构建以用户数据为中心的网络架构

网络演进和发展引发用户数据管理的重大变革

随着IT软硬件技术的发展以及业务的发展，除了传统的PSTN网络以及2G网络之外，越来越多的通讯网络被引入并成为标准，如3G网络、LTE网络、IMS网络、WiMAX网络、软交换网络等。这导致用户数据的大量增加。

随着网络中用户数据的激增，原有的网元各自内部存储和管理用户数据的方式已经越来越不能适应网络的发展。数据分散管理导致OPEX高企，垃圾数据难以消除，数据一致性难以保证，数据安全性保障困难，数据挖掘分析缺乏有效手段；数据存储网元的对外接口不一，导致数据访问接口复杂，接口与业务紧耦合，数据无法透明传送，新业务难以快速有效的开展，用户数据管理问题已经日益明显。

为此，业界提出了统一用户数据模型的概念，即将同一用户分布在不同网元上的数据融合起来，设置用户ID作为基本标识，按照统一的数据结构组织，作为所有网络的唯一用户数据源。在物理实现上，统一用户数据模型存储在网络的唯一数据存储网元：中心数据库（CDB）上，该中心数据库存储用户的同一数据模型，保证数据的一致性、可靠性以安全性，提供与业务和数据无关的开放接口，为其他数据查询网元提供数据访问服务。

融合终端数据、接入/核心网络数据、业务数据以及Internet业务数据，应用和数据解耦，进行统一管理，建立统一用户数据中心，可以简化网络，降低OPEX/CAPEX，提高数据的安全性，缩短新业务发布时间，促进业务创新，为运营商提供有竞争力的业务融合奠定基础。

融合、分布以及开放的CDB系统拓朴架构

下图是CDB的系统三层拓朴结构图，数据库子系统包括资源管理和数据管理两个部分，其中资源管理部分包括物理设备管理和数据存储管理模块，为数据存储提供资源支持；数据管理包括：事务处理、并发控制、数据备份/恢复、完整性保证、数据转换&提供、数据修改后触发处理、适配实体管理、安全管理；应用子系统包括各类应用网元，如HLR、HSS、AAA等网元的应用处理部分；客户子系统提供了数据的访问界面。

通过三层拓朴结构，规范了CDB的能力范畴，为CDB的实现提供了理论依据。

CDB系统拓朴架构

中兴通讯ZXUN USPP产品领跑下一代数据管理技术

在CDB的具体技术实现中，中兴通讯的通用用户数据平台（USPP）采用了目录服务架构。目录服务就是按照树状信息组织模式，实现信息管理和服务接口的一种方法。目录服务系统一般由两部分组成：

第一部分是数据库，一种分布式的数据库，且拥有一个描述数据的规划；

第二部分则是访问和处理数据库有关的详细的访问协议；

目录服务与关系型数据库不同的是，目录一般只执行简单的更新操作，适合于进行大量数据的检索，比较符合HLR等网元的数据访问特点。同时，目录具有广泛复制信息的能力，从而在缩短响应时间的同时，提高了可用性和可靠性。目前，目录服务技术的国际标准有两个，即较早的X.500标准和近年迅速发展的LDAP标准。

目录服务通过树状信息组织模式实现数据存储，其组织方式灵活，适合同一用户数据模型的融合存储。而且目录服务定义了数据的备份机制以及权限控制，保证了数据的安全性。

目录服务采用开放的LDAP接口提供数据的访问，其接口与具体数据结构无关，满足CDB接口的开放、业务无关的要求。

采用目录服务架构的ZXUN USPP系统由FE和BE组成，提供HLR、HSS、EIR、MNP、AAA等通信网络中基于数据存储的网元功能。其中FE提供TDM、IP等对外信令接口，以及应用处理功能；BE又称为UDS（Universal Directory Server），采用DS架构，提供数据存储功能。ZXUN USPP的系统特点包括：

USPP系统架构

（1）大容量：用户数多达一亿100,000,000。

（2）高可靠：容灾机制、负荷控制、预警功能确保网络的安全。

（3）高性能：内存数据库以及并行处理技术保证业务处理的高性能。

（4）松耦合：业务与数据松耦合，不同网络的数据可以存储在同一个USPP中，一个网络的数据或业务修改不会影响到另一个网络的数据。

（5）分布式存储：一个DSA有多个节点组成，DSA中每个节点的数据完全同步，这些节点地理上可以分布在IP网络内的任何地方，因而具有很高的安全保障。

（6）平滑扩容：业务处理能力的扩容只需要增加单板或者机架，或者增加一个FE节点进行负荷分担。用户数据的扩容则只需要增加DSA。

（7）地理容灾能力

FE既可以实现1＋1互备容灾，也可以实现N+K负荷分担容灾能力，N+K个FE以负荷分担的方式工作，允许K个FE宕机。UDS中的DSA实现N+K负荷分担容灾能力，一个DSA由N+K个DS节点组成，以负荷分担的方式工作，允许K个DS节点宕机。

所有的节点均可以在地理上放在不同的地方。

（8）开放的标准接口：接口遵循ITU-T X.500以及LDAP标准，对第三方的网元、业务平台开放。

（9）多网络多业务处理能力

同时支持PSTN网络、PHS网络、GSM网络、WCDMA网络、TD-SCDMA网络、CDMA网络、IMS网络、WiMAX网络、宽窄带接入网络的用户数据存储和业务处理。

中兴通讯的USPP方案以其强大的系统先进性和成熟性得到广大运营商以及IDC等第三方咨询公司的高度认可，在全球范围内大规模商用，确立了业界CDB第一品牌产品的地位。