ALTIBASE助力天津网通集中计费改造项目
天津南大通用数据技术有限公司助力中国网通集团系统集成有限公司在其承建的天津网通集中计费改造项目中采用ALTIBASE内存数据库作为其核心架构,应用在计费、营账、销账、预付费，以满足系统对业务支撑的需求。随着运营商支持用户量和话单量的成倍增长和实时业务的不断扩展，数据处理量大量增加，业务处理模式日趋复杂，必然导致主机CPU和I/O占用不断成线性增加。在此情况下，即使增加硬件支持，现有架构下系统的处理速度也很难得到质的提高。由此对业务产生了极其不利的影响：账务功能不灵活，系统对业务需求的支撑灵活度不够；难以在短时间内响应市场需求，效率与灵活性难以兼得；计费实时性得不到确切的保障，无法给用户提供实时准确的查询服务；账务批处理情况下可能造成与营业应用的性能相互影响。为此，只有充分利用内存、减少I/O负荷来提升系统性能，而近几年业界各自开发的利用程序调用内存的技术，又存在着开发工作量大、周期长、难以维护和二次开发、逻辑结构和接口复杂、数据完整性和一致性难以保障等问题；ALTIBASE提供的是一个模块化结构，保持一个核心引擎相对不变，外围可变，提供标准扩展接口和灵活的二次开发能力和良好的流程优化能力。
ALTIBASE内存数据库管理系统是一个在事务优先的环境中提供高性能和高可用性的软件解决方案，能提供高性能、容错能力和事务管理的方便性，能最大限度的发挥数据库服务系统的潜力，增强数据服务器的处理能力，能为需要容错服务的系统提供实时数据库复制的功能。采用ALTIBASE数据库复制的系统可以实现高性能、高可用性、数据库一致性、负载平衡和系统可伸缩性。
在中国网通集团系统集成有限公司应用之前，ALTIBASE内存数据库已在韩国SK、江苏联通、江苏电信等有大型的全面解决方案。在综合分析了以往的案例以及组织了多次大规模周详的测试后，中国网通集团系统集成有限公司决定应用此产品。下面是ALTIBASE内存数据库的介绍在天津网通集中计费改造项目中的解决方案。
ALTIBASE内存数据库在天津网通集中计费改造项目中的应用
1．计费系统中二次批价和实时算费（累账）
（1）计费系统现状
计费处理过程中由于数据量大、用户资料量大、计费处理模型相对复杂，在实际应用中往往存在两大主要瓶颈：
●二次批价的瓶颈是在查询OSSDB中的用户定购表等大表时需要耗费很长时间，因为这些表的记录数常常超过1000万条记录。
●算费主要瓶颈是在更新BILLDB中的用户话费表等大表时需要耗费很长时间。更新的数据量每次超过10000条，而这些表本身的数据量都超过1000万条记录。
原来基于磁盘数据库的账务处理数据方式为话单批价、算费均在磁盘数据库中运行，由于磁盘数据库的I/O瓶颈，这样就会造成系统处理性能下降和CPUI/O占用不断上升。
（2）ALTIBASE应用方案
为了充分利用ALTIBASE的高性能和高并发性，在处理的过程中，由于清单数据量非常大，不大可能放在内存数据库中，只能放在磁盘数据库中。当然可以根据实际情况将一段时间内的清单数据保存在内存数据库中，费用累计和优惠可以针对这一段时间内的清单数据进行一个事务性处理。累计费用数据，统计数据，用户资料，费率和优惠信息等可以放在内存数据库中，因为这些数据相对与清单数据来说数据量比较小。这样就可以将批价和算费模块放在ALTIBASE中运行，.在运用内存数据库后，可整体提高系统账务处理速度，同时大大缓解访问磁盘数据库数据库的压力，提高数据查询、修改、删除的效率。内存数据库将主要应用于账务后台的批价、算费、监控停机等相关功能上。相关数据主要包括和账务后台应用相关的OSS库数据（服务实例资料，费率计划、用户套餐信息等），以及BILL库数据（用户话费表，实时账单表等）。这些数据都将加载到ALTIBASE内存数据库中，以提高账务处理的速度。
2．营账系统中信控和汇总
汇总和信用控制，由于对磁盘数据库数据库做频繁的大量的数据插入和删除，所以对系统的磁盘IO的压力比较大，而且严重消耗磁盘数据库系统资源。为保证处理效率，应用的并发数量不断增大，又进一步加大系统负荷和磁盘数据库资源争用，使CPU压力居高不下，导致整体处理效率进一步下降。altibase内存数据库是在内存中存储数据，可以有效的避免磁盘IO瓶颈，在运用内存数据库后，可以一定程度上缓解访问磁盘数据库数据库的压力，提高数据查询、修改、删除的效率。在内存数据库的使用模式成熟之后，可以将部分统计应用和部分接口应用适当迁移到altibase内存数据库上，进一步降低营账系统磁盘数据库数据库的压力。
（1）信控和汇总现状
目前，营账系统压力大多主要集中在信控和汇总上。整个信控汇常常分为数十个进程，当数据积压超过门限值时，信控就会非常慢。数据量积压的时候，所有进程都启动的话，会同时影响apache、客服接口、充值，从而可能造成恶性循环，整个数据库马上就慢下来，出账后要为统一经营分析提供数据，为销售管理系统做数据沉淀，统计报表查询，还有各种其他数据的统计，工作启动时间集中在1号到8号，系统压力相对平常要高。
（2）ALTIBASE应用方案
引入altibase内存数据库，将累账中间表、信控中间表、详细账单汇总表、信控汇总表、停机接口表等均放在ALTIBASE中，同时累账进程、信控进程、实时账单查询也将指向ALTIBASE，以缓解系统压力。将实时账单查询指向altibase数据库，保证打电话后查询话单的实时性感知度，同时避免由于账单同步不及时造成的小额欠费停机的问题。
3．销账应用
对于销账处理而言，由于在销账处理的过程中涉及到多张表，在用户请求缴费时将查询出来的资料信息和费用信息放在两张临时表中，一个为资料信息临时表，一个为费用临时表。由于所有缴费人员都同时用到这两张临时表，会出现写锁等待时间以及从这两张物理表查询所需数据的时间。如果将这两表临时表放在ALTIBASE中将就会减少相应的处理时间。
4．预付费应用
（1）总体架构
客户、用户、账户资料、预存款、资费等信息都在计费系统中，由计费系统实现信用预支，批价，反算等业务功能。SCP主要实现CAP协议完成呼叫控制功能，计费系统完成批价和反算的功能。计费系统与智能网之间采用基于Diameter的接口。
在SCP上运行呼叫控制业务逻辑，收到呼叫请求后，将呼叫信息转发给计费系统，由计费系统根据账户余额计算可通话时长，并指导SCP接续呼叫。
SCP与计费系统之间通过计费网关接口。计费网关完成会话管理，连接管理，事件分发，事件本地存储，鉴权转发，计费转发等功能。
计费系统中将采用内存数据库ALTIBASE进行批价和反算等实时性极高的应用。
SCP与计费系统之间采用Diameter协议，该协议为3GPP所采用，但为了实现实时计费功能需要扩展。
Diameter协议可扩展性强，效率较高，是IETF国际标准。现在国内许多计费厂商都采用该协议。
（2）ALTIBASE应用方案
在融合系统中采用ALTIBASE内存数据库技术需要达到以下目标：
●计费系统和ALTIBASE之间是松耦合的关系，即当需要使用ALTIBASE提高性能时，系统可以方便地连接ALTIBASE；当不需要使用ALTIBASE时，系统可以方便地卸载ALTIBASE切换到物理数据库。
●使用ALTIBASE和使用物理数据库的程序是统一的，一个版本。
●要求统一的计费系统对ALTIBASE和物理数据库的操作接口。这需要对ALTIBASE的操作接口进行封装。
在预付费应用中也存在内存数据库ALTIBASE和物理数据库数据同步问题。
同步操作设计原则：
内存数据库到物理数据库（累积资源，话单，账单，到达一定数量或者时间后，内存话单保存到数据库）；
物理数据库到内存数据库（预存款，资料）通过接口表，由同步程序完成数据同步操作。
ALTIBASE内存数据库技术特点
1．标准化
（1）支持完整的SQL92国际标准；
（2）支持工业规范标准编程接口ODBC,JDBC,SES(Embedded SQL), GIS, 和XA (分布式事务处理标准接口)。
2．高性能
（1）性能可以达到磁盘数据库管理系统性能的10倍以上；
（2）提供高效数据库访问机制，如T-tree；
（3）多线程的服务器结构最大地减少系统负载；
（4）采用模糊和乒乓检查点操作，降低检查点操作时系统承担的额外负载，增强系统并发访问能力；
（5）使用MVCC技术进行并发管理，极大地提高了事务并发处理能力，支持超过2000个客户端的并发连接，并保障多用户并发情况下系统的吞吐量。
3．高可用性
（1）提供24X7的不间断的服务，系统具有容错能力；
（2）提供强大复制功能，支持系统故障时服务的无隙切换。
4．安全性
（1）提供周全的数据备份和完全恢复机制，保障系统故障时用户数据的安全；
（2）数据库复制采用传递日志的方法，日志采用加密格式以保障传递中的数据安全。
5．可扩展性
支持点对点和N-Way（最多1:32）星型复制，容易扩展系统负载平衡。
6．可维护性
（1）提供数据库和共享内存工具，辅助管理员对数据库进行各种操作、配置和检测；
（2）提供数据导入/导出工具，数据格式与磁盘数据库和SQLServer兼容；
（3）提供数据复制的审计工具，检查并确保复制中数据库数据的一致性。（耿文欣编辑）
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