CloudDB——构建云化网络统一融合数据层

文/薛清风

近几年来，在移动互联网浪潮的冲击下，运营商面临着来自OTT和虚拟运营商的双重竞争。过去那种单纯依靠手机、宽带和传统流量业务的经营模式，已不能满足快速变化的客户需求，运营商的客户资源优势逐渐流失，同时其功能管道化的趋势也日趋严重，这迫使运营商在业务创新上寻求突破。

在未来5G业务面向万物互联的极致通信要求下，需求呈现多样化，运营商更需要具备灵活的网络架构以实现新业务的快速上市，满足天级甚至小时级别的业务快速上线要求，这需要CT领域的创新也能像IT产业一样快捷化和多样化。此外，运营商数据是一份蕴含丰富价值的资产，但目前受限于数据孤岛等问题，无法真正有效地实现数据货币化，如何让不同网元和业务系统的数据更好地关联、汇聚并实现数据开放是未来迫切需要解决的问题。

业务与数据分离：未来网络的迫切需求

当前，网络虚拟化已成为大势所趋，各大运营商分别制定了各自的网络虚拟化战略，在不久的将来，传统的电信网络将迎来新一轮的云化和虚拟化网改浪潮。在这新一轮的机遇和挑战中，如何通过一个敏捷的网络扭转运营商与OTT竞争的不利局面，转为与OTT合作经营共享市场蛋糕？这需要未来的网络架构具备更大的灵活性、更能满足多样化的要求。

核心网作为移动通信网络虚拟化的先行者，通过软硬件解耦和硬件通用化极大地降低了TCO；同时，为了提升网络对应不同业务需求的弹性以及无损的业务体验，需要对软件架构进行重构以实现程序与数据分离。因为在程序与数据实现分离之后，传统的网元将分离为独立的业务层（VNF）和数据层（DB）。其中业务层将不再需要管理各自的数据，只需要关注应用的业务处理逻辑即可，从而可实现业务的灵活、快速部署和弹性能力。

而对于数据层来说，不同应用在数据存储、数据处理以及电信级可靠性等方面有着共同的要求，这催生了云化统一数据层的诉求；同时，云化网络统一数据层天然还具备解决运营商“数据孤岛”问题的能力，通过统一的数据层可以融合、汇聚用户的签约数据（HLR/HSS）、会话数据（MME/IMS）、策略数据（PCRF），甚至IT系统的各类数据，使得VNF之间可以更方便地共享统一数据层中的数据。此外，依托统一数据层进行数据分析以及数据开放，还可以为运营商带来具备电信级可靠性的快速数据变现能力，帮助其实现与OTT和第三方的合作共赢。

华为CloudDB：构建云化网络统一融合数据层

CloudDB定位为云化网络下统一、开放的融合数据库，其基于业界领先的华为SDM解决方案，具有HLR/HSS领域9年零宕机的超高可靠性基因，以及丰富的数据融合与开放的商用实践能力。作为SDM融合数据库的下一代解决方案，CloudDB具备以下核心能力：

多应用数据融合能力：CloudDB支持HSS/UPCC/DRA/IMS/MME等传统核心网网元的用户数据和会话数据管理功能，同时具备为传统电信IT系统和第三方应用提供云化数据库服务的能力。其支持多样化的数据类型（包括profile、session和非结构化等）和多种数据模型（包括关系型、Key-Value和JSON等），通过丰富的数据访问接口（包括LDAP、SQL、Reset、SOAP和SPML等）、灵活的数据模型，以及业务发放在线配置能力，可实现新应用和新业务的快速上线，有效缩短TTM。

超大容量高性能：CloudDB采用了完全分布式的架构设计，支持无极线性扩容，无理论容量上限。其实验室已验证的容量高达10亿用户，可提供每秒160万次的数据库操作能力，同时可达到99%的数据访问时延小于1毫秒。

超高可靠性：CloudDB在通用硬件3个9可靠性的基础上，构建了6个9的软件级数据可靠性，能提供高可用性数据服务，保证应用的业务连续性。其全系统采用分布式冗余架构设计，无单点故障；具备快速的软硬件故障检测和恢复能力，可通过自动、无缝的倒换和接管机制实现业务无损体验；支持多DC多活的容灾部署，提供高效和自动化的数据冲突决策机制，解决多活多DC数据库在极端异常场景下的最终数据一致性问题。

极致集成度：CloudDB支持数据自动压缩存储，可通过数据字典自动压缩、合并相同数据；同时，还支持内存和磁盘混合存储模式，基于灵活的策略配置定义活跃数据和非活跃数据，将非活跃数据从内存迁移到磁盘，并可实现毫秒级的磁盘数据唤醒。相比传统的SDM融合数据库，CloudDB的集成度可提升40%以上，从而实现了存储空间和内存空间的大幅节省。

灵活数据弹性能力：CloudDB支持数据层统一的负载均衡器，可根据消息负荷和存储空间情况自动进行无损弹性伸缩和数据迁移，数据库自动弹性时间小于10分钟；其采用多DC异构容灾架构，多DC之间具备各自独立的弹性伸缩能力，不需要进行弹性联动，有效降低了资源编排的复杂度。

灵活部署能力：CloudDB针对不同应用的多样化数据冗余和数据可靠性要求，可支持基于不同应用和不同数据属性配置灵活的数据冗余和数据一致性策略（强一致性、最终一致性）；可通过在应用侧部署数据缓存以有效降低数据访问时延；支持N-Way的多地容灾部署配置和All-Active的多DC多活架构，任意DC都可作为主数据节点提供数据服务，无读写操作限制，最大程度地提升了系统资源利用率，降低了带宽负荷要求。

内置的数据分析与开放能力：CloudDB内置集成了大数据分析引擎，可对自身存储的数据进行汇聚分析，也可通过数据联邦的方式获取网络中的其它数据源再进行关联分析；将各个网元中的用户信息进行聚合，具备历史数据分析能力，可对数据深度洞察挖掘，实现用户信息完整画像，支持对外开放功能，提供各种丰富的API接口，不仅可满足灵活和多元化的新业务开发，更可大大缩短TTM，实现新业务快速上市。

统一数据层已成为大势所趋

目前，基于CloudDB的云化SDM解决方案即将在比利时Telenet正式商用，为华为CloudDB在业界树立领军地位吹响第一声号角；而在印尼Telkomsel，基于CloudDB的统一数据聚合和开放平台（DSP）也在通过聚合和开放全网用户的实时信息，帮助运营商更好地实现业务创新、高效运营和提升用户体验。

网络虚拟化不仅仅带来了软硬件的解耦，同时也促进了网络架构的解析与重构，统一的网络融合数据层形成的是以数据为中心的新型网络架构。基于统一数据层可有效实现网络的扁平化，简化网络运维，大幅降低TCO，并实现数据开放变现。在传统电信网络新一轮的云化和虚拟化浪潮下，统一数据层已成为大势所趋。

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