王 喆

（吉林大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心，吉林長(zhǎng)春 130025）

當(dāng)前隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，云計(jì)算作為一種基于網(wǎng)絡(luò)而發(fā)展起來的計(jì)算方式，正處于飛速發(fā)展的階段。在云計(jì)算的環(huán)境下對(duì)于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)又提出了新的要求。

1 云計(jì)算技術(shù)研究

云計(jì)算是一種基于計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信等技術(shù)基礎(chǔ)上的利用互聯(lián)網(wǎng)開展計(jì)算的方式。利用云計(jì)算，通過互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接的各種硬件設(shè)備可以進(jìn)一步獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)和信息。所謂的“云”就是一種多的意思，是對(duì)網(wǎng)絡(luò)的一種形象講法。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷突飛猛進(jìn)，云計(jì)算技術(shù)也進(jìn)入了發(fā)展的快車道，越來越被社會(huì)和人們所認(rèn)識(shí)。云計(jì)算方式主要利用分布計(jì)算和虛擬化的手段，組建一種信息和數(shù)據(jù)優(yōu)化配置的管理控制層，將很多的相對(duì)比較分散的信息網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)一步聚集，形成一種大的信息源數(shù)據(jù)庫(kù)，這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)相對(duì)是隨時(shí)隨地變化的。

這樣動(dòng)態(tài)資源庫(kù)主要是指云計(jì)算所利用的網(wǎng)絡(luò)資源是隨時(shí)變化的。這種云計(jì)算技術(shù)可以將硬件設(shè)備轉(zhuǎn)嫁到互聯(lián)網(wǎng)上，極大地節(jié)約了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)進(jìn)一步降低了云計(jì)算運(yùn)行的人工力量。以后的信息技術(shù)的發(fā)展是主要依靠互聯(lián)網(wǎng)將客戶和任務(wù)聯(lián)系在一起，云計(jì)算將有力推動(dòng)該項(xiàng)工作的進(jìn)一步發(fā)展，其中云計(jì)算的最為主要的功能就是進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，這種數(shù)據(jù)處理任務(wù)將不斷增加其工作承載力，成為以后互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)交換的主要方式和平臺(tái)，以前的信息處理的平臺(tái)和方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)云計(jì)算的要求，因此，這個(gè)云計(jì)算給我們的互聯(lián)網(wǎng)提出了一個(gè)新的發(fā)展課題，同時(shí)也是信息化技術(shù)進(jìn)行升級(jí)改造的主要推動(dòng)內(nèi)核。

2 云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)骨架

云計(jì)算的主要工作是由信息處理硬件完成的，處理硬件由于云計(jì)算市場(chǎng)的不斷發(fā)展，需求量不斷增加，而實(shí)現(xiàn)一種不斷發(fā)展的態(tài)勢(shì)，其發(fā)展的方向進(jìn)一步推動(dòng)整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)于信息處理的規(guī)模性、模擬性、零碳性的發(fā)展新常態(tài)。云計(jì)算一定要使得信息出來的硬件發(fā)展整體性的發(fā)展變化。以前的信息處理平臺(tái)主要還是一種基于互聯(lián)網(wǎng)中分層發(fā)展的組成方式，由相應(yīng)的任務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)等服務(wù)器組合而成。這些設(shè)備進(jìn)一步與相應(yīng)的交換設(shè)備進(jìn)行連接，然后又路由設(shè)備進(jìn)一步將數(shù)據(jù)傳送到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)之中。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了與客戶個(gè)運(yùn)營(yíng)商之間的信息交流，這就是通常所說的縱向的交流，而運(yùn)營(yíng)商之間的交流叫做橫向的交流。實(shí)際上這個(gè)橫向交流相對(duì)較少，因此層次化的信息處理平臺(tái)進(jìn)一步適應(yīng)整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，這個(gè)橫向交流的數(shù)據(jù)量不斷增多，這種云計(jì)算的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展骨架進(jìn)一步完善和搭建。

云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)骨架主要從工作任務(wù)到最終的客戶之間存在著模擬設(shè)備、硬件設(shè)備、信息平臺(tái)還有客戶與信息平臺(tái)之間的聯(lián)系，這四個(gè)組成部分中的模擬設(shè)備和硬件設(shè)備是整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)的內(nèi)核。

1）模擬設(shè)備內(nèi)部的交換。硬件設(shè)備中的模擬設(shè)備之間的信息交換叫做本地的互訪，現(xiàn)在的這種互訪功能的實(shí)現(xiàn)主要建立在軟件設(shè)置的層面，主要有整個(gè)軟件系統(tǒng)擔(dān)任。

2）硬件設(shè)備之間的交換。整個(gè)硬件設(shè)備之間的數(shù)據(jù)信息的交換稱之為雙向的數(shù)據(jù)交換，整個(gè)由于硬件之間模擬設(shè)備之間的交換需要整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的承載能力的支持，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的壓力還是比較大的。

3）信息平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交換。信息的交換的互聯(lián)網(wǎng)在一個(gè)區(qū)域內(nèi)主要是通過相應(yīng)的局域網(wǎng)展開的，不同區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息交換主要是由廣域網(wǎng)和城域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)檎麄€(gè)云計(jì)算的功能進(jìn)一步凸顯，所以其任務(wù)工作量也在不斷提升和擴(kuò)大，現(xiàn)在已經(jīng)形成了不同功能的信息處理云計(jì)算群，他們分布在整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)角落，如果需要相應(yīng)的信息交換，則需要進(jìn)一步通過網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建新的網(wǎng)絡(luò)互連平臺(tái)，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)交換。

4）客戶與信息平臺(tái)之間的信息交換?？蛻艉托畔⑵脚_(tái)之間的信息交換主要是依靠廣域網(wǎng)和城域網(wǎng)開展相應(yīng)的聯(lián)系的，整個(gè)云計(jì)算市場(chǎng)不斷發(fā)展，任務(wù)量也在不斷提升，整個(gè)客戶與信息平臺(tái)之間的信息交換信息量也在不斷增多，整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的交換承載能力也在不斷增大，現(xiàn)代的光纖網(wǎng)絡(luò)不斷提升網(wǎng)速的同時(shí)，也在向著智能化的方向發(fā)展?，F(xiàn)實(shí)情況中，客戶在信息的獲取渠道可能是一個(gè)信息平臺(tái)，也可能是多個(gè)信息平臺(tái)，還有可能是先在一個(gè)信息平臺(tái)，后來又是一個(gè)信息平臺(tái)的，這就需要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)信息平臺(tái)之間轉(zhuǎn)換的零誤差和迅速性。

3 云計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)

3.1 虛擬機(jī)本地互訪網(wǎng)絡(luò)

目前，業(yè)界通過虛擬交換機(jī)解決同一臺(tái)物理服務(wù)器內(nèi)部的虛擬機(jī)二層網(wǎng)絡(luò)互訪問題，跨物理服務(wù)器的虛擬機(jī)互訪才交給傳統(tǒng)的接入交換機(jī)處理。

3.2 數(shù)據(jù)中心二層互訪網(wǎng)絡(luò)

數(shù)據(jù)中心普遍采用樹狀三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，分為接入層、匯聚層和核心層，當(dāng) 兩個(gè)服務(wù)器位于樹狀結(jié)構(gòu)的不同分支時(shí)，它們之間的互訪要經(jīng)過核心層轉(zhuǎn)發(fā)，多跳才能實(shí)現(xiàn)，大大增加了時(shí)延，已經(jīng)不能滿足云計(jì)算環(huán)境下橫向流量增加的性能需求。另一方面，在三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，如果加入防火墻設(shè)備，會(huì)在樹的一個(gè)分支下建立一個(gè)VLAN，當(dāng)VLAN下的某臺(tái)虛擬機(jī)遷移出VLAN范圍，可能會(huì)導(dǎo)致該虛擬機(jī)運(yùn)行異常。解決辦法是扁平化數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由三層結(jié)構(gòu)變?yōu)槎咏Y(jié)構(gòu)，即接入層、核心層兩級(jí)，以提高服務(wù)器互訪性能，支持虛擬機(jī)正常遷移。

3.3 數(shù)據(jù)中心跨站點(diǎn)二層互訪網(wǎng)絡(luò)

數(shù)據(jù)的安全性一直是信息時(shí)代的首要問題，為了保證數(shù)據(jù)的安全性，在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)容和災(zāi)備，這就會(huì)涉及到多數(shù)據(jù)中心之間的備份操作等。當(dāng)前，在云計(jì)算的大數(shù)據(jù)時(shí)代，就需要?jiǎng)?chuàng)建跨站點(diǎn)二層互訪網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)中心跨站點(diǎn)二層互訪網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法有很多種，其中光纖連接的方式最簡(jiǎn)單，但是應(yīng)用難度較大，不具普遍應(yīng)用性。當(dāng)前，更為實(shí)用的方法是通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)二層互聯(lián)。

3.4 用戶接入網(wǎng)絡(luò)

跨數(shù)據(jù)中心的二層網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，使得用戶接入數(shù)據(jù)中心時(shí)，可能會(huì)面臨多站點(diǎn)分布式計(jì)算選擇困難以及數(shù)據(jù)遷移后的快速查找障礙。目前的主要技術(shù)實(shí)現(xiàn)是傳統(tǒng)的DNS技術(shù)和最新的LISP（locator/ID separation protocol）路由發(fā)現(xiàn)技術(shù)。

3.5 SDN技術(shù)

SDN技術(shù)是一種新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，SDN技術(shù)將控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離，具有可編程功能。它不同與傳統(tǒng)的邏輯架構(gòu)，采用了三層邏輯架構(gòu)的形式。SDN技術(shù)的三層邏輯架構(gòu)是指轉(zhuǎn)發(fā)層、控制層和應(yīng)用層。

4 結(jié)束語(yǔ)

大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展不斷推進(jìn)，現(xiàn)代人們通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)信息交換互通及運(yùn)算的要求不斷增大，只有云計(jì)算才是實(shí)現(xiàn)這種大量的信息交換等方面的工作任務(wù)，但是云計(jì)算也給現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)帶來了很多承載能力上的壓力和問題，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)化從而適應(yīng)現(xiàn)代云計(jì)算的需要，是當(dāng)務(wù)之急。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展必將向著適應(yīng)云計(jì)算條件的方向推進(jìn)。

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