圖1  虛擬化平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)
（1）虛擬機(jī)管理：主要保護(hù)VM的創(chuàng)建、啟動(dòng),、停止,、遷移、恢復(fù)和刪除等能力,，虛擬機(jī)映像管理,，虛擬機(jī)運(yùn)行環(huán)境的自動(dòng)配置和快速部署啟動(dòng)等能力。虛擬機(jī)管理可根據(jù)主機(jī)節(jié)點(diǎn)/虛擬機(jī)的CPU,，內(nèi)存,，I/O,，網(wǎng)絡(luò)等資源使用情況,，自動(dòng)地在不同主機(jī)節(jié)點(diǎn)之間遷移VM，使得VM的性能得到保障,。也包含主機(jī)節(jié)點(diǎn)的失效保護(hù),，即當(dāng)一個(gè)主機(jī)節(jié)點(diǎn)失效后，該功能實(shí)體能將其上的服務(wù)自動(dòng)轉(zhuǎn)移到其他節(jié)點(diǎn)上繼續(xù)運(yùn)行,。
（2）高可用Cluster：用于保證主機(jī)節(jié)點(diǎn)的失效保護(hù),，當(dāng)一個(gè)主機(jī)節(jié)點(diǎn)失效后，Cluster自動(dòng)將其上的服務(wù)轉(zhuǎn)移到集群中的其他節(jié)點(diǎn)上繼續(xù)運(yùn)行,。該Cluster還可具有負(fù)載均衡和存儲(chǔ)集群的能力,。
（3）動(dòng)態(tài)資源調(diào)配：虛擬存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建,、配置,、修改和刪除等能力。當(dāng)一個(gè)VM的內(nèi)存,、外出或網(wǎng)絡(luò)資源不足時(shí),，可臨時(shí)借用同節(jié)點(diǎn)中其他VM暫時(shí)不使用的同類資源。
（4）動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡：兼顧能源消耗和工作負(fù)載的均衡,。根據(jù)策略需要,，可開啟/關(guān)閉部分主機(jī)節(jié)點(diǎn)，并遷移關(guān)聯(lián)的VM,。
（5）管理工具：包含虛擬化平臺(tái)需要支持的一套工具,，如P2V（Physical to Virtual），V2P（Virtual to
Physical）,，VA（Virtual Application）,，JEOS（Just enough Operating System）等。
（6）主機(jī)安全：用于保證VM運(yùn)行環(huán)境的安全，包含一組軟件,，如anti-virus,，IDS等。
2.1.2  虛擬化平臺(tái)部署
如圖2所示,，在實(shí)際部署中,，由于Cluster、動(dòng)態(tài)資源分配,、主機(jī)安全等與Hypervisor關(guān)系密切,，可以作為獨(dú)立的軟件部署在主機(jī)節(jié)點(diǎn)之中。其他功能都可以集成在一起,，形成VM管理器,。這樣進(jìn)行功能分配后，整個(gè)虛擬化平臺(tái)可以分為兩個(gè)軟件包：一是Hypervisor
+ Host OS軟件包,，駐留在主機(jī)節(jié)點(diǎn)中,；二是VM管理器軟件包。兩者之間的接口將被簡化為配置,、簡單控制,、查看和監(jiān)控幾類。

                                                                      圖2  虛擬化平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)圖
運(yùn)行VM的主機(jī)利用Cluster功能組成一個(gè)高可用的集群系統(tǒng),，當(dāng)其中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)失效時(shí),，可無需VM管理器的干涉，自動(dòng)地將失效節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)遷移到其他節(jié)點(diǎn),，并為其重新分配存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源,，使得服務(wù)不間斷。VM管理可部署在獨(dú)立的服務(wù)器上,，由其負(fù)責(zé)對(duì)虛擬化平臺(tái)的告警,、運(yùn)行狀況監(jiān)控、負(fù)載調(diào)整等工作,。虛擬化平臺(tái)物理部署如圖3所示,。

                                                                         圖3  虛擬化平臺(tái)部署圖

2.1.3  虛擬化平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)
（1）平臺(tái)虛擬化實(shí)現(xiàn)資源最優(yōu)利用。利用虛擬化技術(shù),，在一臺(tái)物理服務(wù)器或一套硬件資源上虛擬出多個(gè)虛擬機(jī),，讓不同的應(yīng)用服務(wù)運(yùn)行在不同的虛擬機(jī)上，在不降低系統(tǒng)魯棒性,、安全性和可擴(kuò)展性的同時(shí),，可提高硬件的利用率，減少應(yīng)用對(duì)硬件平臺(tái)的依賴性,，從而使得企業(yè)能夠削減資金和運(yùn)營成本,，同時(shí)改善IT服務(wù)交付,，而不用受到有限的操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和硬件選擇范圍的制約,。
（2）利用虛擬機(jī)與硬件無關(guān)的特性,，按需分配資源，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡,。當(dāng)VM監(jiān)測(cè)到某個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的負(fù)載過高時(shí),，可以在不中斷業(yè)務(wù)的情況下，將其遷移到其它負(fù)載較輕的節(jié)點(diǎn)或者在節(jié)點(diǎn)內(nèi)通過重新分配計(jì)算資源,。同時(shí),，執(zhí)行緊迫計(jì)算任務(wù)的虛擬機(jī)將得到更多的計(jì)算資源，保證關(guān)鍵任務(wù)的響應(yīng)能力,。
（3）平臺(tái)虛擬化帶來系統(tǒng)自愈功能,，提升系統(tǒng)可靠性。系統(tǒng)服務(wù)器硬件故障時(shí),，可自動(dòng)重啟虛擬機(jī),。消除在不同硬件上恢復(fù)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序安裝所帶來的困難，其中任何物理服務(wù)器均可作為虛擬服務(wù)器的恢復(fù)目標(biāo),，進(jìn)而減少硬件成本和維護(hù)成本,。
（4）提升系統(tǒng)節(jié)能減排能力,。與服務(wù)器管理硬件配合實(shí)現(xiàn)智能電源管理,；優(yōu)化虛擬機(jī)資源的實(shí)際運(yùn)行位置，達(dá)到耗電最小化,，從而可為運(yùn)營商節(jié)省大量電力資源,，減少供電成本，節(jié)能減排,。
2.2  分布式文件系統(tǒng)
分布式文件系統(tǒng)是指在文件系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的云存儲(chǔ)分布式文件系統(tǒng),，可用于大規(guī)模集群。主要特性包括：
        （1）高可靠性：云存儲(chǔ)系統(tǒng)支持節(jié)點(diǎn)間保存多副本功能,，以提供數(shù)據(jù)的可靠性,。
　　（2）高訪問性能：根據(jù)數(shù)據(jù)重要性和訪問頻率將數(shù)據(jù)分級(jí)多副本存儲(chǔ),，熱點(diǎn)數(shù)據(jù)并行讀寫,，提高訪問性能。
　?。?）在線遷移,、復(fù)制：存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)支持在線遷移、復(fù)制,，擴(kuò)容不影響上層應(yīng)用,。
　?。?）自動(dòng)負(fù)載均衡：可以依據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)負(fù)荷將原有節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)搬移到新增的節(jié)點(diǎn)。特有的分片存儲(chǔ),，以塊為最小單位來存儲(chǔ),，存儲(chǔ)和查詢時(shí)所有存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)并行計(jì)算。
　?。?）元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)分離：采取元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)分離的方式設(shè)計(jì)分布式文件存儲(chǔ)系統(tǒng),。
圖4為分布式數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)架構(gòu)。其中：

                                                                          圖4  分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)
        ●FAC：負(fù)責(zé)向用戶提供文件訪問接口,，安裝在服務(wù)器端（提供給應(yīng)用以文件操作的API接口,；實(shí)現(xiàn)與FLR和FAS的交互，完成數(shù)據(jù)的搬遷）,。
　　●FAS：負(fù)責(zé)文件的調(diào)度和訪問,，完成對(duì)磁陣的讀寫操作，對(duì)FAC提供數(shù)據(jù)讀寫功能,，完成數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ),。
　　●FLR：負(fù)責(zé)元數(shù)據(jù)的管理，保存文件和塊的命名空間,，文件到塊的映射,，以及每個(gè)塊副本的位置。
2.3  分布式數(shù)據(jù)庫
分布式數(shù)據(jù)庫能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡,、故障節(jié)點(diǎn)自動(dòng)接管,，具有高可靠性、高性能,、高可用,、高可擴(kuò)展性，在處理PetaByte級(jí)以上海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)上具備明顯性能優(yōu)勢(shì),。圖5為分布式數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)架構(gòu),。其中：

                                                                  圖5  分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)
        （1）PEC：解析執(zhí)行服務(wù)器（Parsers & Executing Controllers，簡稱PEC）,，SQL服務(wù)接入點(diǎn),。負(fù)責(zé)接收客戶的SQL請(qǐng)求，并定向到特定的Tablet服務(wù)器上進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問,。
　?。?）Master：主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的元數(shù)據(jù)管理和調(diào)度工作。
　?。?）TabletServer：負(fù)責(zé)保存數(shù)據(jù)庫的子表,。
　　（4）Space：分布式文件系統(tǒng)的鎖服務(wù)功能,。主要保證共享訪問時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的獨(dú)占性,。
2.4  中興通訊CoCloud增值業(yè)務(wù)云（見圖6）

                                                                  圖6  中興通訊CoCloud增值業(yè)務(wù)云
基于上述關(guān)鍵技術(shù),，中興通訊的CoCloud增值業(yè)務(wù)云服務(wù)棧提供了IAAS，PAAS,，SAAS多層次云服務(wù)模式,，包括統(tǒng)一開放環(huán)境UOE/Mahup  PAAS云平臺(tái)，云存儲(chǔ),，多業(yè)務(wù)云調(diào)度,，ECP，NGCC,，VPBX,，應(yīng)用工廠等多種云服務(wù)方案。
2.4.1  中興通訊CoCloud增值業(yè)務(wù)云優(yōu)勢(shì)
（1）先進(jìn)的軟件自適應(yīng)自動(dòng)部署方式：實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的資源情況,，根據(jù)預(yù)先定制的策略,，增加或者減少業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，可以自動(dòng)安裝,、啟動(dòng),、關(guān)閉業(yè)務(wù)軟件，做到軟件根據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)資源狀況自適應(yīng)部署,。
（2）靈活高效的業(yè)務(wù)擴(kuò)展方式：在已有的云計(jì)算平臺(tái)上通過簡單的配置后,，就可以為新的業(yè)務(wù)分配資源，迅速開展新的業(yè)務(wù),。
（3）統(tǒng)一運(yùn)維管理：基于云計(jì)算平臺(tái)開展業(yè)務(wù)后,，基于同樣的基礎(chǔ)架構(gòu)開展多種業(yè)務(wù)，目前的運(yùn)維管理方式需要轉(zhuǎn)變,，不再是煙囪式的建設(shè)和運(yùn)維,。統(tǒng)一的云管理平臺(tái),，通過分權(quán)分域的方式,，讓維護(hù)人員進(jìn)行業(yè)務(wù)和設(shè)備的管理。
（4）自動(dòng)在線升級(jí)功能：提供軟件版本中心,，通過手工或者自動(dòng)進(jìn)行業(yè)務(wù)版本以及虛擬化軟件版本的升級(jí),。
（5）綠色節(jié)能：在業(yè)務(wù)層面做到軟件自適應(yīng)自動(dòng)部署，在業(yè)務(wù)閑時(shí)只保留必要的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn),，減少了虛擬機(jī)資源的使用,，減少了資源的消耗；在虛擬化層面,，通過資源動(dòng)態(tài)均衡方案和綠色節(jié)能方案相結(jié)合,，將虛擬機(jī)部署在恰當(dāng)?shù)奈锢頇C(jī)上，保留必要的備用物理機(jī)之外,，將其他的物理機(jī)進(jìn)行節(jié)能管理,，從而減少運(yùn)營商在業(yè)務(wù)閑時(shí)不必要的能源消耗,，實(shí)現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)中心。
（6）多層次容災(zāi)：硬件發(fā)生故障時(shí),，虛擬機(jī)管理中心自動(dòng)將虛擬機(jī)遷移到其他物理機(jī)上,，做到虛擬層的容災(zāi)；虛擬機(jī)發(fā)生故障不能恢復(fù)時(shí),，應(yīng)用軟件部署子系統(tǒng)將故障虛擬機(jī)資源釋放,，并重新申請(qǐng)新的虛擬機(jī)來運(yùn)行故障的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。
（7）平滑擴(kuò)容：采用分層結(jié)構(gòu),，業(yè)務(wù)層面和虛擬機(jī)層面之間采用松耦合方式,，當(dāng)物理資源不夠用時(shí)，直接在資源池中增加物理機(jī)并安裝虛擬軟件后即可使用,；當(dāng)業(yè)務(wù)處理能力不夠時(shí),，業(yè)務(wù)層面的自適應(yīng)自動(dòng)部署機(jī)制會(huì)自動(dòng)增加節(jié)點(diǎn)，達(dá)到業(yè)務(wù)能力的擴(kuò)容,。

2.4.2  中興通訊CoCloud增值業(yè)務(wù)云優(yōu)化實(shí)例
以WAP網(wǎng)關(guān),、彩信多業(yè)務(wù)云調(diào)度為例，假設(shè)現(xiàn)網(wǎng)WAP網(wǎng)關(guān)容量為30000TPS,，彩信容量為3000條,，獨(dú)立建設(shè)與多業(yè)務(wù)云計(jì)算方案對(duì)比如圖7所示。

                                                               圖7  獨(dú)立建設(shè)與多業(yè)務(wù)云方案對(duì)比
3  云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化
3.1  總體介紹
目前,，國內(nèi)外進(jìn)行云計(jì)算技術(shù)研究或與云計(jì)算技術(shù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)組織約有40個(gè),，進(jìn)行云計(jì)算產(chǎn)業(yè)活動(dòng)的行業(yè)也有150個(gè)之多。
圖8給出一個(gè)目前各主要有關(guān)類別和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織的一個(gè)全景視圖,，標(biāo)準(zhǔn)化組織包括OCCI,，OASIS，DMTF,，CSA,，OMG，SNIA,，OGF等,。圖中顯示，目前的云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)組織主要是定義專用的API接口,。而在未來的云計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景中,，將支持公共、私有和混合云,，雖然有關(guān)專有接口仍將會(huì)被使用,，有關(guān)的接口和一些內(nèi)部實(shí)現(xiàn)技術(shù)，將采用標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范來實(shí)現(xiàn),。

                                                                        圖8  云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化視圖
隨著云計(jì)算的升溫,，國內(nèi)外的電信運(yùn)營商,，設(shè)備商以及政府機(jī)構(gòu)也都積極投入云計(jì)算的研究，以期通過云計(jì)算技術(shù)促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和整合來降低CAPEX和OPEX,，并能夠?qū)ふ业叫碌挠麢C(jī)會(huì)點(diǎn)和利潤增長點(diǎn),，以及實(shí)現(xiàn)向信息服務(wù)社會(huì)的轉(zhuǎn)型。目前,，電信網(wǎng)中云計(jì)算還沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的,、統(tǒng)一的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，如果不同廠家對(duì)云計(jì)算提供不同的解決方案,，則會(huì)造成不同廠家設(shè)備之間的互聯(lián),、互通、互操作,，硬件轉(zhuǎn)移等方面的問題,，將會(huì)對(duì)云計(jì)算的發(fā)展構(gòu)成障礙。因此如何在電信網(wǎng)中構(gòu)建一個(gè)既能支持傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的能力,，又能支持互聯(lián)互通的通用的云計(jì)算平臺(tái)將是電信網(wǎng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)關(guān)注的重點(diǎn),。
3.2  IETF Clouds Bar BoF
IETF在第77次會(huì)議上成立了Clouds Bar BoF，其主要關(guān)注的領(lǐng)域是基于云計(jì)算系統(tǒng)的應(yīng)用/業(yè)務(wù)對(duì)協(xié)議的需求,，包括應(yīng)用于不同云計(jì)算系統(tǒng)之間,、同一云計(jì)算架構(gòu)內(nèi)部不同層之間或同層內(nèi)不同功能實(shí)體之間的協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化。
目前的Clouds Bar Bof已經(jīng)舉辦兩次,。Clouds Bar BoF于2010年3月25日在美國加利福尼亞州阿納海姆（Anaheim, CA）舉行,。此次會(huì)議上由GAP分析，并進(jìn)行了基于云計(jì)算的系統(tǒng)和業(yè)務(wù)調(diào)查,，協(xié)同IETF的DECADE,，IRTF/VNRG，NFSv4和其他標(biāo)準(zhǔn)組織的活動(dòng),，以避免工作重疊,。
Clouds Bar BoF第二次會(huì)議（IETF的第78次會(huì)議）于2010年7月23日在荷蘭馬斯特里赫特（Maastricht，Netherlands）舉行,。此次會(huì)議上Clouds得到了Google,，Cisco，Verizon,，ALU，Alertlogic等廠家的支持,，并紛紛給出各自在云計(jì)算領(lǐng)域關(guān)注的協(xié)議制定,。Clouds Bar BoF第三次會(huì)議（IETF的第79次會(huì)議）將于2010年11月份在北京舉行。
3.3  ITU-T FG Cloud
ITU-T在2010年2月的會(huì)議上,，電信標(biāo)準(zhǔn)化顧問組（TSAG）討論通過了成立ITU-T云計(jì)算焦點(diǎn)組（FG
Cloud）,。該焦點(diǎn)組將從標(biāo)準(zhǔn)化的角度在ITU-T的范圍內(nèi),，考慮電信網(wǎng)絡(luò)在傳輸、安全,、業(yè)務(wù)等方面如何支持“云計(jì)算”業(yè)務(wù)/應(yīng)用,。
        （1）識(shí)別出推進(jìn)和實(shí)現(xiàn)電信支持云計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的潛在影響和優(yōu)先級(jí),。
　?。?）在ITU-T范圍內(nèi)，調(diào)查未來固定與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目的研究需求,。
　?。?）分析哪些組件將受益于互操作性和標(biāo)準(zhǔn)化。
　?。?）將電信領(lǐng)域內(nèi)研究云計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)組織進(jìn)行分類,。
　　（5）對(duì)云計(jì)算中的特性,、功能進(jìn)行分級(jí)分析,，用于估計(jì)電信領(lǐng)域云計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間表。
云計(jì)算焦點(diǎn)組目前可分為以下兩個(gè)工作組：
●WG1云計(jì)算的益處與需求,，主要研究云的定義,，生態(tài)環(huán)境和術(shù)語；用例,、需求與架構(gòu),；云安全；云基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò),；云業(yè)務(wù)與資源管理,，平臺(tái)和中間件；云計(jì)算的益處和ICT方面的第一需求,。
●WG2差距分析ITU-T云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)研究路標(biāo),，主要研究云計(jì)算相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織的活動(dòng)概況；ITU-T云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)研究的差距分析和行動(dòng)計(jì)劃,。
FG Cloud在2010年6月14—16日在日內(nèi)瓦召開了第一次會(huì)議,，主要討論了各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織關(guān)于云計(jì)算的研究進(jìn)展，ITU-T內(nèi)部各研究組也已經(jīng)開展了云相關(guān)的研究項(xiàng)目情況,。目前已經(jīng)形成《云生態(tài)系統(tǒng)介紹：定義,、術(shù)語和用例》和《云參考架構(gòu)需求》文檔初稿。圖9展示了云生態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)圖,，包括云用戶,，云SP，云業(yè)務(wù)開發(fā)者等若干角色。

                                                                         圖9  云生態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)
ITU-T云計(jì)算焦點(diǎn)組代表了作為全球三大國際標(biāo)準(zhǔn)組織之一的國際電聯(lián)對(duì)云計(jì)算的高度重視,，必將深遠(yuǎn)地影響到云計(jì)算在電信領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程,。