江蘇移動新一代業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)1+2+X模式提升支撐效率

近期，江蘇移動公司引入流原生新技術(shù)，結(jié)合云原生技術(shù)體系，完成了基于流云一體化架構(gòu)的新一代業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)全省上線，實(shí)現(xiàn)了支撐系統(tǒng)在云原生時(shí)代新的演進(jìn)。面對5G+時(shí)代的新挑戰(zhàn)，新一代業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)通過引入新理念、新技術(shù)、新方法，打造了全新支撐架構(gòu)；通過跨系統(tǒng)間的資源融合、能力融智、數(shù)據(jù)融通，結(jié)合微服務(wù)和AI能力，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、敏捷化、智能化、彈性化的支撐目標(biāo)；通過打造新一代高效智能的流云一體化基礎(chǔ)架構(gòu)，有效助力公司IT支撐效能提升，主要體現(xiàn)在如下方面：

·全面具備彈性能力，實(shí)現(xiàn)資源彈性調(diào)度與共享，持續(xù)降低資源成本

引入流原生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)流處理應(yīng)用的彈性擴(kuò)展并結(jié)合云原生技術(shù)實(shí)現(xiàn)的面向交易的微服務(wù)應(yīng)用的彈性擴(kuò)展，全面擴(kuò)大系統(tǒng)彈性能力范圍，提升系統(tǒng)處理能力，降低資源成本。

·統(tǒng)一技術(shù)棧及處理框架，實(shí)現(xiàn)1+2+X支撐模式，提升支撐效率

基于流原生技術(shù)，構(gòu)建以Pulsar為核心的流處理框架，支撐全支撐系統(tǒng)的流處理應(yīng)用，并結(jié)合云原生體系中以ServiceMesh為核心的微服務(wù)框架和以容器為核心的PaaS平臺，實(shí)現(xiàn)支撐系統(tǒng)統(tǒng)一技術(shù)棧、統(tǒng)一框架、統(tǒng)一能力標(biāo)準(zhǔn)，形成1+2+X支撐模式，拉齊各系統(tǒng)在彈性伸縮、灰度發(fā)布、敏捷交付、智能運(yùn)維、微服務(wù)治理、流處理治理方面的能力，提升支撐效率及架構(gòu)掌控能力。

·支撐系統(tǒng)全面注智，實(shí)現(xiàn)IT換人，提升支撐系統(tǒng)智能化水平

在資源智能調(diào)度、智能彈性伸縮、性能優(yōu)化、流量智能分片、業(yè)務(wù)咨詢智能應(yīng)答、根因分析、容量預(yù)測等方面全面引入人工智能算法并結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)營運(yùn)維數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)智能處理與預(yù)測，提升支撐效率。

·聚焦客戶感知，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵場景重點(diǎn)突破，提升內(nèi)外部客戶滿意度

通過流原生技術(shù)引入并結(jié)合云原生的能力，重構(gòu)5G話單處理、海量信令處理、經(jīng)分日報(bào)、營銷/提醒/信控/業(yè)務(wù)辦理事件處理等場景應(yīng)用架構(gòu)，全面提升處理效率，提升內(nèi)外部客戶感知。

圖1建設(shè)成效

架構(gòu)演進(jìn)背景

圖2 當(dāng)前的系統(tǒng)支撐挑戰(zhàn)

江蘇移動基于X86化的第三代業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)自2014年建成以來，已使用多年，業(yè)務(wù)量、工單量大幅增長，同時(shí)5G時(shí)代CHBN業(yè)務(wù)應(yīng)用百花齊放，消息數(shù)、話單數(shù)、信令數(shù)據(jù)都將出現(xiàn)10倍以上的爆發(fā)式增長，支撐系統(tǒng)面臨如下挑戰(zhàn)：

·海量數(shù)據(jù)處理：近幾年我省用戶日均使用流量從數(shù)百TB增長到數(shù)萬TB，隨著5G大規(guī)模商用，消息量、話單量、信令量將持續(xù)暴增，使得支撐系統(tǒng)的處理壓力不斷大幅增加。

·客戶感知要求更高：5G用戶PCRF雙開，開通工單量成倍增長，要求工單處理效率不斷提升，保障業(yè)務(wù)及時(shí)開通；5G流量使用更快，用戶對流量費(fèi)用更為敏感，業(yè)務(wù)部門要求提醒進(jìn)一步提速。

·硬件資源不斷投入：隨著業(yè)務(wù)量增加，計(jì)算、存儲資源需要不斷增加才能滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需要，硬件資源成本不斷增加。

為了解決以上問題，經(jīng)過多輪的專家評估、技術(shù)選型、測試驗(yàn)證，最終以Pulsar為代表的流原生技術(shù)被全面引入，并結(jié)合云原生PaaS平臺，共同實(shí)現(xiàn)新一代業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的全面演進(jìn)。

整體架構(gòu)方案

圖3 流云一體化架構(gòu)

新一代業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的建設(shè)核心包含三個(gè)方面：以Pulsar為核心的流原生技術(shù)框架、以ServiceMesh為核心的微服務(wù)框架、以容器為核心的云原生PaaS平臺。

·流原生框架：面對BOSS/CRM/大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中流處理應(yīng)用，基于Pulsar實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的框架封裝，提供分布式消息隊(duì)列、分布式計(jì)算引擎、I/O連接器、SQL引擎、負(fù)載均衡、分布式分層存儲、多租戶隔離、熱發(fā)布、鏈路跟蹤、彈性伸縮等通用能力，簡化流處理應(yīng)用的復(fù)雜度，提升支撐效率。

·微服務(wù)框架：面對BOSS/CRM/大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中交易應(yīng)用，以ServieMesh為核心，提供負(fù)責(zé)均衡、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)路由、熔斷限流、監(jiān)控度量等通用能力，統(tǒng)一服務(wù)框架，拉齊各系統(tǒng)服務(wù)治理能力，提升支撐效率。

·云原生PaaS平臺：以容器為核心構(gòu)建云原生PaaS平臺，提供彈性伸縮、彈性計(jì)算、自動化交付、灰度發(fā)布、智能運(yùn)維等能力，提升交付效率，降低運(yùn)營運(yùn)維成本。

關(guān)鍵技術(shù)特性

圖4 六大技術(shù)能力特性

流云一體化架構(gòu)具備六大能力特性：結(jié)構(gòu)化Schema與SQL化支持、分級分層存儲、函數(shù)計(jì)算特性、存算分離架構(gòu)、跨中心復(fù)制、運(yùn)維與交付能力。當(dāng)前生產(chǎn)環(huán)境已初具規(guī)模：

圖5 生產(chǎn)集群能力

關(guān)鍵場景支撐

1、打造計(jì)費(fèi)新架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)“六化”支撐，提升支撐效率

圖6基于流原生的計(jì)費(fèi)中心

基于流原生技術(shù)，結(jié)合微服務(wù)及AI能力，重新打造了計(jì)費(fèi)核心架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)“規(guī)?；?、消息化、微服務(wù)化、敏捷化、彈性化、智能化”支撐，大幅提升處理效率。通過服務(wù)化，減少話單消息落地8次，話單處理性能提升達(dá)到180%，設(shè)備數(shù)量減少26%。通過消息化，減少計(jì)費(fèi)系統(tǒng)與共享存儲NAS交互18次，NAS資源I/O使用減負(fù)達(dá)到90%。通過彈性伸縮及智能調(diào)度，實(shí)現(xiàn)資源忙閑時(shí)靈活調(diào)度及全局共享，提升35%的資源利用率；通過灰度發(fā)布及敏捷交付，實(shí)現(xiàn)上線過程流水線式交付及話單處理不中斷，提升客戶滿意度。

2、重構(gòu)海量信令的實(shí)時(shí)處理，保持?jǐn)?shù)據(jù)的新鮮度，提升數(shù)據(jù)價(jià)值

圖7流原生的實(shí)時(shí)流處理平臺

以流原生技術(shù)，重構(gòu)實(shí)時(shí)流處理平臺，實(shí)現(xiàn)流處理具備“彈性擴(kuò)展、多租戶隔離、數(shù)據(jù)分層存儲、數(shù)據(jù)在離線分析”等能力，全面提升信令數(shù)據(jù)處理的及時(shí)性，保持?jǐn)?shù)據(jù)新鮮度，發(fā)揮數(shù)據(jù)的最大價(jià)值。通過PulSar存儲與計(jì)算分離功能，實(shí)現(xiàn)了彈性擴(kuò)展能力，信令處理能力提升4倍，能夠支撐5000億+/天的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力；通過多租戶能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)間資源及權(quán)限隔離，提升流處理的安全性；通過數(shù)據(jù)分層存儲，實(shí)現(xiàn)冷熱數(shù)據(jù)分開存儲，提升了數(shù)據(jù)保存的持久性；通過與分析引擎無縫對接，實(shí)現(xiàn)信令數(shù)據(jù)的離線分析能力，提升架構(gòu)的先進(jìn)性。

3、構(gòu)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)倉庫，實(shí)現(xiàn)經(jīng)分日報(bào)全面提速，提升經(jīng)營決策的及時(shí)性

圖8實(shí)時(shí)報(bào)表

基于流原生技術(shù)，構(gòu)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)倉庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)倉庫的實(shí)時(shí)化轉(zhuǎn)型，提升經(jīng)分快報(bào)、日報(bào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性。通過Pulsar多I/O連接器能力，實(shí)現(xiàn)多渠道數(shù)據(jù)的快速接入，提升數(shù)據(jù)接入與變化感知效率；通過數(shù)據(jù)資產(chǎn)的實(shí)時(shí)加工，實(shí)現(xiàn)日報(bào)、快報(bào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理，助力各級管理人員及時(shí)掌控業(yè)務(wù)發(fā)展情況，提升經(jīng)營決策的及時(shí)性。

4、構(gòu)建事件處理中心，實(shí)現(xiàn)客戶相關(guān)事件的高效處理，提升客戶的感知

圖9事件處理中心

基于流原生技術(shù)，構(gòu)建實(shí)時(shí)事件處理中心，實(shí)現(xiàn)事件共享訂閱及高效處理，提升事件的處理效率及復(fù)用度。通過事件消息化處理，實(shí)現(xiàn)營銷、信控、提醒及時(shí)率從分鐘級提升至秒級，提升客戶滿意度；通過消息的訂閱機(jī)制，實(shí)現(xiàn)信控、提醒、資料變更等事件的復(fù)用，降低數(shù)據(jù)的冗余度，提升數(shù)據(jù)一致性。

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