中國移動江蘇公司（以下簡稱“江蘇移動”）網(wǎng)絡支撐系統(tǒng)自2000年開始建設了話務網(wǎng)管、數(shù)據(jù)網(wǎng)管、傳輸網(wǎng)管、電子運維、綜合資源管理、7號信令監(jiān)測、數(shù)據(jù)業(yè)務監(jiān)測、網(wǎng)間信令監(jiān)測、自動撥測、動力環(huán)境監(jiān)控、綜合監(jiān)控、綜合分析、網(wǎng)優(yōu)平臺、網(wǎng)絡投訴處理平臺、IT網(wǎng)管、安全管控平臺等近20套專業(yè)網(wǎng)管支撐系統(tǒng)。這些支撐系統(tǒng)所管理的數(shù)據(jù)從方方面面監(jiān)控了移動通信網(wǎng)絡的運行信息，從而支撐各項運維工作的順利開展。
江蘇移動的網(wǎng)絡支撐系統(tǒng)已形成一定規(guī)模，業(yè)務支撐系統(tǒng)遇到的問題在網(wǎng)管中都會遇到，并且有著自身的特點：單一系統(tǒng)的規(guī)模較小、種類繁多，調整頻繁、主機資源利用不均衡?；谙到y(tǒng)現(xiàn)狀和對發(fā)展的思考，江蘇移動引入IBM動態(tài)基礎架構理念，嘗試部署主機動態(tài)資源池，有效解決了網(wǎng)管系統(tǒng)“演進”過程中遇到的一些難題。
網(wǎng)管系統(tǒng)IT架構的 諸多挑戰(zhàn)
江蘇移動的用戶規(guī)模已突破5000萬，其網(wǎng)管支撐系統(tǒng)的規(guī)模也經(jīng)歷了一個從量變到質變的過程，從管理著幾個分散的網(wǎng)管系統(tǒng)到運營著一個大型的數(shù)據(jù)中心。在演變中，不僅遇到了其他數(shù)據(jù)中心從小到大時所必經(jīng)的一般性問題，還存在自身沿革過程中產(chǎn)生的特殊性問題。
“煙囪式”基礎架構—每個系統(tǒng)的建設都需要采購完整的服務器設備，如WEB服務器、應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、存儲交換機、存儲磁盤等。這種傳統(tǒng)建設方式導致了諸如服務器物理臺數(shù)的快速增長、采購成本高昂、各系統(tǒng)之間計算資源不可綜合調度利用以及IT運維人員工作負荷過高等不盡合理的諸多弊端。
IT基礎設施缺乏彈性—話務網(wǎng)管系統(tǒng)的正常運行直接影響一系列重要運維KPI指標，其對安全性與穩(wěn)定性有著極高的要。峰值負載時需要至少18顆CPU的一臺服務器來滿足處理的要求，而平均負載僅需要2～4顆CPU。由于采用獨立物理服務器或靜態(tài)分區(qū)技術，網(wǎng)管系統(tǒng)的部分服務器計算能力未能充分利用。
容量規(guī)劃困難—容量估算涉及因素很多，如未來業(yè)務總量、用戶數(shù)、性能要求、應用程序開發(fā)水平、各系統(tǒng)間交互等。但上述信息通常并不完整或根本沒有，只能參照類似系統(tǒng)或猜測系統(tǒng)生命周期中工作負載的增長。如此，業(yè)務部門難以對需求估算精確，有時會導致設備超量抑或上線不久因負荷過高而緊急擴容。
建設維護缺乏規(guī)范性—江蘇移動網(wǎng)絡支撐網(wǎng)各個系統(tǒng)的維護管理雖按應用和平臺進行了區(qū)分，但平臺管理員仍需了解主機硬件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件甚至備份的各方面知識。但現(xiàn)實中由于管理員精力和時間有限，加上各層面的管理工具、方法也有諸多差異，管理員難以全面精通或掌控各個層面的管理。
應用平臺整合初見成效
以前按項目買設備，設備只是被某項目獨占，而非共享，因此某些設備上的資源是多余的，但是另外的項目卻不能夠利用它。所以一定程度上造成資源的浪費。利用服務器虛擬化技術，打破應用和 IT 資源之間的綁定關系，把應用和硬件解耦合，多個應用能共享 IT 資源。
同平臺應用整合
同平臺應用整合從技術容易實現(xiàn)，成本和風險都比較小。要整合服務器資源，非常重要的前提是梳理各個網(wǎng)管系統(tǒng)的運行特點，也就是說，需要非常明確的知道各系統(tǒng)的峰值負載、節(jié)假日突發(fā)高峰、批處理時間、響應要求、業(yè)務等級等等。在明確了這些信息之后，制定資源整合計劃。通過評估，有些業(yè)務是可以通過分區(qū)整合到一臺服務器上的，可以獲得明顯的利益，較少甚至沒有負面影響。而有些業(yè)務不合適整合，遇到類似情況，我們也不會為了整合而整合。在整合服務器資源中，我們也注重探索集成多種環(huán)境，獲得理想的技術組合，以實現(xiàn)服務目標。如圖 1，對于壓力較大，且重要級別較高的系統(tǒng)如話務網(wǎng)管、資源管理等被部署到獨占 CPU 的動態(tài)邏輯分區(qū)上，并配置獨立的物理板卡，以保證性能。對于壓力較小的 PBOSS 系統(tǒng)，我們通過微分區(qū)來部署，且由于其 I/O 流量很小，因此可以通過虛擬 I/O 服務器（VIOS）來共享以太網(wǎng)卡和存儲卡，在不影響業(yè)務效率的前提下，減少了物理設備，提高了靈活性。
控制臺集中管理
通過 IBM Systems Director 集中控制臺，實現(xiàn)跨機房、多網(wǎng)段的服務器的自動發(fā)現(xiàn)（通過 IP 地址），系統(tǒng)同時能自動更新已發(fā)現(xiàn)服務器的信息。管理員能借助這套系統(tǒng)快速的了解每臺服務器，如物理、邏輯、或虛擬硬件，操作系統(tǒng)類型及版本，硬件固件及 BIOS 信息，所安裝的軟件信息等等。
通過制定系統(tǒng)一致性策略，管理員可以實時監(jiān)控受管系統(tǒng)更新狀態(tài)和自動接收更新提醒，這包括了受管操作系統(tǒng)和服務器固件更新管理。
Director 同時整合了多個硬件管理控制臺（HMC），提供了層次化的資源關系表以及圖形視圖。管理員可以利用這些關系表和視圖方便查看服務器拓撲結構和虛擬化層次。
問題定位和瓶頸識別
管理員可以自定義一個 Systems Director 集中受管系統(tǒng)健康狀況視圖，所有受管系統(tǒng)硬件層面告警都將集中在該視圖展現(xiàn)。通過設置過濾，管理員可以快速檢查重要告警信息，比如CPU 利用率、內存利用率、I/O 吞吐量、頁交換等等。監(jiān)控結果可以觸發(fā)自動化響應策略。
對劃分了分區(qū)的服務器來說，Director 分別顯示每個分區(qū)的資源利用率，同時也顯示整臺服務器的資源利用率。這對于采用了超用 CPU 模式（uncapped）的微分區(qū)來說，是非常關鍵的。管理員根據(jù)這些信息來動態(tài)評估服務器的分區(qū)規(guī)劃是否合理。這些歷史性能信息也為管理員進行服務器容量規(guī)劃提供依據(jù)。
主機CPU、內存自動化彈性調整
通過分區(qū)虛擬化實現(xiàn)同平臺應用整合，仍然處于靜態(tài)方式。業(yè)務是動態(tài)發(fā)展的，網(wǎng)管中心的支持要能對此作出快速響應。服務器 CPU 池化的技術很好的解決這一問題。
基于 Power 服務器微分區(qū)，我們設置兩種策略來確保分區(qū)能自動實現(xiàn)彈性化調整：首先多個業(yè)務分區(qū)共享多個物理 CPU，每個分區(qū)設定適量初始授權 CPU 用量以及適量的虛擬 CPU 個數(shù)，這非常關鍵。業(yè)務分區(qū)在壓力很小時，虛擬 CPU 基本不占用或只用很少量的物理 CPU 處理能力。當某個分區(qū)業(yè)務突發(fā)增大時，該分區(qū)的虛擬 CPU 可實時動態(tài)的調用更多物理 CPU，在超過初始授權值時，只要 CPU 池中還有空閑物理 CPU，那么該分區(qū)可以超用 CPU。第二，我們在必要的情況下可以對各個分區(qū)設定合適的權重。如果有多個分區(qū)都超用 CPU，權重較大的分區(qū)在超用 CPU 時可以占用較多的資源。這種調整都是可以動態(tài)實現(xiàn)。
構建資源池與映像庫
業(yè)務部門需要基礎平臺，傳統(tǒng)上的流程較復雜，首先用戶提出要求，然后 IT 部門新購（或利舊）設備，物理設備連接，安裝操作系統(tǒng)、打補丁，安裝應用軟件、打補丁等，最后測試再提交使用。流程長，牽扯較多人力，各個系統(tǒng)之間的軟件版本也較難保持一致性，導致維護復雜。
在實現(xiàn)統(tǒng)一服務器管理的前提下，再結合服務器虛擬化技術，使得我們有能力構建“統(tǒng)一管理，優(yōu)化標準，快速部署”的 IT 基礎環(huán)境。
首先是服務器被統(tǒng)一管理，納入計算資源池中。然后，我們通過 Director 對常用的軟件版本組合（操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件等）進行捕捉，創(chuàng)建標準化映像，保存在統(tǒng)一映像庫中。在需要新基礎平臺時，管理員通過 Director 在計算資源池中查找合適的受管服務器，然后從映像庫中選擇合適的映像。之后 Director 能自動創(chuàng)建分區(qū)，并把映像部署到指定的受管服務器上。整個部署過程都通過網(wǎng)絡進行，管理員不再需要到現(xiàn)場。 交付使用的系統(tǒng)，也被納入統(tǒng)一監(jiān)控系統(tǒng)中，結合用戶的反饋意見等，管理員可以優(yōu)化、創(chuàng)建新的系統(tǒng)映像保存在映像庫中。