公眾計算通信網(wǎng)（PCCN）是網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢

童曉渝 張云勇 戴元順 2010/07/07

　　隨著社會信息化和行業(yè)信息化的普及、提高，信息正呈現(xiàn)出爆炸式增長趨勢，公眾對計算、通信和網(wǎng)絡服務的要求越來越高。當今，以電信網(wǎng)基礎設施為主干網(wǎng)絡，利用因特網(wǎng)協(xié)議提供廣泛的網(wǎng)絡互聯(lián)，已成為通信網(wǎng)發(fā)展的必由之路。而方興未艾的云計算技術也為人們提供了一種新的服務模式。通信技術正逐步趨向于計算技術與應用發(fā)展，計算技術與應用正朝著網(wǎng)絡與服務提供方向發(fā)展，通信技術和計算技術正在真正走向融合。電信運營商紛紛提出成為綜合信息服務提供商的戰(zhàn)略，對于云計算技術的應用，不僅需要利用其促進通信網(wǎng)絡技術和業(yè)務平臺、支撐系統(tǒng)的升級換代，更需要應用其構建提供綜合信息服務運營基礎設施及支撐能力，公眾通信網(wǎng)向公眾計算通信網(wǎng)（PCCN）發(fā)展已成必然趨勢。

　　公眾計算通信網(wǎng)是必然趨勢

　　通信網(wǎng)及業(yè)務的發(fā)展本身就是一個從模擬到數(shù)字化、計算化的過程。從最初轉接工作全部靠人工完成發(fā)展到如今的提供多樣化、個性化增值業(yè)務的軟交換、IMS等技術，由于大量計算技術的引入，硬件、軟件及協(xié)議等方面的差異逐漸被屏蔽，終端用戶利用通信網(wǎng)只需關注自己需要什么樣的資源以及如何通過網(wǎng)絡得到相應的服務，而通信網(wǎng)本身也更加容易實現(xiàn)動態(tài)的、可伸縮的擴展。從電話交換、數(shù)據(jù)交換、會議電視、業(yè)務平臺的發(fā)展過程中亦可以看出，通信網(wǎng)越來越多地借助計算技術來滿足公眾業(yè)務需求，為用戶提供快捷、高質(zhì)量和豐富的業(yè)務服務�？傊瑥臄�(shù)字通信技術開始，計算技術一直在推動通信技術進步發(fā)展。今天，從通信網(wǎng)本身到其上承載的業(yè)務，云計算的特征都呈現(xiàn)得越來越明顯。因此，基于云計算技術并融合電信網(wǎng)和計算機網(wǎng)特征的“公眾計算通信網(wǎng)（Public Computing Communication Network，PC－CN）”應運而生。

　　通信網(wǎng)是一種由通信端點、節(jié)（結）點和傳輸鏈路相互有機地連接起來，以實現(xiàn)在兩個或更多的規(guī)定通信端點之間提供連接或非連接傳輸?shù)耐ㄐ朋w系。隨著電信網(wǎng)絡的全IP和寬帶化發(fā)展，電信網(wǎng)和計算機網(wǎng)在終端、接入、傳輸和業(yè)務應用等多個層面出現(xiàn)相互融合滲透的發(fā)展趨勢，云計算也越來越得到電信產(chǎn)業(yè)的關注。以前，計算機CPU的運算速度一直在提升，但計算機I/O的速度是一個瓶頸；隨著通信技術的發(fā)展，網(wǎng)絡傳輸速度越來越快，并逐步趨向于通過網(wǎng)絡實現(xiàn)計算機之間的通信，突破計算機I/O速度的瓶頸。另外，傳統(tǒng)的通信技術是面向服務的，為公眾提供話音、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确⻊�；而計算技術目前也正在向面向服務發(fā)展，如效用計算（UtilityComputing）、服務計算（ServiceComputing）等新的計算模式正在涌現(xiàn)�？傊�，通信技術與業(yè)務正在趨向計算技術與應用；計算技術與應用正在趨向網(wǎng)絡與服務提供，CT、IT正在真正走向融合�！霸朴嬎恪闭沁@種融合的產(chǎn)物，通過公眾通信網(wǎng)絡整合IT資源，并向用戶提供計算能力和應用，即“云服務”。借鑒互聯(lián)網(wǎng)云計算的發(fā)展思路，將電信網(wǎng)絡的資源以云計算的方式組織運用，成為電信發(fā)展的新趨勢，這種融合模式本文稱之為“公眾計算通信網(wǎng)（PCCN）”。

　　公眾計算通信網(wǎng)（PCCN）是基于虛擬化和云計算構架，以云計算技術為核心，融合電信網(wǎng)和計算機網(wǎng)之后的信息處理網(wǎng)絡。利用云計算的虛擬化技術可以建立支撐網(wǎng)、業(yè)務網(wǎng)、統(tǒng)一基礎設施資源池；以云計算的理念可以對基礎設施資源池進行組織和運用。在原有公眾通信網(wǎng)的接入、交換、路由、傳輸要素的基礎上，公眾計算通信網(wǎng)還實現(xiàn)了計算處理能力、虛擬分配、調(diào)度管理以及業(yè)務開發(fā)等主要技術。這樣，公眾計算通信網(wǎng)將基于互聯(lián)網(wǎng)以服務的形式提供平臺、軟件及其應用，增強電信的業(yè)務能力，降低運營商的投資成本（CAPEX）和運營成本（OPEX），降低終端要求，同時也利于運營商拓展新的市場領域。

　　在網(wǎng)絡服務日益趨向于從信息服務到信息管理服務的背景下，今天的公眾通信網(wǎng)將演進為公眾計算通信網(wǎng)（PCCN），建立與核心網(wǎng)層次相對應的分布式數(shù)據(jù)中心，向公眾（包括行業(yè)）提供信息管理（包括基礎設施、公共平臺、應用）服務，即“云計算”。云計算會讓人們使用電腦就如同今天的電話一樣，一切需要的計算和存儲能力就如同今天的通信接入、傳輸、交換和路由能力，將由公眾基礎服務商提供。

　　構建智能開放運營體系架構

　　為了滿足上述業(yè)務需求，我們需要構建面向服務的智能開放運營體系架構（Service Open Operational Oriented Intelligent Architecture,SO3IA）。如同NGN的核心為軟交換、IMS一樣，未來計算通信網(wǎng)的核心即為SO3IA，下面分別從總體架構、系統(tǒng)架構和功能模塊由粗及細三層架構給予說明。

　　L1架構參照ITU-T給出的NGN架構，包括：網(wǎng)絡承載與接入、計算資源、協(xié)議棧、業(yè)務分析、開發(fā)環(huán)境、業(yè)務應用、運營支撐、智能終端和可信保障等要素，通過網(wǎng)絡提供計算能力、開發(fā)能力、應用能力和業(yè)務交付與支撐能力。從功能角度來看，運營支撐系統(tǒng)從上至下可劃分為業(yè)務層、承載層和傳送層三個層次。從地域角度來看，公眾計算通信網(wǎng)（PC－CN）可劃分為骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)和駐地網(wǎng)。骨干網(wǎng)指通信網(wǎng)絡中擔任主要傳遞功能的實體集合，對于電信網(wǎng)，骨干網(wǎng)包括省際中心、縣級中心間的通信鏈路構成的龐大網(wǎng)絡體系。

　　L2架構參照NGN中IMS子系統(tǒng)的系統(tǒng)架構。其中網(wǎng)絡附著子系統(tǒng)NASS除接入層注冊功能以及用戶終端初始化功能外，增加資源虛擬化功能。資源接納控制子系統(tǒng)RACS，除具備與業(yè)務控制功能和QoS的傳送功能相關的傳送資源控制能力外，增加資源調(diào)度、資源虛擬化控制以及業(yè)務自適應匹配。

　　在L3架構中，公眾計算通信網(wǎng)（PCCN）的相關實體組成如圖所示，包括硬件及基礎設施層、虛擬化及云管理層、應用云平臺服務層、云業(yè)務服務層和終端五個層次，以及業(yè)務交付與支撐系統(tǒng)、安全與可信保障系統(tǒng)。

公眾計算通信網(wǎng)（PCCN）計算功能實體圖
　
圖:公眾計算通信網(wǎng)（PCCN）計算功能實體圖

　　硬件及基礎設施層位于實體的最底層，包括主機、網(wǎng)絡及存儲等物理設備。虛擬化及云管理層一方面將物理層的硬件全面虛擬化，建立結構化海量數(shù)據(jù)資源管理及分布式文件系統(tǒng)，用于海量數(shù)據(jù)的存儲和訪問；另一方面，虛擬化及管理可借助虛擬化技術以實現(xiàn)按需動態(tài)供應、配置資源，實現(xiàn)任務調(diào)度、負載均衡等功能，并進行安全和監(jiān)控方面的保障管理，以實時偵測各種資源的工作狀態(tài)及保證數(shù)據(jù)的安全性。

　　虛擬化及云管理層可以提供基礎設施即服務（InfrastructureasaService,IaaS），為客戶提供處理能力、存儲能力、網(wǎng)絡和其他基本計算資源，客戶可以使用這些資源部署或運行他們自己的軟件，如操作系統(tǒng)或應用程序，可以控制操作系統(tǒng)、存儲、部署的應用程序，或有限的網(wǎng)絡組件控制權，但無法管理和控制底層云基礎設施。

　　位于虛擬化及云管理層之上的即為應用云平臺服務層和云業(yè)務服務層。應用云平臺服務層將開發(fā)平臺即服務（PlatformasaService,PaaS）提供給客戶，客戶可以將自己的或購買的應用程序部署到云基礎設施，直接由平臺提供智能、簡化的開發(fā)、部署和Web應用管理�？蛻艨梢钥刂破洳渴鸬膽贸绦蚝蛻门渲铆h(huán)境，但無法管理和控制底層云基礎設施。云業(yè)務服務層則為基于云平臺服務層上的服務層，提供第三方的SaaS服務，包括自有SaaS服務及企業(yè)支持系統(tǒng)。

　　左側為業(yè)務交付與支撐系統(tǒng)接口，提供系統(tǒng)、業(yè)務、服務的流程端到端透穿，如業(yè)務受理、計費、結算、客戶服務等。

　　右側為安全與可信保證系統(tǒng)，提供高質(zhì)量、安全、可信的計算通信服務保障環(huán)境，以及故障的自動檢測等功能。

　　公眾計算通信網(wǎng)（PCCN）通過普通公有云和虛擬專用云（如同公眾通信網(wǎng)中的MPLS、IP虛擬專用網(wǎng)、SDH、ATM租線等）向終端（個人電腦、手機、云終端、物聯(lián)網(wǎng)傳感器等）提供服務與控制。其中普通公有云面向公眾用戶提供現(xiàn)有通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、IT支撐系統(tǒng)所提供的業(yè)務；虛擬專用云為企業(yè)利用運營商的公共計算網(wǎng)資源，構建一個滿足企業(yè)自身發(fā)展需要的虛擬私有云。

　　目前，公眾計算通信網(wǎng)（PC－CN）的架構和關鍵技術處在研究、發(fā)展之中。因此，必須抓緊開展以下幾方面工作：使計算資源作為網(wǎng)絡元素，組成優(yōu)化、優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡、平臺、終端、服務的體系架構；制訂像通信網(wǎng)一樣可信、互聯(lián)網(wǎng)一樣簡單、手機一樣豐富的計算資源兼容和互通技術標準；整合研究開發(fā)、產(chǎn)品制造、網(wǎng)絡建設、應用開發(fā)、服務提供等各方，構建更加開放的生態(tài)體系和商業(yè)模式。

人民郵電報


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分類信息:  電信_與_NGN及軟交換技術