從公眾通信網(wǎng)向公眾計(jì)算通信網(wǎng)演進(jìn)

童曉渝，張?jiān)朴?，戴元?/p>

（中國(guó)聯(lián)通研究院 北京 100048）

1 公眾通信網(wǎng)及業(yè)務(wù)的發(fā)展回顧

1.1 通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

1.1.1 語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展主要經(jīng)歷了機(jī)電制、程控交換、增值業(yè)務(wù)、軟交換（softswitch）、IMS（IP multimedia subsystem，IP多媒體子系統(tǒng)）4個(gè)過(guò)程，其發(fā)展過(guò)程本身就是計(jì)算元素不斷增加的過(guò)程。由“機(jī)電”方式向“程控”方式演變，這是20世紀(jì)電話通信的一次重大變革，它大大提高了電話網(wǎng)的通信質(zhì)量和效率，為用戶提供更多、更方便的語(yǔ)音服務(wù)。從“程控”方式向軟交換方式的演變是電話網(wǎng)的又一次重大轉(zhuǎn)變，被稱之為第三代電話網(wǎng)，它在運(yùn)營(yíng)模式、盈利模式等方面和現(xiàn)有的電話網(wǎng)有著本質(zhì)的差別。而IMS借鑒軟交換技術(shù)的接入無(wú)關(guān)性，同時(shí)功能上又有多方面改進(jìn)，使網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更為開(kāi)放、靈活，為未來(lái)的全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)和與固網(wǎng)的無(wú)縫融合提供了可能，更有利于實(shí)現(xiàn)資源等的統(tǒng)一管理。

（1）非程控交換（機(jī)電交換）

程控交換以前的通信網(wǎng)絡(luò)主要是電話網(wǎng)，接線員必須對(duì)每一個(gè)電話呼叫完成連接的工作，即人工接線服務(wù)。

（2）程控交換

程控交換即利用電子計(jì)算機(jī)按照預(yù)先編制好的程序來(lái)控制接續(xù)的電子自動(dòng)交換。采用這種交換方式的系統(tǒng)，稱為程控交換系統(tǒng)，它通過(guò)軟件（程序）和硬件相互配合，完成對(duì)交換的控制。程控技術(shù)經(jīng)歷了從空分、模擬技術(shù)到數(shù)字技術(shù)兩個(gè)階段。

（3）增值業(yè)務(wù)平臺(tái)

從20世紀(jì)90年代開(kāi)始，程控交換機(jī)又被增加了很多電信的增值業(yè)務(wù)，使得程控交換機(jī)的功能得到了進(jìn)一步的完善[1]。增值業(yè)務(wù)是指憑借公用電信網(wǎng)的資源和其他通信設(shè)備，在保證滿足消費(fèi)者基本通信需求的基礎(chǔ)上，提供給消費(fèi)者更高層次的、多元化的信息需求，是集語(yǔ)音、圖片、文字等為一體的綜合性業(yè)務(wù)。

為了提供增值業(yè)務(wù)，逐漸引入了計(jì)算機(jī)服務(wù)器來(lái)運(yùn)行具體的業(yè)務(wù)邏輯和業(yè)務(wù)環(huán)境，如短信（SMS）、彩鈴（CRBT）、彩信（MMS）、手機(jī)上網(wǎng)（WAP）等4大類重點(diǎn)業(yè)務(wù)和其他眾多的豐富多彩的增值業(yè)務(wù)群[2]，這些增值業(yè)務(wù)的提供都離不開(kāi)后臺(tái)大量的計(jì)算服務(wù)器。

（4）軟交換和IMS

軟交換的基本思想是：將傳統(tǒng)的交換設(shè)備部件軟件化，通過(guò)計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)呼叫控制與媒體處理。IMS是一個(gè)基于IP網(wǎng)提供語(yǔ)音及多媒體業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，它的主要特點(diǎn)是統(tǒng)一的用戶數(shù)據(jù)、統(tǒng)一和開(kāi)放的應(yīng)用/業(yè)務(wù)層、統(tǒng)一的呼叫會(huì)話控制等。IMS是在軟交換的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)業(yè)務(wù)/應(yīng)用與控制進(jìn)行分離，并把用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行集中，真正做到了與接入技術(shù)無(wú)關(guān)[3]。應(yīng)用IMS使運(yùn)營(yíng)商對(duì)系統(tǒng)環(huán)境更易控制，用戶也因?yàn)榉?wù)質(zhì)量（QoS）、單點(diǎn)登錄和客戶服務(wù)而享受到了更好的體驗(yàn)。作為一種全新的多媒體業(yè)務(wù)形式，IMS能夠滿足終端客戶更新穎、更多樣化多媒體業(yè)務(wù)的需求。

軟交換和IMS網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)完全依托計(jì)算技術(shù)，其間采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議主要利用軟件進(jìn)行處理，網(wǎng)絡(luò)實(shí)體中大量引入了計(jì)算服務(wù)器設(shè)備，尤其是增值業(yè)務(wù)的能力與應(yīng)用已經(jīng)完全是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)。

1.1.2 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的發(fā)展

數(shù)據(jù)通信的目的是要完成計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)與各種數(shù)據(jù)終端之間的信息傳遞。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，必須進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，即將位于一地的數(shù)據(jù)源發(fā)出的數(shù)據(jù)信息通過(guò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)送到另一地的數(shù)據(jù)接收設(shè)備。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)交換技術(shù)歷經(jīng)了電路方式、分組方式、幀方式、信元方式等階段。

電路方式是從一點(diǎn)到另一點(diǎn)傳送信息且固定占用電路帶寬資源的方式，如專線DDN數(shù)據(jù)通信。分組方式是將傳送的信息劃分為一定長(zhǎng)度的包，稱為分組，以分組為單位進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。典型的早期分組網(wǎng)為“X.25網(wǎng)”。幀方式實(shí)質(zhì)上也是分組通信的一種形式，只不過(guò)它將X.25分組網(wǎng)中分組交換機(jī)之間的恢復(fù)差錯(cuò)、防止擁塞的處理過(guò)程進(jìn)行了簡(jiǎn)化。幀方式的典型技術(shù)就是幀中繼。ATM有時(shí)也稱為信元中繼，曾經(jīng)是電路交換和分組交換發(fā)展的巔峰。隨著全球網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的加快，個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及，電子商務(wù)迅速興起，以太網(wǎng)由于其低成本、靈活性，以以太網(wǎng)為構(gòu)建基礎(chǔ)的Internet技術(shù)迅速得到商用和推廣。進(jìn)入21世紀(jì)，產(chǎn)業(yè)界紛紛嘗試實(shí)現(xiàn)多年來(lái)電信界一直在追求的目標(biāo)，即建一個(gè)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，同時(shí)可提供多種業(yè)務(wù)，在一個(gè)基于MPLS的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上能同時(shí)提供語(yǔ)音、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)（幀中繼、ATM、電路仿真）、互聯(lián)網(wǎng)、視訊會(huì)議、可視電話以及移動(dòng)數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，既保留了ATM的流量控制工程技術(shù)，解決了IP技術(shù)無(wú)法保證端到端QoS的問(wèn)題，同時(shí)也利用虛擬路由器技術(shù)解決了ATM技術(shù)不適應(yīng)大量IP類應(yīng)用問(wèn)題，為向下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）的發(fā)展提供了一種可用的技術(shù)途徑。

可以看出，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的發(fā)展對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的推動(dòng)作用突出。同時(shí)，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)、基于計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用/業(yè)務(wù)也推動(dòng)了現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的發(fā)展。

1.2 公眾業(yè)務(wù)的發(fā)展

1.2.1 電話交換的發(fā)展

電話交換的發(fā)展大體上可分為以下三個(gè)階段。

·第一階段：用戶自裝用戶級(jí)小交換機(jī)（總機(jī)），通過(guò)人工或自動(dòng)接續(xù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部通話，利用公眾電話網(wǎng)用戶號(hào)，經(jīng)人工轉(zhuǎn)接與外部通話。

·第二階段：在用戶端不再使用小交換機(jī)，仍需自備用戶級(jí)交換機(jī)PBX由公眾電話網(wǎng)提供中繼電路，通過(guò)自動(dòng)接續(xù)直接提供內(nèi)部通話，并通過(guò)人工或自動(dòng)二次接續(xù)與外部通話，如圖1(a)所示。

·第三階段：撤出用戶端的小交換機(jī)，采用Centrex（central exchange，虛擬交換機(jī)）技術(shù)，用戶內(nèi)網(wǎng)并入公眾電話網(wǎng)，由電信部門提供具有內(nèi)部組網(wǎng)和公眾電話網(wǎng)功能的服務(wù)，如圖1(b)所示。

今天，用戶自備內(nèi)部電話網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)結(jié)束（特殊單位除外），電話通信已完全由公眾電話網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商提供豐富的電信業(yè)務(wù)。公眾電話網(wǎng)是覆蓋整個(gè)地區(qū)或國(guó)家的通信網(wǎng)，由公共交換電話網(wǎng)（PSTN）和公用陸地移動(dòng)通信網(wǎng)（PLMN）兩部分構(gòu)成。

1.2.2 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展

數(shù)據(jù)網(wǎng)早期提供基本的數(shù)據(jù)、電文、圖像傳輸業(yè)務(wù)。目前，正朝著寬帶化、綜合化、差異化、業(yè)務(wù)可控化的方向發(fā)展。

業(yè)務(wù)的寬帶化：視頻應(yīng)用等普通應(yīng)用帶寬達(dá)到2 Mbit/s左右，部分高端應(yīng)用可達(dá)到8 Mbit/s左右。

業(yè)務(wù)的綜合化：在城域網(wǎng)上同時(shí)承載語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)及企業(yè)互聯(lián)等業(yè)務(wù)。具體來(lái)說(shuō)，需要承載NGN、3G、IPTV、視頻監(jiān)控和寬帶上網(wǎng)、VPN業(yè)務(wù)。

業(yè)務(wù)的差異化：根據(jù)客戶和應(yīng)用需求，提供不同QoS等級(jí)的服務(wù)，通過(guò)可靠性改進(jìn)，提高業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。

業(yè)務(wù)的可控化：業(yè)務(wù)的感知、認(rèn)證、計(jì)費(fèi)、安全、QoS等集中控制和管理。

同時(shí)，呈現(xiàn)出一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)，即：企業(yè)從利用專網(wǎng)提供內(nèi)部通信支撐，到紛紛利用運(yùn)營(yíng)商的公眾通信網(wǎng)來(lái)滿足企業(yè)發(fā)展需要。如電視會(huì)議系統(tǒng)，對(duì)企業(yè)用戶來(lái)說(shuō)，與自行組建會(huì)議電視專網(wǎng)相比，使用運(yùn)營(yíng)商寬帶視訊業(yè)務(wù)無(wú)需投資購(gòu)置MCU交換設(shè)備，無(wú)需對(duì)MCU、會(huì)議電視承載網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)，無(wú)需為網(wǎng)絡(luò)升級(jí)進(jìn)行投資，極大地節(jié)約了費(fèi)用。同時(shí)，寬帶視訊網(wǎng)基于H.323技術(shù)體制，在一個(gè)接入點(diǎn)可以方便地實(shí)現(xiàn)多臺(tái)視訊終端的接入，方便擴(kuò)容和減少設(shè)備投資。

另外，市場(chǎng)變化也驅(qū)動(dòng)了ICT（informationandcommunication technology）業(yè)務(wù)的發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商從過(guò)去關(guān)注通信技術(shù)，到關(guān)注IT公司的信息技術(shù)，發(fā)展到了關(guān)注一個(gè)全面的客戶信息與通信解決方案，利用公眾通信網(wǎng)來(lái)為客戶提供電路租賃、信息化軟件租賃、ICT集成和IDC等業(yè)務(wù)。目前的IDC主機(jī)托管主要提供機(jī)房、機(jī)柜、服務(wù)器的托管，能耗高、產(chǎn)出低，急需向計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力的托管轉(zhuǎn)型。

1.3 公眾通信網(wǎng)“數(shù)字”化及業(yè)務(wù)的“計(jì)算”化

由上可以看出，通信網(wǎng)及業(yè)務(wù)的發(fā)展本身就是一個(gè)從“模擬”到“數(shù)字”化、“計(jì)算”化的過(guò)程。從最初轉(zhuǎn)接工作全部靠人工完成發(fā)展至今天的多樣化、個(gè)性化增值業(yè)務(wù)的興起和軟交換、IMS核心網(wǎng)技術(shù)換代，由于大量計(jì)算技術(shù)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)只需要關(guān)注自己需要什么樣的資源及如何通過(guò)網(wǎng)絡(luò)得到相應(yīng)的服務(wù)，而通信網(wǎng)本身也更加容易實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的、可伸縮的擴(kuò)展。從電話交換、數(shù)據(jù)交換、會(huì)議電視、業(yè)務(wù)平臺(tái)的發(fā)展過(guò)程亦可以看出，通信網(wǎng)越來(lái)越多地借助計(jì)算技術(shù)來(lái)滿足公眾業(yè)務(wù)需求，為用戶提供快捷高質(zhì)量和豐富的業(yè)務(wù)服務(wù)?？傊瑥臄?shù)字通信技術(shù)開(kāi)始，計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步、發(fā)展一直在推動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步、發(fā)展。今天，從通信網(wǎng)本身到其上承載的業(yè)務(wù)，云計(jì)算的特征都呈現(xiàn)得越來(lái)越明顯。這樣，基于云計(jì)算技術(shù)并融合電信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)特征的“公眾計(jì)算通信網(wǎng)（public computing communication network，PCCN）”應(yīng)運(yùn)而生，下面將深入剖析這一概念。

2 PCCN產(chǎn)生的背景和概念定義

2.1 公眾通信網(wǎng)和云計(jì)算

2.1.1 計(jì)算的變革

回顧IT業(yè)的發(fā)展，經(jīng)過(guò)了兩次大的變革。這兩次變革非常相似，都是先“分”后“合”，但卻有質(zhì)的飛躍，是IT業(yè)的螺旋式上升。第一次變革是個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及，計(jì)算機(jī)從龐大、昂貴的科學(xué)計(jì)算專用設(shè)備（主機(jī)）變?yōu)閭€(gè)人工作、娛樂(lè)的家用設(shè)備（個(gè)人電腦），這是IT業(yè)第一次“分”的過(guò)程，個(gè)人電腦使個(gè)人能擁有自己的計(jì)算、存儲(chǔ)能力。此后，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，Client/Server模式開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用，由高性能服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)為多個(gè)用戶提供所需要的服務(wù)，如萬(wàn)維網(wǎng)WWW、E-mail等，如圖2(a)所示，成為 IT業(yè)第一次“合”的過(guò)程，多個(gè)用戶共享服務(wù)器的計(jì)算、存儲(chǔ)能力。然而，隨著應(yīng)用和用戶數(shù)量的不斷增加，服務(wù)器端的負(fù)荷越來(lái)越重，Client/Server模式對(duì)資源（如帶寬、計(jì)算、存儲(chǔ)等）的要求越來(lái)越高，成為了其發(fā)展的瓶頸。因此，IT業(yè)又經(jīng)歷了第二次變革，即第二次“分”的過(guò)程。分布式計(jì)算[4～6]、網(wǎng)格計(jì)算[6～8]、P2P 技術(shù)、Web 2.0 等得到了廣泛的研究和應(yīng)用，每個(gè)用戶既是資源的使用者，同時(shí)也是資源的提供者，由多個(gè)用戶共同分擔(dān)龐大的計(jì)算、傳輸及存儲(chǔ)需求。此后，隨著硬件成本的進(jìn)一步降低和網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的提升，在當(dāng)初第一次“合”的發(fā)展瓶頸逐步被突破的同時(shí)，隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用（如搜索、社區(qū)等）信息服務(wù)的爆炸式增長(zhǎng)，以及行業(yè)信息化系統(tǒng)廣泛應(yīng)用與快速增長(zhǎng)，計(jì)算資源也呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，各行各業(yè)IT投資和運(yùn)行費(fèi)用快速增長(zhǎng)，系統(tǒng)運(yùn)行效率低下，能耗、排放急劇加大。由此，第二次“合”的時(shí)代隨之來(lái)臨，云計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生，如圖2(b)所示。在云計(jì)算模式下，服務(wù)器端硬件、軟件被整合為共享資源，按照“共享、按需、彈性、服務(wù)”的原則，用戶只需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器端獲取各種各樣的服務(wù)和能力，不需要獨(dú)占擁有計(jì)算、存儲(chǔ)能力，這就是當(dāng)前IT業(yè)第二次“合”的潮流。云計(jì)算已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域得到應(yīng)用，并正在形成新的商業(yè)模式、新的產(chǎn)業(yè)、新的經(jīng)濟(jì)、新的生活形態(tài)。

2.1.2 云計(jì)算概念溯源

“云計(jì)算”的思想最早起源于電話網(wǎng)，業(yè)界將透明的、黑箱的電話傳輸網(wǎng)稱之為云，后來(lái) “云”又被用來(lái)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)圖中作為互聯(lián)網(wǎng)底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象化表示。另外，云還可以用來(lái)更好地區(qū)分供應(yīng)商和用戶的職責(zé)。如今云計(jì)算的范疇已經(jīng)擴(kuò)展，不僅涉及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，還包括了服務(wù)器[9]。

2.2 PCCN的概念

通信網(wǎng)是一種由通信端點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)和傳輸鏈路相互有機(jī)地連接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)或更多的規(guī)定通信端點(diǎn)之間提供連接或非連接傳輸?shù)耐ㄐ朋w系[10]。隨著電信網(wǎng)絡(luò)的全I(xiàn)P和寬帶化發(fā)展，電信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)在終端、接入、傳輸和業(yè)務(wù)應(yīng)用等多個(gè)層面出現(xiàn)互相融合滲透的發(fā)展趨勢(shì)，云計(jì)算近期越來(lái)越得到電信產(chǎn)業(yè)的關(guān)注。計(jì)算機(jī)CPU的運(yùn)算速度一直在提升，但計(jì)算機(jī)I/O的速度是一個(gè)瓶頸。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度越來(lái)越快，并逐步趨向于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的通信，突破計(jì)算機(jī)I/O速度的瓶頸。另一方面，傳統(tǒng)的通信技術(shù)是面向服務(wù)的，為公眾提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确?wù)。計(jì)算技術(shù)目前也正在向面向服務(wù)發(fā)展，如效用計(jì)算 （utility computing）、服務(wù)計(jì)算（service computing）等新的計(jì)算模式正在涌現(xiàn)。總之，通信技術(shù)與業(yè)務(wù)正在趨向計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用，計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用正在趨向網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)提供，CT、IT正在真正走向融合。“云計(jì)算”正是這種融合的產(chǎn)物，通過(guò)公眾通信網(wǎng)絡(luò)整合IT資源，并向用戶提供計(jì)算能力和應(yīng)用，即“云服務(wù)”。借鑒互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算的發(fā)展思路，將電信網(wǎng)絡(luò)的資源以云計(jì)算的方式組織運(yùn)用，成為電信發(fā)展的新趨勢(shì)，這種融合模式本文稱之為“公眾計(jì)算通信網(wǎng)（PCCN）”，如圖3所示。

PCCN是基于虛擬化和云計(jì)算構(gòu)架，以云計(jì)算技術(shù)為核心，融合電信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)之后的信息處理網(wǎng)絡(luò)。利用云計(jì)算的虛擬化技術(shù)可以建立支撐網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)、統(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施資源池；以云計(jì)算的理念可以對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施資源池進(jìn)行組織和運(yùn)用。在原有公眾通信網(wǎng)的接入、交換、路由、傳輸要素的基礎(chǔ)上，PCCN還實(shí)現(xiàn)了計(jì)算處理能力、虛擬分配、調(diào)度管理以及業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)等主要技術(shù)。這樣，PCCN將基于互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)的形式提供平臺(tái)、軟件及其應(yīng)用，增強(qiáng)電信的業(yè)務(wù)能力，降低運(yùn)營(yíng)商的投資成本（CAPEX）和運(yùn)營(yíng)成本（OPEX），降低終端要求，同時(shí)也利于運(yùn)營(yíng)商拓展新的市場(chǎng)領(lǐng)域。

在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)日益趨向于從信息服務(wù)到信息管理服務(wù)的背景下，今天的公眾通信網(wǎng)將演進(jìn)為PCCN，建立與核心網(wǎng)層次相對(duì)應(yīng)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(chǔ)設(shè)施、公共平臺(tái)、應(yīng)用）服務(wù)，即“云計(jì)算”。云計(jì)算會(huì)讓人們使用電腦就如同今天的電話一樣，一切需要的計(jì)算和存儲(chǔ)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(chǔ)服務(wù)商提供。

2.3 PCCN的特征

繼承公眾通信網(wǎng)電信級(jí)運(yùn)營(yíng)質(zhì)量保障，借鑒互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算的發(fā)展思路，PCCN將電信網(wǎng)絡(luò)的資源 （包括接入、調(diào)度、管理、存儲(chǔ)、安全和服務(wù)等）以云計(jì)算的方式組織運(yùn)行，將成為電信業(yè)務(wù)發(fā)展的新趨勢(shì)。PCCN具有以下特征。

·規(guī)模大：基于云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)的PCCN一方面需要使用大量服務(wù)器作為信息處理中心，如Google云計(jì)算已經(jīng)擁有100多萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器；另一方面，公眾網(wǎng)信息通信服務(wù)對(duì)象規(guī)模大、業(yè)務(wù)種類多等特征，決定了PCCN規(guī)模大的性質(zhì)。

·異構(gòu)性：一般來(lái)說(shuō)，PCCN中的各個(gè)運(yùn)營(yíng)實(shí)體系統(tǒng)（包括硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)、平臺(tái)間等）存在很大差異，這就要求PCCN能夠支持異構(gòu) （包括系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)等異構(gòu)和異廠家等）。

·協(xié)同性：PCCN通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)提供強(qiáng)大的計(jì)算能力和豐富多彩的應(yīng)用服務(wù)，它需要很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、接口、終端等互連互通、互操作和同/異步能力。

·虛擬化：虛擬化是云計(jì)算的技術(shù)基礎(chǔ)，也是PCCN的特征之一。它將底層的硬件（包括服務(wù)器存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）全面虛擬化，在虛擬化技術(shù)上建立一個(gè)隨需而選的資源共享的基礎(chǔ)資源池，形成一個(gè)服務(wù)型的可伸縮的IT基礎(chǔ)構(gòu)架。

·可信度：可信的信息服務(wù)對(duì)于PCCN來(lái)說(shuō)十分重要，運(yùn)營(yíng)商必須確?？尚刨嚨挠脩舻母鞣N應(yīng)用和數(shù)據(jù)的運(yùn)行與存儲(chǔ)安全、可靠，避免包含商業(yè)機(jī)密、個(gè)人隱私等數(shù)據(jù)和代碼的失竊等。

·魯棒性：魯棒性即系統(tǒng)的健壯性，是在異常和危險(xiǎn)情況下系統(tǒng)生存的關(guān)鍵。PCCN應(yīng)該能夠通過(guò)云平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在誤操作或者惡意攻擊下的系統(tǒng)最小損失，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存能力極強(qiáng)。

3 PCCN的架構(gòu)

本節(jié)首先分析PCCN需要承載的公共計(jì)算業(yè)務(wù)，在此基礎(chǔ)上，闡述PCCN的架構(gòu)及相關(guān)實(shí)體。

3.1 公共計(jì)算業(yè)務(wù)需求

近年來(lái)，由于眾多電信增值業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，用戶對(duì)于公共運(yùn)算業(yè)務(wù)的需求也隨之浮現(xiàn)，并呈現(xiàn)需求多樣化的趨勢(shì)。這一趨勢(shì)推動(dòng)了云計(jì)算在計(jì)算及網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，使得公共運(yùn)算業(yè)務(wù)能夠滿足用戶的多樣化需求。下面從三個(gè)方面來(lái)闡述。

（1）從是否擁有第三方應(yīng)用接口來(lái)看

不具有第三方擴(kuò)展的云計(jì)算平臺(tái)，如軟件即服務(wù)（software as a service,SaaS），此類服務(wù)為運(yùn)營(yíng)商直接提供，不提供第三方擴(kuò)展的接口，因而專用性強(qiáng)，可擴(kuò)展性差，所有的云計(jì)算服務(wù)全部為運(yùn)營(yíng)商提供，用戶只能使用運(yùn)營(yíng)商提供的云計(jì)算商業(yè)模式。

具有第三方擴(kuò)展的云計(jì)算平臺(tái)。如微軟的云計(jì)算操作系統(tǒng)Azure，它能為第三方提供托管服務(wù)，具有極強(qiáng)的可擴(kuò)展性、用戶自定制性。但由于需要更多、更高級(jí)的虛擬化技術(shù)支持，因而目前能提供此類平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)商并不多。此類平臺(tái)可通過(guò)軟件商店模式來(lái)迅速擴(kuò)大自身平臺(tái)提供的云計(jì)算服務(wù)能力。

（2）從運(yùn)行環(huán)境的角度來(lái)看

私有云專屬于某個(gè)組織、公司、單位所有，只用于內(nèi)部使用的，運(yùn)行于私有的局域網(wǎng)中。這種云之所以產(chǎn)生，是為了降低企業(yè)的運(yùn)維成本，減少硬件資源的浪費(fèi)。這種私有云最終將與公共商業(yè)云相競(jìng)爭(zhēng)。

公共云主要用于公共型、通用型的云計(jì)算商業(yè)模式。這種云所支撐的業(yè)務(wù)相對(duì)較廣泛，涉及云計(jì)算服務(wù)的方方面面，作為公共服務(wù)提供給眾多的公眾（當(dāng)然也會(huì)包括一定量的企業(yè)、單位）。

（3）從商業(yè)模式的角度來(lái)看

以社區(qū)為特點(diǎn)的云。此類云主要提供社區(qū)性云服務(wù)，如博客群、城區(qū)網(wǎng)上商業(yè)圈等。俗話說(shuō)：物以類聚，人以群分，未來(lái)的云計(jì)算將提供給用戶更多、更廣泛的社區(qū)類云服務(wù)。

以業(yè)務(wù)為區(qū)分的云。不同的應(yīng)用領(lǐng)域，將誕生不同類型的云，如在線CRM、ERP服務(wù)等。未來(lái)將有更多的SaaS行業(yè)服務(wù)出現(xiàn)。

基礎(chǔ)性云服務(wù)，如按需、彈性的存儲(chǔ)管理，超級(jí)計(jì)算以及搜索引擎提供的服務(wù)。這些服務(wù)加入了云計(jì)算的特點(diǎn)之后，將充分挖掘用戶的信息，并據(jù)此提供更為優(yōu)質(zhì)的云計(jì)算商業(yè)模式，利用這點(diǎn)，可以做到精確廣告的投放等。

電子交易市場(chǎng)，如蘋果的軟件商店。這類平臺(tái)提供了基礎(chǔ)的交易模式，并為用戶的資金、商品提供一定的管理手段、營(yíng)銷手段，為未來(lái)最為重要的云計(jì)算商業(yè)模式之一。

云開(kāi)發(fā)環(huán)境提供快速、便捷、簡(jiǎn)化、智能的開(kāi)發(fā)接口，如腳本和自然語(yǔ)言，通過(guò)后臺(tái)云環(huán)境轉(zhuǎn)換和匹配具體的系統(tǒng)環(huán)境，降低了開(kāi)發(fā)的門檻，吸引更多的SP、AP乃至個(gè)人來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

3.2 PCCN架構(gòu)及相關(guān)實(shí)體

為了滿足上述業(yè)務(wù)需求，我們需要構(gòu)建面向服務(wù)的智能開(kāi)放運(yùn)營(yíng)體系架構(gòu) （service open operational oriented intelligent architecture,SO3IA）。如同NGN的核心為軟交換、IMS一樣，未來(lái)計(jì)算通信網(wǎng)的核心即為SO3IA，下面分別從總體架構(gòu)、系統(tǒng)架構(gòu)和功能模塊由粗及細(xì)三層架構(gòu)給予說(shuō)明。

3.2.1 L1架構(gòu)

L1架構(gòu)參照ITU-T給出的NGN架構(gòu)，包括網(wǎng)絡(luò)承載與接入、計(jì)算資源、協(xié)議棧、業(yè)務(wù)分析、開(kāi)發(fā)環(huán)境、業(yè)務(wù)應(yīng)用、運(yùn)營(yíng)支撐、智能終端和可信保障等要素，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供計(jì)算能力、開(kāi)發(fā)能力、應(yīng)用能力、業(yè)務(wù)交付與支撐能力。PCCN的架構(gòu)可以分別從功能和地域兩個(gè)角度來(lái)闡述，如圖4所示。

從功能角度看，運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)從上至下可劃分為業(yè)務(wù)層、承載層和傳送層。

從地域角度看，PCCN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(luò)中擔(dān)任主要傳遞功能的實(shí)體集合，對(duì)于電信網(wǎng)，骨干網(wǎng)包括省際中心、縣級(jí)中心間的通信鏈路構(gòu)成的龐大網(wǎng)絡(luò)體系[11]。

3.2.2 L2架構(gòu)

如圖5所示，L2架構(gòu)參照NGN中IMS子系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)。其中，網(wǎng)絡(luò)附著子系統(tǒng)（NASS）除接入層注冊(cè)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(wù)控制功能和QoS的傳送功能相關(guān)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(wù)自適應(yīng)匹配。

3.2.3 L3架構(gòu)

PCCN的計(jì)算功能實(shí)體組成如圖6所示，其包括硬件及基礎(chǔ)設(shè)施層、虛擬化及云管理層、應(yīng)用云平臺(tái)服務(wù)層、云業(yè)務(wù)服務(wù)層和終端5個(gè)層次，以及業(yè)務(wù)交付與支撐系統(tǒng)、安全與可信保障系統(tǒng)。

硬件及基礎(chǔ)設(shè)施層位于實(shí)體的最底層，包括主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)及存儲(chǔ)等物理設(shè)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(jié)構(gòu)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(chǔ)和訪問(wèn)；另一方面，虛擬化及管理 （如 Xen、VirtualBox、KVM、VMware）可借助虛擬化技術(shù)以實(shí)現(xiàn)按需動(dòng)態(tài)供應(yīng)、配置資源，實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度、負(fù)載均衡等功能，并進(jìn)行安全和監(jiān)控方面的保障管理，以實(shí)時(shí)偵測(cè)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(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（infrastructure as a service,IaaS），為客戶提供處理能力、存儲(chǔ)能力、網(wǎng)絡(luò)和其他基本計(jì)算資源，客戶可以使用這些資源部署或運(yùn)行他們自己的軟件，如操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序，可以控制操作系統(tǒng)、存儲(chǔ)、部署的應(yīng)用程序，或有限的網(wǎng)絡(luò)組件控制權(quán)，但無(wú)法管理和控制底層云基礎(chǔ)設(shè)施。

位于虛擬化及云管理層上的即為應(yīng)用云平臺(tái)服務(wù)層和云業(yè)務(wù)服務(wù)層。應(yīng)用云平臺(tái)服務(wù)層將開(kāi)發(fā)平臺(tái)即服務(wù)（platform as a service,PaaS）提供給客戶，客戶可以將自己的或購(gòu)買的應(yīng)用程序部署到云基礎(chǔ)設(shè)施上，直接由平臺(tái)提供智能、簡(jiǎn)化的開(kāi)發(fā)、部署和Web應(yīng)用管理?？蛻艨梢钥刂破洳渴鸬膽?yīng)用程序和應(yīng)用配置環(huán)境，但無(wú)法管理和控制底層云基礎(chǔ)設(shè)施。云業(yè)務(wù)服務(wù)層則為基于云平臺(tái)服務(wù)層上的服務(wù)層，提供第三方的SaaS服務(wù)，包括自有SaaS服務(wù)及企業(yè)支持系統(tǒng)。

圖6中左側(cè)為業(yè)務(wù)交付與支撐系統(tǒng)接口，提供系統(tǒng)、業(yè)務(wù)、服務(wù)的流程端到端穿透，如業(yè)務(wù)受理、計(jì)費(fèi)、結(jié)算、客戶服務(wù)等。

圖6中右側(cè)為安全與可信保證系統(tǒng)，提供高質(zhì)量、安全、可信的計(jì)算通信服務(wù)保障環(huán)境，以及故障的自動(dòng)檢測(cè)等功能。

PCCN通過(guò)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(gè)人電腦、手機(jī)、云終端、物聯(lián)網(wǎng)傳感器等）提供服務(wù)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(wù)；虛擬專用云為企業(yè)利用運(yùn)營(yíng)商的公共計(jì)算網(wǎng)資源，構(gòu)建一個(gè)滿足企業(yè)自身發(fā)展需要的虛擬私有云。

4 PCCN的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 計(jì)算相關(guān)技術(shù)

（1）分布式組網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)技術(shù)

計(jì)算機(jī)架構(gòu)對(duì)于PCCN組網(wǎng)至關(guān)重要，因?yàn)榉?wù)器及構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的部件是完成底層通信，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的物理載體。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)即規(guī)定構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的各種物理組件和其功能組織和配置、網(wǎng)絡(luò)操作規(guī)則和程序及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式的一個(gè)框架，它是一切技術(shù)和服務(wù)得以實(shí)施的前提。

（2）分布式文件系統(tǒng)和存儲(chǔ)技術(shù)

由于資源的數(shù)量規(guī)模巨大，必須研發(fā)大型文件系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的分類和有效管理，從而能夠從根本上保證及時(shí)、準(zhǔn)確地為客戶提供相應(yīng)服務(wù)的技術(shù)支持。服務(wù)器高速內(nèi)存技術(shù)、固態(tài)硬盤（solid-state drive,SSD）技術(shù)的研究也同樣重要，是突破IOPS（每秒進(jìn)行I/O操作的次數(shù)）瓶頸的關(guān)鍵。另外，節(jié)能與云集裝箱技術(shù)為云計(jì)算用戶提供了一種可移動(dòng)的數(shù)據(jù)中心，可方便地對(duì)計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源進(jìn)行擴(kuò)展，使其比創(chuàng)建整個(gè)數(shù)據(jù)中心所能帶來(lái)的處理速度更快、成本更低。

（3）虛擬化及云管理層技術(shù)

虛擬化及云管理層是整個(gè)PCCN的核心部分，這一層所采用的技術(shù)種類比較多，它們是整個(gè)PCCN功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。應(yīng)用到的主要技術(shù)有異構(gòu)資源虛擬化及管理、數(shù)據(jù)集中架構(gòu)、資源匹配算法、資源調(diào)度算法、異構(gòu)虛擬機(jī)熱遷移技術(shù)以及虛擬化容錯(cuò)、災(zāi)備技術(shù)等。異構(gòu)資源虛擬化在目前各種系統(tǒng)并存的情況下，已經(jīng)成為網(wǎng)格和數(shù)據(jù)中心環(huán)境下成功實(shí)現(xiàn)提供定制資源的強(qiáng)有力的技術(shù)[12]。它為數(shù)據(jù)、計(jì)算能力、存儲(chǔ)資源以及其他資源提供了一個(gè)邏輯視圖，而不是物理視圖，從而能屏蔽很多物理的、結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。另外，該層還擔(dān)負(fù)著管理網(wǎng)絡(luò)資源的重任，即PCCN需要針對(duì)復(fù)雜的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行資源匹配和資源調(diào)度以及并行/并發(fā)執(zhí)行，使資源得以最大化利用的同時(shí)也提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的執(zhí)行能力和運(yùn)行性能，為用戶提供更高質(zhì)量的服務(wù)。因此，對(duì)資源調(diào)度算法的深入研究是很有必要的。為了保證PCCN能提供有效、可靠的服務(wù)，容錯(cuò)機(jī)制也是必不可少的，異構(gòu)環(huán)境下則顯得更加重要。目前，使用較多的主要有4種容錯(cuò)策略：簡(jiǎn)單重試、雙機(jī)備份、被動(dòng)備份、設(shè)檢查點(diǎn)[13]。

（4）云終端技術(shù)

毋庸置疑，構(gòu)建PCCN的最終目的就是向終端用戶提供安全、快捷的服務(wù)。目前，很多用戶面臨的一大安全問(wèn)題就是終端安全，而“云終端”可以幫助用戶通過(guò)這種集中統(tǒng)一管理的方式更好地管理企業(yè)終端，從而化解終端安全問(wèn)題。云終端是一種精巧別致、性價(jià)比極高的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)，實(shí)際上是把物理主機(jī)虛擬成了若干臺(tái)計(jì)算機(jī)，每一個(gè)云終端只是作為虛擬出的一個(gè)終端來(lái)使用，和傳統(tǒng)意義的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)（NC）相比具有價(jià)格上的巨大優(yōu)勢(shì)，與所謂瘦客戶機(jī)相比具有節(jié)省昂貴軟件許可的優(yōu)點(diǎn)。

（5）云測(cè)試技術(shù)

云測(cè)試是基于云計(jì)算的一種新型測(cè)試技術(shù)，為用戶使用提供了便捷，不過(guò)目前該技術(shù)尚未成型，需要進(jìn)一步研究。在PCCN的整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與維護(hù)中，云安全都是需要慎重考慮的，就像云計(jì)算所承諾的，系統(tǒng)可以作為用戶最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心。

4.2 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)

PCCN的實(shí)現(xiàn)中涉及的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有以下幾種。

（1）新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和組網(wǎng)技術(shù)

計(jì)算通信網(wǎng)時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)可編程、可虛擬化和資源共享（virtualization and other forms of resource sharing）。如同之前通信網(wǎng)中承載與傳輸融合、路由與交換融合出現(xiàn)新的形態(tài)一樣，PCCH可能在將計(jì)算與通信網(wǎng)資源進(jìn)行整合的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備形態(tài)，如云交換機(jī)、綜合通信網(wǎng)關(guān)。由于流量模型、業(yè)務(wù)顆粒、業(yè)務(wù)邏輯發(fā)生變化，因此底層交換、路由的內(nèi)容、算法、協(xié)議、理論也需要修訂或升級(jí)，甚至重新設(shè)計(jì)。同時(shí)，組網(wǎng)的層次、架構(gòu)也需要探索和研究。

另外，后IP時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)是否要繼續(xù)采用分組交換，端對(duì)端原理是否要改變，路由和包轉(zhuǎn)發(fā)是否要分開(kāi)，擁塞控制和資源管理問(wèn)題，身份認(rèn)證和路由問(wèn)題，這些都需要深入研究。

（2）高速網(wǎng)卡技術(shù)

隨著Internet鏈路速度的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，大量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將會(huì)采用10 Gbit/s以太網(wǎng)跟Internet進(jìn)行連接，因而，支持10 Gbit/s的高速網(wǎng)卡將被大量使用在這些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上?；诖耍绾芜M(jìn)行高速網(wǎng)卡的設(shè)計(jì)及其相關(guān)性能優(yōu)化成為了研究的熱點(diǎn)[14]。值得一提的技術(shù)有 PCI-E（peripheral component interconnect express），其主要優(yōu)勢(shì)是數(shù)據(jù)傳輸率高；GBIC（gigabit interface converter，吉比特以太網(wǎng)路接口轉(zhuǎn)換器）是一種通常用在吉比特以太網(wǎng)及光纖通道的信號(hào)轉(zhuǎn)換器。透過(guò)此轉(zhuǎn)換器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，吉比特以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的端口可以直接對(duì)應(yīng)各種實(shí)體傳輸接口，包括銅線、多模光纖與單模光纖[15]；速度可達(dá) 10 Gbit/s的 SFP（small form-factor pluggable）網(wǎng)卡是GBIC的小型化版本，其尺寸大小只是GBIC的一半，這樣既節(jié)約了成本，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的端口密度也可以增加一倍。

（3）網(wǎng)卡虛擬化技術(shù)

網(wǎng)卡是終端上必須配備的，目前已經(jīng)推出的支持虛擬化技術(shù)的網(wǎng)卡包括 PCI特殊興趣小組 （PCI-SIG）的SR-IOV、MR-IOV以及Intel的VMDq。網(wǎng)卡級(jí)別的技術(shù)也可以推進(jìn)虛擬化的進(jìn)程。

（4）硬件虛擬交換機(jī)技術(shù)

現(xiàn)在人們已經(jīng)接受并開(kāi)始逐步實(shí)施虛擬化技術(shù)，為提供理想的性能和可靠的安全性，硬件虛擬化技術(shù)必不可少。它的發(fā)展是循序漸進(jìn)的，硬件虛擬化是先從處理器開(kāi)始，再到芯片組，再到I/O設(shè)備，每一個(gè)階段都以上一個(gè)階段作為基礎(chǔ)。VMDq（virtual machine device queues，虛擬機(jī)設(shè)備隊(duì)列）是一種專門用于提升網(wǎng)卡的虛擬化I/O性能的技術(shù)[16]，實(shí)際上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)半軟半硬的虛擬交換機(jī)，與原純軟件方案相比，提供了更高的性能、更低的資源占用率。

（5）協(xié)議卸載提升性能技術(shù)

高性能的計(jì)算需要盡可能小的通信延遲。通信延遲主要分為兩部分:處理消息的延遲和網(wǎng)絡(luò)延遲。現(xiàn)代高速互連網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)達(dá)到很高的傳輸速度,所以通信的瓶頸就從以前的互連網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到處理消息收發(fā)任務(wù)的軟件上[17]。ToE（TCP/IP offload engine,TCP/IP卸載引擎）是一種用于加速TCP/IP連接的技術(shù)，將TCP處理從主機(jī)CPU轉(zhuǎn)移到專用的TCP加速器上，這樣通過(guò)硬件速度優(yōu)勢(shì)來(lái)解決通信瓶頸。

（6）網(wǎng)絡(luò)熱遷移自動(dòng)配置技術(shù)

熱遷移技術(shù)是虛擬化技術(shù)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，可以把一個(gè)虛擬機(jī)從一臺(tái)物理服務(wù)器遷移到另一臺(tái)物理服務(wù)器上，被用于雙機(jī)容錯(cuò)或者負(fù)載均衡。

4.3 運(yùn)營(yíng)管理相關(guān)技術(shù)

（1）運(yùn)營(yíng)支撐技術(shù)

計(jì)算通信網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)支撐主要關(guān)注業(yè)務(wù)流程端到端穿透，如業(yè)務(wù)受理、計(jì)費(fèi)與結(jié)算、客戶服務(wù)等。業(yè)務(wù)受理包括業(yè)務(wù)的開(kāi)通、變更、移除等業(yè)務(wù)的受理；計(jì)費(fèi)與結(jié)算技術(shù)主要包括用戶計(jì)費(fèi)、用戶賬務(wù)管理、用戶信用控制、話單采集中間件、計(jì)算規(guī)則引擎、基于數(shù)據(jù)顆粒度的計(jì)費(fèi)等技術(shù)；客戶服務(wù)技術(shù)主要包括客戶投訴的受理、客戶投訴的反饋和跟蹤、客戶維系挽留和客戶忠誠(chéng)度管理等方面。另外，還需要研究收費(fèi)商業(yè)模式，如包月或者按照流量、時(shí)長(zhǎng)、分時(shí)定價(jià)等。

（2）安全與可信保障技術(shù)

計(jì)算通信網(wǎng)的安全重點(diǎn)關(guān)注以下方面：數(shù)據(jù)保護(hù)、身份管理、安全漏洞管理、物理和個(gè)人安全、應(yīng)用程序安全、時(shí)間延遲和隱私措施。主要的安全技術(shù)有虛擬機(jī)隔離技術(shù)、敏感數(shù)據(jù)加密技術(shù)、數(shù)據(jù)訪問(wèn)的安全認(rèn)證技術(shù)、審計(jì)技術(shù)、數(shù)據(jù)自動(dòng)備份和恢復(fù)技術(shù)、入侵檢測(cè)技術(shù)等。另外，還需要研究安全管理制度、流程，從技術(shù)和管理兩個(gè)維度保障安全與可信。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)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(zhǎng)趨勢(shì)，公眾不僅需要高寬帶、可移動(dòng)基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力的快速提升，也迫切需要獲取支撐綜合信息服務(wù)的資源，并正趨向于獲得“信息管理服務(wù)”。全社會(huì)的信息資源應(yīng)該被最大程度地整合，并作為公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營(yíng)，才能發(fā)揮效率、節(jié)省資源，最大程度地滿足社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的需要。因此，公眾通信網(wǎng)應(yīng)該演進(jìn)為PCCN，建立與核心網(wǎng)交換機(jī)層次相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)中心，并向公眾（包括行業(yè)）提供云計(jì)算服務(wù)[18]。目前，PCCN的架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)處在研究、發(fā)展之中。因此，必須抓緊開(kāi)展以下幾方面的工作：使計(jì)算資源作為網(wǎng)絡(luò)元素，組成優(yōu)化、優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、終端、服務(wù)的體系架構(gòu)；制定像通信網(wǎng)一樣可信、互聯(lián)網(wǎng)一樣簡(jiǎn)單、手機(jī)一樣豐富的計(jì)算資源兼容和互通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；整合研究開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品制造、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、服務(wù)提供等各方，構(gòu)建更加開(kāi)放的生態(tài)體系和商業(yè)模式。

1 吳永嘉,李治柱.新一代程控交換機(jī)的SDH接口模塊的研發(fā).計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件,2005,22(6):49～50

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12 汪海玲,佘名高,劉翔.基于存儲(chǔ)虛擬化的存儲(chǔ)資源管理模型的研究.計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2009,37(4):70～72

13 馬鋒明,李培峰,朱巧明等.網(wǎng)格環(huán)境下幾種容錯(cuò)策略的比較.計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件,2010,27(1):11～13

14 戴斌,孫志剛,盧澤新.基于DMA引擎的高速網(wǎng)卡的性能分析.微電子學(xué)與計(jì)算機(jī),2006,（23）:53～55

15 Seifert R.Gigabit ethernet.USA:Addison-Wesley Professional,1998

16 I/O虛擬化：虛擬設(shè)備隊(duì)列VMDq技術(shù)解析.http://www.xuniji.com/xunihua/view.asp?id=351

17 朱宏峰,劉天華,劉杰等.TCP/IP協(xié)議卸載技術(shù)性能與實(shí)現(xiàn)的研究.小型微型接收機(jī)系統(tǒng),2007,28(4):659～614

18 童曉渝,吳鋼,張?jiān)朴碌?后電信時(shí)代——構(gòu)建變革期產(chǎn)業(yè)生

態(tài)系統(tǒng).北京:人民郵電出版社,2010