運營商業務種類的增加帶來了業務系統的增加，原來橫向的業務平臺資源分配方式一方面不能很好地滿足大型的業務對計算、存儲資源的快速增長的需求，另一方面對于用戶數量少的業務又存在計算服務資源嚴重浪費而無法重復利用的窘境。
具體來說，目前運營商業務支撐系統在基礎設施和應用系統建設上取得了較大的成績，但隨著業務的不斷擴展以及對基礎資源需求的增加，基礎硬件資源（服務器、存儲設備、網絡）和基礎軟件資源（單機操作系統、中間件、數據庫）等主要是通過傳統模式，即按照應用進行物理的切分，集中部署在數據中心機房。每套系統都擁有一套獨立硬件平臺，有著類似的結構，采用了相似的硬件，但各系統相互隔絕，資源無法共享。隨著系統功能日趨復雜、性能要求日益提高，普遍存在投資成本高、實現周期長、安全冗余差、維護難度大、能耗高等無法回避的難題，已成為系統發展面臨的主要瓶頸。隨著業務種類增加帶來業務系統的增加，各個業務模塊之間計算資源、存儲資源、網絡資源使用需求的不同，對數據中心硬件資源的管理、維護和更新等都帶來了越來越高的要求。
業務支撐系統服務器整合技術
2012年隨著移動互聯網、智慧城市和物聯網的發展，運營商紛紛將自己的目光聚集在云計算的基礎設施建設領域。電信運營商高度重視云計算，將云計算作為其信息技術變革的制高點和支撐ICT轉型的核心技術之一。通過云計算實現節能減排、提升運營效率和集中化管理，確定了“先技術驗證、再規模商用，先內部實踐、再對外運營”的云計算發展思路。
對于電信運營商的IT支撐系統來說，云計算在基礎設施層面的體現，主要就是采用虛擬化技術構建IT支撐資源池（如圖1所示），以資源池的形式支撐各個系統的資源需求。資源池具備根據需要分配資源和彈性擴展的能力，有效提高資源利用率。云計算資源池具有資源共享、按需分配、動態擴展、標準服務、自動管理等特點。在基礎設施層面，池的種類主要包括：網絡池、主機池、存儲池等。通過建設資源池，可以實現IT支撐系統的資源共享與按需分配，降低運營成本，提高管理效率。
按照資源池方式管理IT支撐系統的資源時，首先需要打破原有的“煙囪式”垂直管理模式，變IT資源孤島為資源池，實現資源共享。資源池越大，可以共享的資源就越多，整體資源利用率就越高，維護人員效率就越高。所以在資源池設計時，可以根據系統建設的實際情況，適當將小池合并為大池，以提高資源利用率。IT支撐系統云計算資源池中，資源的分配和管理不需要人為干預，以業務需求為基礎，這些資源會被最有效地使用。
整合方案
以某地市運營商IT系統為例。IT支撐系統虛擬化整合基于初期搭建平臺預算及保障業務正常運轉需求的考慮，從該地市50個系統中選出33個系統，共計34臺服務器進行虛擬化整合。系統整合利用原有支撐系統的4臺服務器進行升級、虛擬化后形成資源池。4臺系統服務器的利舊、升級情況如表1所示。
一顆4核心的E7××系列CPU每個核心可支持1-2項部門級常規應用（如Web、Mail等）。服務器升級后做虛擬化整合，為滿足資源池內高可用性，整個資源池需要留有30%的資源余量。也就是說可以利舊部分約為32核心。在此資源平臺上，計算資源可以滿足約為64項應用需求。在滿足原有34臺服務器的應用需求，同時可滿足未來幾年的新增業務的需求。為更好地利用虛擬化資源池的優勢，建議采用共享存儲的方式。系統拓撲如圖2所示。
圖2
支撐云計算平臺主要由部署IAAS（基礎設施層）與SAAS（應用服務層）構成。基礎設施層是將包括主機、存儲、網絡及其他硬件在內的硬件設備，通過虛擬化技術進行整合，形成一個整體，同時通過云管理平臺，對外提供數據存儲、備份容災及運行環境等基礎服務。這一層在對資源進行有效監控、管理的基礎上，結合虛擬化技術，提供對資源的池化管理，并且通過對服務模型的抽取，提供自動化部署的功能，這一層也是云架構的關鍵所在。
采用虛擬架構后，由于每個虛擬機所需使用的系統資源都是由虛擬架構軟件統一調配，這種調配可以在虛擬機運行過程中在線的發揮作用，使得任何一個應用都可以有充分保證的資源來穩定運行。同時，該應用在此時用不到的資源又可以被其他更需要資源的應用臨時借用過去，最大限度地提高了整體系統的資源利用率。每一臺虛擬服務器都可以利用虛擬對稱式多重處理 (SMP)技術，通過使單個虛擬機能夠同時使用多個物理處理器，增強了虛擬機性能。
在系統整合中，采用SAN架構的集中存儲。所有的虛擬機鏡像文件都存放在存儲陣列上。通過共享存儲，可以最大化的發揮虛擬架構的優勢，進行虛擬機的在線遷移，進行動態的資源管理，以及如果有單臺的物理服務器故障，其它的物理服務器可以立即接管其上運行的虛擬機。
應用服務層對外提供終端服務。很多集中部署的應用系統都可以屬于此范疇。像電子郵件、統一通訊、學習等應用系統，通過應用部署模式和底層的稍微變化，都可以在云架構下實現靈活的擴展和管理。
支撐系統整合對比分析
1.整合前后的TCO分析
本次虛擬化整合項目的成本投資主要分為4部分。
（1）利舊服務器擴容投資：本次利舊服務器選用4臺4路服務器，擴容至每臺16核，128G內存。擴容投資估算約為17萬元（人民幣，下同）。
（2）共享存儲投資：本次項目的共享存儲采用高性能存儲，投資估算約為69萬元。
（3）虛擬化軟件的投資：項目正版虛擬化軟件采購價格估算約為20萬元。
（4）相關配套設備投資：項目其他配套設備投資估算約為10萬元。
本次虛擬化整合項目投資估算約為116萬元。
2. 虛擬化整合前后CAPEX對比分析
按照目前的服務器的折舊速度，一臺服務器從上線到報廢的周期約為5年。為了能夠更加準確地反映虛擬化整合前后的資本性投資對比，將估算從項目建成后5年內分攤的資本性支出。
如果不進行虛擬化整合，依然按照傳統的模式進行項目建設，那么按照目前該地市運營商內部系統的增長速度，5年后將新增50臺服務器。以每臺2萬元的投資成本計算，服務器的投資將達到100萬元。因此，不進行虛擬化整合5年內的CAPEX值約為100萬元。
虛擬化整合后，除去保留虛擬化資源池自身需求的30%的資源余量，整個資源池大約可以支持64項應用服務。除了整合的34項系統應用之外，還剩30項服務的資源，因此可滿足未來3年的業務增長需求。為滿足第4、第5年的業務增長需求，需擴容1臺高性能服務器加入資源池，大約投資3萬元。加上前期一次性項目投資116萬元，虛擬化整合后，5年內的CAPEX值約為119萬元，如表2所示。
表2 虛擬化整合前后CAPEX值對比表
3.虛擬化整合前后OPEX對比分析
對于業務系統整合前后OPEX的對比分析主要是針對虛擬化整合前后能耗的變化。目前進行虛擬化整合的34臺服務器，實際功耗約為7.7千瓦，每年電費約為5.3萬。按照每年增加10臺服務器計算，每年將增加電費5千元。因此，5年內的電費支出約為34萬元。
虛擬化整合后系統實際功耗約為4.2千瓦，每年電費約為2.9萬元。5年內的電費支出約為14.5萬元，如表3所示。
表3 虛擬化整合前后電費支出比較表
由上面的分析可以看出，虛擬化整合前TCO約為100+34=134萬元；虛擬化整合后TCO約為119+14.5=133.5萬元。整個項目5年內的TCO投資大體持平。此外通過虛擬化整合，將大大減少服務器的數量從而獲得大約89U的機房空間以及大約10臺可以再次利舊的服務器（整合后剩余的雙核服務器）。整個業務支撐系統虛擬化整合項目5年內前后對比如表4所示。
4.整合后效能分析
本次進行支撐系統服務器虛擬化整合具備眾多優勢，有助于提高資源利用率和降低管理維護的費用。對于該運營商資源中心的建設，帶來的經濟效益有：降低總體擁有成本；提高工作效率；提高業務系統可靠性；實現系統升級、遷移平滑過度。
同時我們看到，支撐系統整合后的功能也得到了大幅的提升。具體表現在：統一存儲、統一管理、動態資源調配方面；按需分配、動態遷移方面；減少計劃內宕機、HA提高系統可用性、FT使關鍵業務零宕機、分布式交換機方面；使網絡環境更靈活、實現動態電源管理（DPM）、系統整合備份、按需擴展，以及即插即用等方面。
云計算是在互聯網高度發展后，提供IT資源的一種服務和商業模式。業務的需求和技術的進步將促進電信運營商在該領域進一步發展。運營商業務系統服務器虛擬化整合建設應以業務需求為指導，充分考慮IT運營的實際情況。采用服務器虛擬化技術整合現有業務支撐系統，使得運營商對資源的利用更加高效，管理手段更加靈活，數據中心更加智能和強壯，為運營商降低了總擁有成本，帶來了投資收益最大化。同時，通過服務器虛擬化整合實施，運營商可探索云計算應用開辟新的模式和積累經驗。項目建設的同時，可培養一批云計算領域的人才，對電信運營商具有深遠的意義。
