统性价比低。电信运营商网络上大量使用的Unix服务器、盘阵、商业数据库等传统IT设备市场处于少数几个跨国公司垄断状态，设备价格昂贵，运营商议价能力不强，在移动互联网时代，与互联网公司高性能、低成本、定制化的系统相比难以形成竞争能力。

    云计算技术的广泛应用将大大提高电信运营商IT系统效率，降低建设和运营成本，并为业务和技术创新带来新的机遇：

    （1）云计算在IT支撑系统中的应用

    随着精细化运营要求的不断提高，电信运营商的BSS/OSS等IT支撑系统变得越来越重要，目前IT支撑系统面临海量数据存储和处理的压力，系统容量增长迅速，投资不断加大。云计算的引入有利于提高IT支撑系统的处理能力，降低建设和运营成本。

    （2）云计算在增值业务系统中的应用

    增值业务系统大多采用IT架构，由于目前采用竖井的建设模式，资源无法共享，系统利用率较低。采用云计算技术可以让不同业务系统共享资源池，通过削峰填谷的效应提高资源利用率，以降低成本。

    （3）云计算在IDC中的应用

    传统IDC以出租机房、供电、散热等基础设施为主，为客户带来的增值较少，并且随着土地、能源等价格告诉上涨，这些业务难以获得较好的投资回报。云计算的引入使计算、存储、网络、应用等IT资源和服务能够像水、电等公共基础设施一样方便、廉价地提供给用户，在满足用户需求的同时也为运营商带来新的利润增长点。

    （4）云计算在传统电信网中的应用

    随着软交换、软件无线电等技术的逐步成熟，传统电信系统将逐步迁移到通用计算、存储等IT架构上。云计算的引入可以有效地提高效率、降低成本，并最终提升用户体验、降低使用费用。

    （5）全面进军ICT服务领域，实现转型

    我国有全球数量最庞大的中小企业，这是一个巨大的蓝海市场。借助云计算方便、廉价的信息服务，运营商不但能够助力中小企业信息化建设，提高生产效率，而且能够撬动一个巨大的市场，实现新的利润增长点，并逐步从通信服务向信息服务转型。

    五、中国移动“大云”项目的研发和实践

    中国移动几年来一直在致力于从“移动通信专家”向“移动信息专家”的转型，云计算无疑是实现转型的一个最好的契机之一，因此中国移动高度重视云计算的研发和建设，从2007年即启动了“大云”云计算研发项目，经过3年多的努力，已实现分布式文件系统、分布式海量数据仓库、分布式计算框架、云计算系统管理、弹性计算系统、云存储系统、并行数据挖掘工具、搜索引擎核等关键功能，目前已经在南方基地双业务云资源池、盘古搜索、四川音乐基地、业务支撑系统、信令检测系统等进行了广泛的试点和商用。

    实际应用证明“大云”系统在提高效率、降低成本方面取得了显著的效果，如表1所示，在某省海量日志管理系统试点中，“大云”HugeTable的查询性能比现网系统提高了100倍，成本仅为现网1/3。