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摘 要：云计算是由IP网络连接的大型、低成本计算单元组成的操作系统。为了提供各种计算和存储服务，其主要特点是高性能、低成本和多功能性。云计算来自于搜索引擎。它是由互联网公司开发的一种追求低成本高效率的计算技术。本文分析了虚拟化与云计算，介绍了云计算在移动通信核心网中的引入方法。
关键词：云计算；通信网；虚拟化；架构
中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）27-0338-01
目前，全球IT产业正经历着一场“云计算”浪潮。从技术上讲，云计算不仅仅是一种技术，而是一种资源交付、使用模式和计算模式。在云计算引发的变革中，电信运营商的竞争环境将发生巨大变化，电信运营商与电信产业链和IT产业链之间的竞争将发生变化，两者之间的竞争焦点将变为竞争。与平台竞争，包括计算平台和业务。平台、发布平台等，平台可以控制整个价值链，从而形成难以超越的核心竞争力。
1 虚拟化与云计算
虚拟化是云计算的基石。虚拟化技术将物理资源转化为逻辑资源池，实现简单的分割，实现虚拟资源池的动态调度。事实上，虚拟化技术可以动态地分配物理资源。虚拟化技术给网络操作带来了以下好处。
（1）提高利用率。虚拟化技术可以显著提高硬件平台的利用率，而硬件服务器的减少可以节省机房的功耗、空间和制冷输入。
（2）管理可用性提升。虚拟机与物理服务器之间的隔离使得物理服务器的变化不影响虚拟机，简化了管理的难度。虚拟机可以为上层提供一种透明的容灾机制。容灾过程简单灵活，可以显著提高系统可用性。
2 移动通信核心网架构
（1）核心网完成的功能。目前，移动通信核心网分为3个主要功能域，即电路域、分组域和IMS域。电路域完成媒体承载、呼叫控制和电话业务，No.7信令网完成No.7信令消息，智能网完成基于话音业务的增值业务。分组域提供无线分组数据接入服务，为移动用户提供数据信道和业务控制，以在互联网上使用各种数据业务。同时，No.7信令报文由7号信令网完成。IMS域提供基于SIP协议的固定和移动接入模式，支持IP多媒体业务，实现多媒体业务的控制。核心网络主要完成信令、语音控制和媒体承载功能。
（2）核心网络网络组织结构。MSC/GMSC服务器负责呼叫、Q/信令控制和路由，MGW/GMGW负责话音承载、MSC/GMSC服务器、MSC、GMSC服务器和MSC、同一本地网络、同一本地网络中的网元。IP路由是直接的，不同省份/汇区域网元之间的信令通过CMN网元连接，路由IP路由是直接的。SGSN负责信令控制、路由和用户面数据的承载。GGSN负责与外部分组数据网络和用户表面数据传输的互连，DNS设备完成地址解析。IP直接连接到同一局域网中的网元。通过一级或多级DNS完成不同LAN中的网元互连，通过地址解析实现IP路由。
3 云计算在移动通信核心网中的引入方法
（1）引入设备通用架构。将通用的设备体系结构引入到核心网络中，以分离软件和硬件，实现业务逻辑和计算/存储解耦。现有的核心网络单元将形成两层体系结构。第一层是一个由“计算和存储+云计算支持软件”组成的资源，一个大型的商业运作平台；另一个是业务和应用逻辑软件，在统一的硬件平台资源池上运行。其中，“计算和存储”部分将由通用硬件平台、支持软件和应用软件来实现，以根据不同的业务开发。引入通用硬件平台，可以降低设备成本，提高网络建设速度。这将使现有的网元结构、相关的标准规范、管理模式、采购模式、建设模式以及整个产业链发生变化，需要一个长期的过程。考虑到现有的网络演进策略，首先应该考虑引入新技术领域，如IMS核心网络单元的引入，以促进和测试其可行性。
（2）引入资源共享、动态分配、负载均衡等虚拟化技术。将核心网络MSC/SGSN/CSCFPool与一定数量的MSC/SGSN/CSCF结合起来协同工作。它可以扩展服务区，减少潮汐效应，实现网元灾难恢复。减少办公间切换，提高资源利用率。在Pool所覆盖的区域内，实现了资源共享，实现了一定的动态分布。它与云计算的概念非常相似，但是Pool目前只能实现同一个制造商的设备组Pool，Pool的区域不能无限扩展，且可扩展性较差。节点不能实时添加和删除。同时，Pool的规划和部署更为复杂。后期应借鉴云计算的虚拟化技术，完善池的机制，实现Pool的自动控制、动态配置和平滑扩展。
（3）在存储领域率先引入云计算技术。用户数据融合中心（UDC）从HLR、HSS等实体中提取用户数据，在数据库中存储和访问统一数据，分离用户数据存储和应用逻辑，统一数据管理，减少数据冗余，提高数据访问效率，从而简化网络ST。并有效地关联用户数据。用户数据融合为网络和业务融合创造了条件。数据中心的集成是分离体系结构的HLR。部署UDC可以降低运营成本，加快新业务的提供，有利于未来数据的集成和演进。利用云计算技术部署UDC的数据存储部分（BE），引入基于通用硬件集群的分布式存储系统，取代现有的磁盘阵列存储。低成本、高效率的数据存储和数据处理。每个模块是一个离散的处理单元，并且所有模块通过可扩展网络连接以形成分布式存储系统。
云计算是一种基于互联网提供服务的商业模式。互联网的发展水平和网络质量对云计算业务的发展非常重要。同时，云计算也代表了工业模式从提供产品到提供服务的转变。它不仅需要改变用户的概念，而且需要建立基于法律制度的合作关系和提供者和用户之间的相互信任。因此，迫切需要完善用户数据和隐私保护的法律制度，从法律角度建立云计算与其他网络服务提供商和用户之间的权责关系，在行业监管中，有效的行业超级。云服务提供商，如资格认证，从体制和技术手段。范云服务提供商的资质和行为。
将云计算相关技术引入到现有的电信核心网中，有效地提高了网络和硬件资源的利用率，提高了软件的可移植性，降低了网络建设投资和运营成本。快速的业务流程和灵活的资源调度，提供业务网络的建设和能力提升，提供参考资源。
参考文献
[1]张亚明，刘海鸥.协同创新驱动的云计算服务模式与战略[J].中国科技论坛，2013，1（10）：105～111.
[2]王昊鹏，刘旺盛.虚拟化技术在云计算中的应用初探[J].电脑知识与技术：学术交流，2013，3（9）：14.
[3]熊 微，房秉毅，張云勇.面向云化的核心网架构研究[J].电信科学，2014（11）.
[4]曹嘉成，张 宇，杨 旭.移动通信核心网引入云计算的方式探究[J].互联网天地，2013（7）：09.
[5]钱 晋，王 锋，计润生.核心网引入云计算技术研究[J].电信工程技术与标准化，2013（7）：53～57.
收稿日期：2018-8-2
关键词：云计算；通信网；虚拟化；架构
中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）27-0338-01
目前，全球IT产业正经历着一场“云计算”浪潮。从技术上讲，云计算不仅仅是一种技术，而是一种资源交付、使用模式和计算模式。在云计算引发的变革中，电信运营商的竞争环境将发生巨大变化，电信运营商与电信产业链和IT产业链之间的竞争将发生变化，两者之间的竞争焦点将变为竞争。与平台竞争，包括计算平台和业务。平台、发布平台等，平台可以控制整个价值链，从而形成难以超越的核心竞争力。
1 虚拟化与云计算
虚拟化是云计算的基石。虚拟化技术将物理资源转化为逻辑资源池，实现简单的分割，实现虚拟资源池的动态调度。事实上，虚拟化技术可以动态地分配物理资源。虚拟化技术给网络操作带来了以下好处。
（1）提高利用率。虚拟化技术可以显著提高硬件平台的利用率，而硬件服务器的减少可以节省机房的功耗、空间和制冷输入。
（2）管理可用性提升。虚拟机与物理服务器之间的隔离使得物理服务器的变化不影响虚拟机，简化了管理的难度。虚拟机可以为上层提供一种透明的容灾机制。容灾过程简单灵活，可以显著提高系统可用性。
2 移动通信核心网架构
（1）核心网完成的功能。目前，移动通信核心网分为3个主要功能域，即电路域、分组域和IMS域。电路域完成媒体承载、呼叫控制和电话业务，No.7信令网完成No.7信令消息，智能网完成基于话音业务的增值业务。分组域提供无线分组数据接入服务，为移动用户提供数据信道和业务控制，以在互联网上使用各种数据业务。同时，No.7信令报文由7号信令网完成。IMS域提供基于SIP协议的固定和移动接入模式，支持IP多媒体业务，实现多媒体业务的控制。核心网络主要完成信令、语音控制和媒体承载功能。
（2）核心网络网络组织结构。MSC/GMSC服务器负责呼叫、Q/信令控制和路由，MGW/GMGW负责话音承载、MSC/GMSC服务器、MSC、GMSC服务器和MSC、同一本地网络、同一本地网络中的网元。IP路由是直接的，不同省份/汇区域网元之间的信令通过CMN网元连接，路由IP路由是直接的。SGSN负责信令控制、路由和用户面数据的承载。GGSN负责与外部分组数据网络和用户表面数据传输的互连，DNS设备完成地址解析。IP直接连接到同一局域网中的网元。通过一级或多级DNS完成不同LAN中的网元互连，通过地址解析实现IP路由。
3 云计算在移动通信核心网中的引入方法
（1）引入设备通用架构。将通用的设备体系结构引入到核心网络中，以分离软件和硬件，实现业务逻辑和计算/存储解耦。现有的核心网络单元将形成两层体系结构。第一层是一个由“计算和存储+云计算支持软件”组成的资源，一个大型的商业运作平台；另一个是业务和应用逻辑软件，在统一的硬件平台资源池上运行。其中，“计算和存储”部分将由通用硬件平台、支持软件和应用软件来实现，以根据不同的业务开发。引入通用硬件平台，可以降低设备成本，提高网络建设速度。这将使现有的网元结构、相关的标准规范、管理模式、采购模式、建设模式以及整个产业链发生变化，需要一个长期的过程。考虑到现有的网络演进策略，首先应该考虑引入新技术领域，如IMS核心网络单元的引入，以促进和测试其可行性。
（2）引入资源共享、动态分配、负载均衡等虚拟化技术。将核心网络MSC/SGSN/CSCFPool与一定数量的MSC/SGSN/CSCF结合起来协同工作。它可以扩展服务区，减少潮汐效应，实现网元灾难恢复。减少办公间切换，提高资源利用率。在Pool所覆盖的区域内，实现了资源共享，实现了一定的动态分布。它与云计算的概念非常相似，但是Pool目前只能实现同一个制造商的设备组Pool，Pool的区域不能无限扩展，且可扩展性较差。节点不能实时添加和删除。同时，Pool的规划和部署更为复杂。后期应借鉴云计算的虚拟化技术，完善池的机制，实现Pool的自动控制、动态配置和平滑扩展。
（3）在存储领域率先引入云计算技术。用户数据融合中心（UDC）从HLR、HSS等实体中提取用户数据，在数据库中存储和访问统一数据，分离用户数据存储和应用逻辑，统一数据管理，减少数据冗余，提高数据访问效率，从而简化网络ST。并有效地关联用户数据。用户数据融合为网络和业务融合创造了条件。数据中心的集成是分离体系结构的HLR。部署UDC可以降低运营成本，加快新业务的提供，有利于未来数据的集成和演进。利用云计算技术部署UDC的数据存储部分（BE），引入基于通用硬件集群的分布式存储系统，取代现有的磁盘阵列存储。低成本、高效率的数据存储和数据处理。每个模块是一个离散的处理单元，并且所有模块通过可扩展网络连接以形成分布式存储系统。
云计算是一种基于互联网提供服务的商业模式。互联网的发展水平和网络质量对云计算业务的发展非常重要。同时，云计算也代表了工业模式从提供产品到提供服务的转变。它不仅需要改变用户的概念，而且需要建立基于法律制度的合作关系和提供者和用户之间的相互信任。因此，迫切需要完善用户数据和隐私保护的法律制度，从法律角度建立云计算与其他网络服务提供商和用户之间的权责关系，在行业监管中，有效的行业超级。云服务提供商，如资格认证，从体制和技术手段。范云服务提供商的资质和行为。
将云计算相关技术引入到现有的电信核心网中，有效地提高了网络和硬件资源的利用率，提高了软件的可移植性，降低了网络建设投资和运营成本。快速的业务流程和灵活的资源调度，提供业务网络的建设和能力提升，提供参考资源。
参考文献
[1]张亚明，刘海鸥.协同创新驱动的云计算服务模式与战略[J].中国科技论坛，2013，1（10）：105～111.
[2]王昊鹏，刘旺盛.虚拟化技术在云计算中的应用初探[J].电脑知识与技术：学术交流，2013，3（9）：14.
[3]熊 微，房秉毅，張云勇.面向云化的核心网架构研究[J].电信科学，2014（11）.
[4]曹嘉成，张 宇，杨 旭.移动通信核心网引入云计算的方式探究[J].互联网天地，2013（7）：09.
[5]钱 晋，王 锋，计润生.核心网引入云计算技术研究[J].电信工程技术与标准化，2013（7）：53～57.
收稿日期：2018-8-2