構(gòu)建以用戶數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)和發(fā)展引發(fā)用戶數(shù)據(jù)管理的重大變革

隨著IT軟硬件技術(shù)的發(fā)展以及業(yè)務(wù)的發(fā)展，除了傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)以及2G網(wǎng)絡(luò)之外，越來越多的通訊網(wǎng)絡(luò)被引入并成為標(biāo)準(zhǔn)，如3G網(wǎng)絡(luò)、LTE網(wǎng)絡(luò)、IMS網(wǎng)絡(luò)、WiMAX網(wǎng)絡(luò)、軟交換網(wǎng)絡(luò)等。這導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)的大量增加。

隨著網(wǎng)絡(luò)中用戶數(shù)據(jù)的激增，原有的網(wǎng)元各自內(nèi)部存儲和管理用戶數(shù)據(jù)的方式已經(jīng)越來越不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。數(shù)據(jù)分散管理導(dǎo)致OPEX高企，垃圾數(shù)據(jù)難以消除，數(shù)據(jù)一致性難以保證，數(shù)據(jù)安全性保障困難，數(shù)據(jù)挖掘分析缺乏有效手段；數(shù)據(jù)存儲網(wǎng)元的對外接口不一，導(dǎo)致數(shù)據(jù)訪問接口復(fù)雜，接口與業(yè)務(wù)緊耦合，數(shù)據(jù)無法透明傳送，新業(yè)務(wù)難以快速有效的開展，用戶數(shù)據(jù)管理問題已經(jīng)日益明顯。

為此，業(yè)界提出了統(tǒng)一用戶數(shù)據(jù)模型的概念，即將同一用戶分布在不同網(wǎng)元上的數(shù)據(jù)融合起來，設(shè)置用戶ID作為基本標(biāo)識，按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織，作為所有網(wǎng)絡(luò)的唯一用戶數(shù)據(jù)源。在物理實(shí)現(xiàn)上，統(tǒng)一用戶數(shù)據(jù)模型存儲在網(wǎng)絡(luò)的唯一數(shù)據(jù)存儲網(wǎng)元：中心數(shù)據(jù)庫（CDB）上，該中心數(shù)據(jù)庫存儲用戶的同一數(shù)據(jù)模型，保證數(shù)據(jù)的一致性、可靠性以安全性，提供與業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)無關(guān)的開放接口，為其他數(shù)據(jù)查詢網(wǎng)元提供數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。

融合終端數(shù)據(jù)、接入/核心網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及Internet業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，應(yīng)用和數(shù)據(jù)解耦，進(jìn)行統(tǒng)一管理，建立統(tǒng)一用戶數(shù)據(jù)中心，可以簡化網(wǎng)絡(luò)，降低OPEX/CAPEX，提高數(shù)據(jù)的安全性，縮短新業(yè)務(wù)發(fā)布時(shí)間，促進(jìn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新，為運(yùn)營商提供有競爭力的業(yè)務(wù)融合奠定基礎(chǔ)。

融合、分布以及開放的CDB系統(tǒng)拓樸架構(gòu)

下圖是CDB的系統(tǒng)三層拓樸結(jié)構(gòu)圖，數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)包括資源管理和數(shù)據(jù)管理兩個(gè)部分，其中資源管理部分包括物理設(shè)備管理和數(shù)據(jù)存儲管理模塊，為數(shù)據(jù)存儲提供資源支持；數(shù)據(jù)管理包括：事務(wù)處理、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)備份/恢復(fù)、完整性保證、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換&提供、數(shù)據(jù)修改后觸發(fā)處理、適配實(shí)體管理、安全管理；應(yīng)用子系統(tǒng)包括各類應(yīng)用網(wǎng)元，如HLR、HSS、AAA等網(wǎng)元的應(yīng)用處理部分；客戶子系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)的訪問界面。

通過三層拓樸結(jié)構(gòu)，規(guī)范了CDB的能力范疇，為CDB的實(shí)現(xiàn)提供了理論依據(jù)。

CDB系統(tǒng)拓樸架構(gòu)

中興通訊ZXUN USPP產(chǎn)品領(lǐng)跑下一代數(shù)據(jù)管理技術(shù)

在CDB的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)中，中興通訊的通用用戶數(shù)據(jù)平臺（USPP）采用了目錄服務(wù)架構(gòu)。目錄服務(wù)就是按照樹狀信息組織模式，實(shí)現(xiàn)信息管理和服務(wù)接口的一種方法。目錄服務(wù)系統(tǒng)一般由兩部分組成：

第一部分是數(shù)據(jù)庫，一種分布式的數(shù)據(jù)庫，且擁有一個(gè)描述數(shù)據(jù)的規(guī)劃；

第二部分則是訪問和處理數(shù)據(jù)庫有關(guān)的詳細(xì)的訪問協(xié)議；

目錄服務(wù)與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不同的是，目錄一般只執(zhí)行簡單的更新操作，適合于進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的檢索，比較符合HLR等網(wǎng)元的數(shù)據(jù)訪問特點(diǎn)。同時(shí)，目錄具有廣泛復(fù)制信息的能力，從而在縮短響應(yīng)時(shí)間的同時(shí)，提高了可用性和可靠性。目前，目錄服務(wù)技術(shù)的國際標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即較早的X.500標(biāo)準(zhǔn)和近年迅速發(fā)展的LDAP標(biāo)準(zhǔn)。

目錄服務(wù)通過樹狀信息組織模式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲，其組織方式靈活，適合同一用戶數(shù)據(jù)模型的融合存儲。而且目錄服務(wù)定義了數(shù)據(jù)的備份機(jī)制以及權(quán)限控制，保證了數(shù)據(jù)的安全性。

目錄服務(wù)采用開放的LDAP接口提供數(shù)據(jù)的訪問，其接口與具體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無關(guān)，滿足CDB接口的開放、業(yè)務(wù)無關(guān)的要求。

采用目錄服務(wù)架構(gòu)的ZXUN USPP系統(tǒng)由FE和BE組成，提供HLR、HSS、EIR、MNP、AAA等通信網(wǎng)絡(luò)中基于數(shù)據(jù)存儲的網(wǎng)元功能。其中FE提供TDM、IP等對外信令接口，以及應(yīng)用處理功能；BE又稱為UDS（Universal Directory Server），采用DS架構(gòu)，提供數(shù)據(jù)存儲功能。ZXUN USPP的系統(tǒng)特點(diǎn)包括：

USPP系統(tǒng)架構(gòu)

（1）大容量：用戶數(shù)多達(dá)一億100,000,000。

（2）高可靠：容災(zāi)機(jī)制、負(fù)荷控制、預(yù)警功能確保網(wǎng)絡(luò)的安全。

（3）高性能：內(nèi)存數(shù)據(jù)庫以及并行處理技術(shù)保證業(yè)務(wù)處理的高性能。

（4）松耦合：業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)松耦合，不同網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)可以存儲在同一個(gè)USPP中，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)或業(yè)務(wù)修改不會影響到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。

（5）分布式存儲：一個(gè)DSA有多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成，DSA中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)完全同步，這些節(jié)點(diǎn)地理上可以分布在IP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任何地方，因而具有很高的安全保障。

（6）平滑擴(kuò)容：業(yè)務(wù)處理能力的擴(kuò)容只需要增加單板或者機(jī)架，或者增加一個(gè)FE節(jié)點(diǎn)進(jìn)行負(fù)荷分擔(dān)。用戶數(shù)據(jù)的擴(kuò)容則只需要增加DSA。

（7）地理容災(zāi)能力

FE既可以實(shí)現(xiàn)1＋1互備容災(zāi)，也可以實(shí)現(xiàn)N+K負(fù)荷分擔(dān)容災(zāi)能力，N+K個(gè)FE以負(fù)荷分擔(dān)的方式工作，允許K個(gè)FE宕機(jī)。UDS中的DSA實(shí)現(xiàn)N+K負(fù)荷分擔(dān)容災(zāi)能力，一個(gè)DSA由N+K個(gè)DS節(jié)點(diǎn)組成，以負(fù)荷分擔(dān)的方式工作，允許K個(gè)DS節(jié)點(diǎn)宕機(jī)。

所有的節(jié)點(diǎn)均可以在地理上放在不同的地方。

（8）開放的標(biāo)準(zhǔn)接口：接口遵循ITU-T X.500以及LDAP標(biāo)準(zhǔn)，對第三方的網(wǎng)元、業(yè)務(wù)平臺開放。

（9）多網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)處理能力

同時(shí)支持PSTN網(wǎng)絡(luò)、PHS網(wǎng)絡(luò)、GSM網(wǎng)絡(luò)、WCDMA網(wǎng)絡(luò)、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)、CDMA網(wǎng)絡(luò)、IMS網(wǎng)絡(luò)、WiMAX網(wǎng)絡(luò)、寬窄帶接入網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)處理。

中興通訊的USPP方案以其強(qiáng)大的系統(tǒng)先進(jìn)性和成熟性得到廣大運(yùn)營商以及IDC等第三方咨詢公司的高度認(rèn)可，在全球范圍內(nèi)大規(guī)模商用，確立了業(yè)界CDB第一品牌產(chǎn)品的地位。