智能網(wǎng)容災(zāi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、當(dāng)今IT系統(tǒng)已成為大多數(shù)業(yè)務(wù)流程的重要組成部分和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，IT系統(tǒng)的可用性和災(zāi)難恢復(fù)能力直接影響到業(yè)務(wù)流程的連續(xù)性。為保障組織的業(yè)務(wù)連續(xù)運(yùn)作和災(zāi)難生存能力，企業(yè)或政府必需建立具有高可用性和災(zāi)難恢復(fù)能力的IT系統(tǒng)。同樣，電信網(wǎng)一些核心設(shè)備承擔(dān)了非常關(guān)鍵的服務(wù)，這些設(shè)備的業(yè)務(wù)連續(xù)運(yùn)作和災(zāi)難生存能力直接影響到國計(jì)民生，用于集中提供增值業(yè)務(wù)的智能網(wǎng)IN(Intelligent Network)就是其中的關(guān)鍵設(shè)備之一，智能網(wǎng)的可靠性是運(yùn)營商必須考

2、慮的問題。 智能網(wǎng)發(fā)展初期，容錯計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是智能網(wǎng)的首選平臺。隨著呼叫量的激增，容錯計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理能力已成為智能網(wǎng)系統(tǒng)能力的瓶頸。為此，具有較高處理能力的高可用HA(High Availability)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已逐漸成為智能網(wǎng)系統(tǒng)的首選平臺。HA系統(tǒng)確保本地應(yīng)用系統(tǒng)在多機(jī)環(huán)境下具有抗御任何單點(diǎn)故障的能力，一旦系統(tǒng)發(fā)生局部的意外(如掉電、網(wǎng)絡(luò)故障等)，HA系統(tǒng)可以迅速確保系統(tǒng)的應(yīng)用繼續(xù)運(yùn)行。但是HA系統(tǒng)無法完全承擔(dān)應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)生

3、重大災(zāi)難時業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，例如，當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)的一個完整環(huán)境因?yàn)?zāi)難性事件(如火災(zāi)、地震等)遭到破壞時，仍然需要提供系統(tǒng)的可用性，并要迅速恢復(fù)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、環(huán)境，立即恢復(fù)應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行，這需要容災(zāi)(Disaster Tolerance)系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程的實(shí)時備份系統(tǒng)。 本論文針對電信領(lǐng)域智能網(wǎng)系統(tǒng)的容災(zāi)方案展開研究工作，分析智能網(wǎng)及其增值業(yè)務(wù)的容災(zāi)需求，研究高可靠、高性能、低成本的大規(guī)模智能網(wǎng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和具體實(shí)現(xiàn)方法，并對其可用

4、性、系統(tǒng)性能、配置容量等進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和理論分析論證。論文中對研究過程中取得的主要成果進(jìn)行了詳細(xì)闡述，相關(guān)成果可歸納如下： 1)智能網(wǎng)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)分析模型和業(yè)務(wù)評估指標(biāo) 從智能網(wǎng)的功能、組網(wǎng)、運(yùn)作模式入手，總結(jié)智能網(wǎng)自身特點(diǎn)，建立了智能網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)分析模型，提出了分別從業(yè)務(wù)平面和物理平面兩個層面進(jìn)行智能網(wǎng)業(yè)務(wù)影響分析，并給出了業(yè)務(wù)重要性的評估指標(biāo)和評估算法，總結(jié)出智能網(wǎng)多層次容災(zāi)設(shè)計(jì)指標(biāo)以滿足不同增值業(yè)務(wù)的容災(zāi)需求。 2

5、)業(yè)務(wù)中斷損失與中斷時長函數(shù)關(guān)系的建模 針對智能網(wǎng)業(yè)務(wù)中斷造成的損失進(jìn)行分析，對智能網(wǎng)業(yè)務(wù)中斷損失與中斷時長的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行建模，在確定可容忍損失條件下可以計(jì)算出可以容災(zāi)的最大中斷時長。 3)具有二級安全防護(hù)體系的智能網(wǎng)容災(zāi)體系 提出了智能網(wǎng)容災(zāi)的四層技術(shù)體系架構(gòu)和通用的三層容災(zāi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對多種智能網(wǎng)容災(zāi)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了對比分析；設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)容災(zāi)和應(yīng)用容災(zāi)的具有二級安全防護(hù)體系的智能網(wǎng)容災(zāi)系統(tǒng)方案，提出了基于

6、7號信令的、無結(jié)構(gòu)瓶頸、無前端調(diào)度節(jié)點(diǎn)方式的廣域負(fù)載均衡和切換機(jī)制；對所提出的智能網(wǎng)容災(zāi)方案進(jìn)行可用性的數(shù)學(xué)建模和分析，理論上證明了該方案可以滿足容災(zāi)需求。 4)智能網(wǎng)容災(zāi)系統(tǒng)的性能分析和最小代價(jià)配置計(jì)算方法 針對容災(zāi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，建立了多任務(wù)、FCFS的閉合排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型，使用MVA算法對SCP容災(zāi)系統(tǒng)進(jìn)行了性能分析，找出SCP系統(tǒng)的性能瓶頸。分別從應(yīng)用層面、邏輯層面和物理層面的視角，提煉出智能網(wǎng)SCP系統(tǒng)的性能指標(biāo)要求，提