基于云計算環(huán)境下的網絡新技術分析

王 喆

（吉林大學網絡中心，吉林長春 130025）

當前隨著大數(shù)據時代的到來，云計算作為一種基于網絡而發(fā)展起來的計算方式，正處于飛速發(fā)展的階段。在云計算的環(huán)境下對于網絡技術又提出了新的要求。

1 云計算技術研究

云計算是一種基于計算機、網絡、通信等技術基礎上的利用互聯(lián)網開展計算的方式。利用云計算，通過互聯(lián)網聯(lián)接的各種硬件設備可以進一步獲得相應的數(shù)據和信息。所謂的“云”就是一種多的意思，是對網絡的一種形象講法。隨著網絡技術不斷突飛猛進，云計算技術也進入了發(fā)展的快車道，越來越被社會和人們所認識。云計算方式主要利用分布計算和虛擬化的手段，組建一種信息和數(shù)據優(yōu)化配置的管理控制層，將很多的相對比較分散的信息網絡資源進一步聚集，形成一種大的信息源數(shù)據庫，這個數(shù)據庫相對是隨時隨地變化的。

這樣動態(tài)資源庫主要是指云計算所利用的網絡資源是隨時變化的。這種云計算技術可以將硬件設備轉嫁到互聯(lián)網上，極大地節(jié)約了企業(yè)的經濟成本，同時進一步降低了云計算運行的人工力量。以后的信息技術的發(fā)展是主要依靠互聯(lián)網將客戶和任務聯(lián)系在一起，云計算將有力推動該項工作的進一步發(fā)展，其中云計算的最為主要的功能就是進行相應的數(shù)據處理，這種數(shù)據處理任務將不斷增加其工作承載力，成為以后互聯(lián)網進行大量數(shù)據交換的主要方式和平臺，以前的信息處理的平臺和方式遠遠不能適應云計算的要求，因此，這個云計算給我們的互聯(lián)網提出了一個新的發(fā)展課題，同時也是信息化技術進行升級改造的主要推動內核。

2 云計算的網絡骨架

云計算的主要工作是由信息處理硬件完成的，處理硬件由于云計算市場的不斷發(fā)展，需求量不斷增加，而實現(xiàn)一種不斷發(fā)展的態(tài)勢，其發(fā)展的方向進一步推動整個互聯(lián)網對于信息處理的規(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主要還是一種基于互聯(lián)網中分層發(fā)展的組成方式，由相應的任務、數(shù)據庫等服務器組合而成。這些設備進一步與相應的交換設備進行連接，然后又路由設備進一步將數(shù)據傳送到整個網絡之中。整個網絡數(shù)據平臺之間的數(shù)據實現(xiàn)了與客戶個運營商之間的信息交流，這就是通常所說的縱向的交流，而運營商之間的交流叫做橫向的交流。實際上這個橫向交流相對較少，因此層次化的信息處理平臺進一步適應整個互聯(lián)網的發(fā)展。隨著大數(shù)據時代的到來，這個橫向交流的數(shù)據量不斷增多，這種云計算的互聯(lián)網發(fā)展骨架進一步完善和搭建。

云計算的網絡骨架主要從工作任務到最終的客戶之間存在著模擬設備、硬件設備、信息平臺還有客戶與信息平臺之間的聯(lián)系，這四個組成部分中的模擬設備和硬件設備是整個互聯(lián)網信息平臺的內核。

1）模擬設備內部的交換。硬件設備中的模擬設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現(xiàn)主要建立在軟件設置的層面，主要有整個軟件系統(tǒng)擔任。

2）硬件設備之間的交換。整個硬件設備之間的數(shù)據信息的交換稱之為雙向的數(shù)據交換，整個由于硬件之間模擬設備之間的交換需要整個網絡的承載能力的支持，整個網絡平臺的壓力還是比較大的。

3）信息平臺之間的數(shù)據交換。信息的交換的互聯(lián)網在一個區(qū)域內主要是通過相應的局域網展開的，不同區(qū)域內的數(shù)據信息交換主要是由廣域網和城域網實現(xiàn)。因為整個云計算的功能進一步凸顯，所以其任務工作量也在不斷提升和擴大，現(xiàn)在已經形成了不同功能的信息處理云計算群，他們分布在整個互聯(lián)網的各個角落，如果需要相應的信息交換，則需要進一步通過網絡構建新的網絡互連平臺，進行相應的數(shù)據交換。

4）客戶與信息平臺之間的信息交換。客戶和信息平臺之間的信息交換主要是依靠廣域網和城域網開展相應的聯(lián)系的，整個云計算市場不斷發(fā)展，任務量也在不斷提升，整個客戶與信息平臺之間的信息交換信息量也在不斷增多，整個互聯(lián)網的交換承載能力也在不斷增大，現(xiàn)代的光纖網絡不斷提升網速的同時，也在向著智能化的方向發(fā)展?，F(xiàn)實情況中，客戶在信息的獲取渠道可能是一個信息平臺，也可能是多個信息平臺，還有可能是先在一個信息平臺，后來又是一個信息平臺的，這就需要進一步實現(xiàn)信息平臺之間轉換的零誤差和迅速性。

3 云計算環(huán)境下的網絡新技術

3.1 虛擬機本地互訪網絡

目前，業(yè)界通過虛擬交換機解決同一臺物理服務器內部的虛擬機二層網絡互訪問題，跨物理服務器的虛擬機互訪才交給傳統(tǒng)的接入交換機處理。

3.2 數(shù)據中心二層互訪網絡

數(shù)據中心普遍采用樹狀三層網絡架構，分為接入層、匯聚層和核心層，當 兩個服務器位于樹狀結構的不同分支時，它們之間的互訪要經過核心層轉發(fā)，多跳才能實現(xiàn)，大大增加了時延，已經不能滿足云計算環(huán)境下橫向流量增加的性能需求。另一方面，在三層網絡架構下，如果加入防火墻設備，會在樹的一個分支下建立一個VLAN，當VLAN下的某臺虛擬機遷移出VLAN范圍，可能會導致該虛擬機運行異常。解決辦法是扁平化數(shù)據中心網絡結構，由三層結構變?yōu)槎咏Y構，即接入層、核心層兩級，以提高服務器互訪性能，支持虛擬機正常遷移。

3.3 數(shù)據中心跨站點二層互訪網絡

數(shù)據的安全性一直是信息時代的首要問題，為了保證數(shù)據的安全性，在傳統(tǒng)網絡中，需要對數(shù)據進行擴容和災備，這就會涉及到多數(shù)據中心之間的備份操作等。當前，在云計算的大數(shù)據時代，就需要創(chuàng)建跨站點二層互訪網絡。數(shù)據中心跨站點二層互訪網絡的實現(xiàn)方法有很多種，其中光纖連接的方式最簡單，但是應用難度較大，不具普遍應用性。當前，更為實用的方法是通過互聯(lián)網實現(xiàn)二層互聯(lián)。

3.4 用戶接入網絡

跨數(shù)據中心的二層網絡的構建，使得用戶接入數(shù)據中心時，可能會面臨多站點分布式計算選擇困難以及數(shù)據遷移后的快速查找障礙。目前的主要技術實現(xiàn)是傳統(tǒng)的DNS技術和最新的LISP（locator/ID separation protocol）路由發(fā)現(xiàn)技術。

3.5 SDN技術

SDN技術是一種新型網絡架構，SDN技術將控制與轉發(fā)分離，具有可編程功能。它不同與傳統(tǒng)的邏輯架構，采用了三層邏輯架構的形式。SDN技術的三層邏輯架構是指轉發(fā)層、控制層和應用層。

4 結束語

大數(shù)據時代的發(fā)展不斷推進，現(xiàn)代人們通過網絡進一步實現(xiàn)信息交換互通及運算的要求不斷增大，只有云計算才是實現(xiàn)這種大量的信息交換等方面的工作任務，但是云計算也給現(xiàn)代的網絡帶來了很多承載能力上的壓力和問題，進一步實現(xiàn)網絡技術的優(yōu)化從而適應現(xiàn)代云計算的需要，是當務之急。網絡技術的發(fā)展必將向著適應云計算條件的方向推進。

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