内存数据库及其在实时计费系统中的应用
中国联通在线计费(OCS)技术规范汇报
总体概述 系统定位 IT系统划分 IT系统划分 在BSS中定 BSS中定 位 在计费域中 定位 建设要求
在线计费系统（OCS）位于BSS的服务支撑层， 同综合计费帐务系统共同组成计费功能域
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系统定位－ 总体概述 - 系统定位－在计费域中定位
总体概述 系统功能架构 运维管理 外部设备改造要求 系统技术架构 部署架构 系统技术要求 附录
数据业务
增值业务
OCS与本省SACP连接，完成语音业务的在线计费； OCS与本省SMSC连接，完成点对点短消息业务的在线 计费； OCS与本省GGSN连接，完成数据业务的在线计费； OCS与本省VASP/VAC连接，完成增值业务的在线计费； 集团总部VASP/VAC与各省VASP/VAC连接，用户订购 的集团总部增值业务由集团总部VASP/VAC路由到归属省 VASP/VAC，再由归属省VASP/VAC触发到本省OCS。
对关键性应用服务器主机可采用双机备份的冗余配置， 保证系统无单一故障点，发生故障后能够快速切换到备机， 待故障主机修复后再切换回来。 对关键性应用服务器可采用N+1备份方式组成集群。集 群中N台主机的某一台主机出现故障时，业务应该由集群 中备份主机接管，不影响OCS系统的使用。 OCS系统应该具备两种过负荷处理的能力，静态过负荷 控制和动态过负荷控制。 静态过负荷控制：监视同时对话的数目，如果超 出限制，则过负荷掉超出的部分。 动态过负荷控制：系统监视对话处理的相应情况， 以此判断系统已经过负荷。在呼叫量超出系统处理 能力时，可以分多个级别屏蔽掉一定比例的呼叫或 操作的接入，保持当前正在处理或者允许接入的呼 叫，保证系统在允许的负荷内正常运行。当呼叫量 恢复到正常水平时，可以自动取消过负荷屏蔽，恢 复正常处理。
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大数据处理中的内存数据库技术
大数据处理中的内存数据库技术在互联网时代，数据已经成为企业的重要资产，通过合理的数据处理和分析，企业可以获取更多的价值和竞争力。
而对于大数据的处理，内存数据库已经成为了不可或缺的技术。
本文将深入探讨大数据处理中的内存数据库技术。
一、内存数据库的优势传统的关系型数据库一般采用磁盘存储数据，因此需要频繁地进行磁盘I/O操作，导致处理效率较低。
而内存数据库将数据存储在内存中，避免了磁盘I/O操作，处理速度得到大幅提升。
另外，内存数据库可以实时访问、分析数据，使得企业更加敏捷和迅速地响应市场变化。
二、内存数据库的缺陷虽然内存数据库有很多优点，但是也存在一些缺陷。
首先，内存价格昂贵，对于大量数据的处理，需要消耗大量的内存资源，由此也带来了高昂的成本。
其次，由于内存数据库的数据存储在内存中，一旦系统崩溃或出现故障，数据将会全部丢失，带来的损失也会非常巨大。
因此，内存数据库需要更为复杂和完善的备份和恢复机制。
三、内存数据库技术的应用场景内存数据库技术的应用场景非常广泛，特别是在大数据处理中，内存数据库发挥了巨大的作用。
比如，对于金融领域来说，内存数据库可以快速地存储和访问海量的交易数据和股票数据，帮助企业进行实时的分析和决策；对于电商企业来说，内存数据库可以迅速存储和访问大量的用户数据和物流数据，从而优化物流配送服务，提高用户满意度和转化率。
四、内存数据库技术的发展趋势随着大数据时代的到来，内存数据库技术也在不断地发展和完善。
未来，内存数据库技术的应用场景将会更加广泛和深入，还会不断地引入新的技术，以更好地满足企业的需求。
比如，云计算和分布式计算的兴起，将会极大地提高内存数据库的性能和可靠性，使得内存数据库更加适用于大规模的数据处理场景。
总之，内存数据库技术已经成为大数据处理中的重要技术之一，其优越的性能为企业带来了更多的竞争力和价值。
在未来，内存数据库技术还将不断发展和创新，在不断满足企业需求的同时，也有望为整个行业带来更大的进步和发展。
内存数据库的使用场景
内存数据库的使用场景
内存数据库是将数据存储在内存中的数据库系统，相比传统的磁盘数据库，它具有更高的性能和响应速度。
以下是一些内存数据库的使用场景：
1. 实时数据分析：内存数据库能够快速加载和处理大量数据，适用于实时数据分析场景，例如在线广告投放、实时风险分析等。
2. 缓存：内存数据库可以用作缓存层，将常用的数据存储在内存中，以提高访问速度和响应性能。
这对于高并发的应用程序和Web服务非常有用。
3. 实时数据处理：内存数据库对于需要快速处理和响应实时数据的应用程序非常适用，例如股票交易系统、实时订单处理等。
4. 临时数据存储：内存数据库可以用于临时存储计算过程中的中间数据，以提高计算性能。
这对于大数据处理和复杂计算任务非常有用。
5. 互动游戏：内存数据库能够处理高并发的游戏交互数据，例如玩家位置、角色状态等，保证游戏的流畅性和实时性。
总之，内存数据库适用于需要高性能和实时响应的场景，特别是对数据访问速度和响应时间有较高要求的应用程序。
但需要注意的是，由于内存数据库将数据存储在内存中，数据的持久性和容错能力相对较弱，不适用于需要长期存储和大容量数据的应用。
实时融合计费系统的设计与实现
实时融合计费系统的设计与实现作者：刘晓周余来源：《现代电子技术》2011年第19期摘要：为了解决准实时计费系统有较高的欠费风险，智能网系统数据业务支持能力及灵活性不足等问题，提出了一种实时融合计费系统的设计实现方法。
采用了可定制规则分拣的预处理引擎、基于适配器模式的批价引擎和嵌入式脚本等方法，满足了灵活的多种业务融合计费需求；同时，还采用了多级消息分发、共享内存数据库等方法，保证了系统的实时性。
经过测试实验获得系统消息平均响应时间99.9%小于400 ms，系统单节点支持用户数由现在的300万提升到2 000万，混合呼叫处理能力由现在的2 400 Caps提升到4 000 Caps；解决了现有计费系统实时性差、对数据业务支持能力不足、不能处理海量数据等问题；具有高实时性、高可扩展性、高灵活性等特点。
关键词：运营支撑系统; 实时融合计费; 适配器模式; 共享内存数据库; 嵌入式脚本中图分类号：TN914-34文献标识码：A文章编号：1004-373X(2011)19-0034-03Design and Implementation of Real-time Integration Charging SystemLIU Xiao-hua1, ZHOU Yu2(1.ZTESOFT Technology Co. Ltd., Nanjing 210012, China； 2. Nanjing University, Nanjing 210093, China)Abstract： The hot-billing has problems of high-risk business and real-time control capability, and the intelligent network system is inadequate for the flexibility and capacity of data service supporting, a novel design and implementation method of real-time integration charging system is introduced. The system adopts the presorting engine based on customizable rules, adapter mode-based rating engine and embedded script, which can meet the need of the flexibility for integration charging. At the same time, the system uses multi-level distributing message and shared memory database to ensure the real-time performance of the system. After testing, the average response time is below 400 ms for 99.9% requests. The number of users for single-node in this system upgrade from current 300 million to 2 000 million. The capacity of hybrid call processing raise from current 2 400 Caps to 4 000 Caps. This charging system has high real-time, high scalability, flexibility and other characteristics.Keywords： business & operation support system; real-time integration charging; adapter mode; shared memory database; embedded script0 引言随着国内运营商纷纷进入全网运营一体化时代，对于具备固话、宽带、移动通信等多种网络业务的运营商来说，融合各种业务为用户提供具有个性化、多样化以及差异化的服务是取得竞争优势的关键［1］。
电信目前使用的数据库类型
电信目前使用的数据库类型（原创版）目录1.电信行业数据库的概述2.电信行业常用的数据库类型3.这些数据库类型的特点和应用场景4.我国电信行业数据库的发展趋势正文【电信行业数据库的概述】电信行业是当今社会信息传输的重要基础设施，它承载着大量的用户数据和业务信息。
因此，电信行业对于数据库的需求非常巨大。
电信行业数据库主要用于存储和管理用户的基本信息、通信记录、业务使用情况等数据，以便于电信运营商提供更好的服务和优化网络资源。
【电信行业常用的数据库类型】电信行业常用的数据库类型主要有以下几种：1.关系型数据库：如 MySQL、Oracle 和 SQL Server 等，它们是以表格的形式存储数据，具有数据结构清晰、查询方便等优点，适用于存储结构化数据。
2.非关系型数据库：如 MongoDB、Redis 和 Cassandra 等，它们以键值对或文档的形式存储数据，具有存储灵活、扩展性强等优点，适用于存储半结构化和非结构化数据。
3.内存数据库：如 SAP HANA 和 Teradata 等，它们将数据存储在内存中，具有读写速度快、处理海量数据能力强等优点，适用于实时数据分析和大数据处理。
【这些数据库类型的特点和应用场景】关系型数据库适用于存储结构化数据，如用户的基本信息、通话记录等。
非关系型数据库适用于存储半结构化和非结构化数据，如用户行为数据、地理位置信息等。
内存数据库适用于实时数据分析和大数据处理，如实时计费、用户行为分析等。
【我国电信行业数据库的发展趋势】随着我国电信行业的快速发展，数据库技术也在不断更新迭代。
未来的发展趋势主要包括：1.大数据和人工智能技术的融合，使数据库具备更强的数据分析和挖掘能力。
2.分布式数据库技术的普及，提高数据库的并发处理能力和数据安全性。
3.数据库的云化，实现资源的弹性伸缩和降低运维成本。
总之，电信行业数据库是保障电信业务正常运行的重要基础设施。
在线计费系统的设计和应用
投 资与创 业 ２ １． ０２ ８
在线 计费系统 的设 计和应用
周 政
（ 山东联通东营分公司信息化支撑中心 山东 东营 ２ ７ ０ ） ５ ０ ０
摘 要： 着３ 随 Ｇ业务 的迅 猛发展 ， 通信 运 营对 于 支撑 的要 求越 来越 高。根 据 电信业 务近 几年 的发展 趋 势 ， 数
据业务将是 ＷＣ ＭＡ的主要增长点， Ｄ 成为未来的主要发展 方向。因此 中国联通提高低端用户的 Ａ Ｕ 值 ， ＲＰ 着力 点在 于快速发 展数 据 业务 。 目前移 动 网通信 业务 预付 费品 牌 的欠 费十分 严重 ， 而 同时智 能 网业务 虽然 可以有 效控 制欠费， 但却不能灵活支撑数据业务。 因此研 究一种既能 支撑发展迅猛的数据业务 ， 同时又可以有效控制欠费的 支撑 系统． 成为 目前通信支撑的迫切 需求。实际使 用表 明， 在线计费软件技术 ， 既实现 实时信 用控制 ， 又可以支撑 灵活资费等。 可以有效的控制欠费问题 。 弥补 了智能网的不足， 增强 了数据业务的计 费能力 ， 增强 了预付 费品牌的 多业务融合计费能力， 能够更加灵活的支撑市场营销策略。为数据业务提供在线计费的最佳手段 。 是达到 目前通
有力 支 撑 。 加在 １～００ 左右。 ０ １０ 倍
（） ３ 具备灵活智能 的管理功能 系统管理涉及众多专业 知识 ，系统支撑人员无法全 面掌握 全部业务及系统专业知识 ，因此 Ｏ Ｓ在线计费系统 能够 提供 各 Ｃ 种直观 、 有效 、 简易 的系统管理工具 。
２ 在 线 计 费 系 统 的 总体 介绍 ． ２１ 线 计 费 系统 介 绍 ．在
指在通信结束后各个 网元生成 Ｃ Ｒ． 费系统根据 Ｃ Ｒ文件进 Ｄ 计 Ｄ 行相 应 的计 费处理 ； Ｃ Ｏ Ｓ主要 是指参 与通信过 程控制 的计费 系
内存数据库在电信计费系统中的应用
６．加 密技术 的应用
加 密技术 的应 用是 多方面的 ，但 最为广泛 的还 是在 电子 商 务 和 ＶＰ 上 的 应 用 ． Ｎ ６ １ 电子商 务方面 的应 用 ．在 电子商务 （ －ｂ ｓｎ ｓ ）要 求顾 客可以在网上进 行各种商 Ｅ ｕｉｅｓ 务活 动 ，不 必担心 自己的 信 用卡 会 被人 盗用 。在过 去 ，用 户 为 了防止信 用卡 的号码被 窃取到 ，一 般是通过 电话 订货 ，然后 使用用 户的信用 卡进行 付款 。现 在人们 开始 用 ＲＳ 用卡 交 易的 安全性 ，从
而 使 电子商 务走向 实用成 为可 能 。 ＮＥ Ｓ ＡＰ Ｔ Ｃ Ｅ公司提 供了一种基于 Ｒ Ａ和保密密钥的应 用于 Ｓ 因特 网的技 术 ，被称 为安全插 座层 （ｅ ｕ ｅ Ｓ ｃ ｅ ｓ ａ ｅ ， Ｓ ｃ ｒ ｏ ｋ ｔ Ｌ ｙ ｒ ＳＳＬ ） 。 ＳＬ ． Ｓ ３ ０用一 种电子证 书 （ ｌｃｒｃ ｃ ｒｉｉａｅ ｅｅｔｉ ｅ ｔｆ ｔ ）来实行身 ｃ 份 进行验证后 ，双方就可 以用保 密密钥进行 安全的 会话了。 它 同时 使用 “ 称 ” 和 “ 对 称 ”加 密 方 法 ，在 客 户 与 电 子 对 非 商 务的 服务 器进行 沟通 的过 程 中 ，客 户会 产生 一个 Ｓｅ ｓ ０ｎ ｓｉ
Ｓ ａ ｒ Ａｃｅ ｎ算法是 基于大数不可能被质因数分解假设的公 ｈ ｍｉ— １ｍａ ） ］ 钥体 系。简单地说就是 找两个很 大的 质数 。 一个对外 公开 的为 “ 公钥 ” （ ｂ ｉ ｋｅ ，另一 个不 告诉任 何人 ，称 为 ”私 Ｐｒ １ Ｃ ｙ） 钥” （ ｒｖ ｔ ｅ ） Ｐ ｉａｅ ｋ ｙ 。这两个密 钥是 互补的 ，也就是说用公钥加 密 的密文可以用私钥 解密 ，反过来 也一样。
实时数据库的作用
实时数据库的作用在当今数字化、信息化的时代，数据成为了企业和组织运营的核心资产。
而在众多数据库类型中，实时数据库以其独特的优势发挥着重要的作用。
实时数据库是什么呢？简单来说，它是一种能够对实时数据进行高效处理和管理的数据库系统。
与传统数据库不同，实时数据库更注重数据的实时性和时效性，能够在极短的时间内处理和响应大量的实时数据。
实时数据库在工业生产领域的作用尤为显著。
在现代化的工厂中，各种设备和传感器会源源不断地产生大量的数据，如温度、压力、流量等。
这些数据需要被实时采集、处理和分析，以便及时发现生产过程中的异常情况，进行预测性维护，从而提高生产效率，降低生产成本。
实时数据库能够快速存储和处理这些海量的实时数据，为生产监控和管理提供有力支持。
例如，在石油化工行业，实时数据库可以实时监控管道的压力和流量，一旦出现异常波动，能够立即发出警报，让工作人员及时采取措施，避免事故的发生。
在电力行业，实时数据库能够实时监测电网的电压、电流等参数，为电力调度和稳定运行提供保障。
在交通领域，实时数据库也有着广泛的应用。
城市交通管理系统通过实时采集道路上的车辆流量、车速等数据，存储在实时数据库中，并进行实时分析和处理。
这样，交通管理部门可以根据实时数据及时调整信号灯的时长，优化交通流量，缓解交通拥堵。
在轨道交通中，实时数据库可以实时监控列车的运行状态，保障列车的安全运行。
在金融领域，实时数据库同样不可或缺。
证券交易系统需要实时处理大量的交易数据，包括股票价格的变动、成交量等。
实时数据库能够确保这些数据的实时更新和处理，让投资者能够及时做出决策。
银行的风险管理系统也依赖实时数据库，实时监控客户的交易行为和账户状态，及时发现潜在的风险。
此外，实时数据库在环境监测、医疗保健、智能电网等领域也发挥着重要作用。
在环境监测中，实时数据库可以实时收集空气质量、水质等数据，为环境保护提供数据支持。
在医疗保健领域，实时数据库可以实时记录患者的生命体征数据，为医疗诊断和治疗提供依据。
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求， 将内存数据库技术应用于实时计费系统，阐述了实时计费系统的应用模型、内 存数据库的系统结构及功
能要求 。
关键词 内存数据库； 计费系统；实时计费 中图分类号 Ｔ ９９５ Ｎ２． 文献标识码 Ａ 文章编号 １０－ ５９（０２ ３ ０６ — ４ ０８ ５９ ２１）０— ０２ ０
ＴＥＬＥｃ ｏＭ ＥＮＧ ｜ ＥＥＲ｜ Ｎ ＮＧ ＴＥｃＨＮ ｜ ｓ ＡＮＤ ｓＴ ＮＤＡ ＲＤｌ ｃ Ａ ｚＡＴｌ Ｎ ｏ
内存数据库及其在实时计费系统 中的应用
武 振字 （ 中国移 动通 信集 团设 计院有 限公 司，北京 １０ ８ ） ００ ０
摘 要 内存数据从传统的磁盘数据库发展而来，把整个数据表存放到内存中，极大地提高了数据库系统的处理能
的结果 ，计算话 单的费用。从应用 的特点来看 ，由于计
而会产生一些根本性的变化。内存数据库 （ ＭＤ ）与 Ｍ Ｂ
传统的磁盘数据库 （ Ｒ Ｂ）主要差异如表 ｌ Ｄ Ｄ 所示 。 内存数据库系统带来的优越性能不仅仅在于对 内存 读 写比对磁盘读写快上 ，更重要的是，从根本上抛弃了 磁盘数据管理 的许多传统方式，基于全部数据都在 内存 中管理进 行了新 的体系结 构的设计 ，并且在数据缓存、
确的服务， 对运营支撑系统提出了很大的挑战。 传统
数据库在这些方面显得力不从心 ，而内存数据库由于大 量数据在 内存 中运行，没有 过多的 ＩＯ 操作 ，能较好 ／
响，当数据量很大， 操作频繁且复杂时， 就会暴露出很
多问题。
近年来，内存容量不断提高， 价格不断下跌，操作
计算机进入了６ ４ 地满足实时性、灵活性、精确性的要求，在电 信领域得 系统已经可以支持更大的地址空间 （
支持不够灵活、对新业务需求的响应速度慢 、缺乏灵活 的客户资料和账户管理 等问题。通过计费系统灵活提供 各种预付费业务又成为各通信公司客户和收入增加的主
要拉动力 。
的数据结构来进行查询和更新处理，也就是常说的共享 内存 技术 ，这种方法 优化 的主要 目标是最小 化磁盘访 问。另一种 就是 内存 数据库 （ ＭＭＤ Ｂ，Ｍａｎ Ｍｅ ｒ ｉ ｍｏｙ
２ 内存数 据库概 念
传统的数据库管理系统把所有数据都放在磁盘上进 行 管理 ，所 以称磁盘 数据 库 （ Ｒ Ｂ，Ｄｓ— ｅｉｅｔ Ｄ Ｄ ｉ Ｒ ｓｄｎ ｋ Ｄ ｔｂｓ） ａａａｅ。磁盘 数据 库需要频繁地访 问磁盘来进行数 据 的操作 ，由于对磁 盘读 写数据 的操 作一方 面要进行 磁 头 的机 械移动 ，另一方 面受到 系统调用 （ 常通过 通 Ｃ Ｕ 中断完成，受到 Ｃ Ｕ时钟周期 的制约）时间的影 Ｐ Ｐ
快速算法、并行操作方面也进行 了相应的改进 ，从而使
算过程 中需要频繁查询相关的数据记录 ，采用数据库系 统 ，可 以容易的实现这些查询 以及关系的建立。
然而，计费系统不同 于普通的Ｏ Ｔ Ｌ Ｐ系统的特点在
于处理数据量 的巨大，对于 １０ 电话用户 的计赞系统 ０万 来说 ，每秒钟需要进行处理的详单数量达到 １０ 条左右， ５０ 每条详单计费系统需要查询 的数据表约为 ３ ０个左右，即 每秒需要完成 ４００ ５０ 次左右的查询 ，其 中包括在 １０ ００万 条记录的数据表 中的查询 。这就是实时计费对数据处理的
到大量 应用。本文拟对 内存数据库在电信行业计费系统
位时代） ，同时对数据库系统实时响应能力要求 日 益提
高 ，充分利用 内存技术提升数据库性能成为一个热点。 在数据 库技术 中， 目前主要有 两种方 法来使 用大
和实时查询方面的应用进行探讨，以期提高支撑系统的
性能，更好地为用户服务 。
１ 引言
近年来，各种内存数据库大量出现，并在嵌入式消
费类产 品、国防军事、证券技术、电信等领域得到广泛 应用。尤其是在 电信行业 ，随着移动通信 技术 的发展 ， 用户量激增 ，数据 ，利用这些信息进行数据挖掘和分 析 ，制定相应的市场 战略 ，给用户提供快速 、实时、精
数据处理速 度一般 比传 统数据库 的数据处理速度 快很 多， 一般都在 １ 倍以上 ， ０ 理想情况甚至可以达到 １０ 倍。 ００
３ 实时 计费对 数据 处理 的要求
传统的计费系统，采用脱机批处理方式实现 ，即在
一
要求 ，随着用户规模与业务量的发展 ，这种要求显得更加 迫切 ，而现在普通的磁盘数据库还无法达到如此的性能。
收稿日期 ： ０２ ０ ２ ２１－ ２
６ ２
・
２ １ 年 第３ ・ ０２ 期
量的内存 。一种是在传统 的数据库中，增大缓冲池 ，将
一
智能 网的预付费业务。随着移动业务的迅速发展和市场
导致智能网产生了对资费和套餐的 个事务所涉及的数据都放在缓冲池中，组织成相应 营销需求的多样化，
Ｄ ｔｂ ｓ） 叫主存数据库技术 ，就 是干脆 重新设计一 ａａ ａｅ 也
种数据库管理系统，对查询处理、并发控制与恢复的算 法 和数据结构进行重新设计，以更有效地使用 Ｃ Ｕ 周 Ｐ 期和 内存 ，这种技术近乎把整个数据库放进内存 中，因
计费系统需要用到的数据分组包括通话详单、用户
属性 （ 包括用户号码 、资费方 案、入 网时间等 ） 费 、资 参数 （ 包括字头 、费率、折扣等 ） 费系统 以通话详 ，计 单为中心 ，查询相关的用户属性、资费参数 ，根据查询
个账期 （ 一般为一个月）结束后，收集所有用户的通
４ 内存 数据 库 的应用
４１实时计费系统模型 ．
根据计费系统的特点 ，可以采用内存数据库 的处理
话详单 ，进行计费处理 ，采用这种计费方式，只能开展
后付费业务。
伴随智能网的发展 ，２０ ００年前后各地都逐步推出了