云計算環(huán)境下網絡技術研究論文
引言
云計算是一種比較全面的互聯(lián)網計算模型，其主要作用是靈活自如地調用每一種IT技能。伴隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，云計算作為一種新興的技術，對提升、優(yōu)化大數(shù)據(jù)及信息的處理有著巨大的作用，云計算環(huán)境下的網絡技術發(fā)展又向前邁進一大步。
1云計算技術的研究
云計算的計算方式是利用互聯(lián)網，在各種網絡技術（如計算機、網絡、通信技術）的綜合應用下實現(xiàn)的。云計算獲得數(shù)據(jù)及信息的方法主要是利用與互聯(lián)網相連接的硬件設備。“云”是對網絡的一種形象表達，多的意思。網絡技術的發(fā)展也推進著云計算技術的發(fā)展，被越來越多的人熟知和應用。云計算主要是建立一種隨時變化的信息源數(shù)據(jù)庫，主要是通過分布計算與虛擬化的手段，將許多相對分散的信息數(shù)據(jù)聚集而形成[1]。云計算形成的信息源數(shù)據(jù)庫是隨著自身所使用的網絡資源不斷變化的。云計算中轉嫁硬件設備的方法為企業(yè)極大地節(jié)約了經濟成本，同時也節(jié)約了人力成本。客戶與任務之間主要靠互聯(lián)網聯(lián)系在一起，這是信息技術發(fā)展的趨勢，云計算則適應了這一趨勢。
2云計算網絡技術體系框架
信息處理硬件負責云計算的主要工作，云計算市場呈現(xiàn)一種蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，促使著處理硬件需求量的增加�；ヂ�(lián)網信息處理的規(guī)模化、模擬化都受到信息處理硬件發(fā)展的影響。信息處理平臺基于橫向和縱向的兩種交流實現(xiàn)，在以前的處理平臺中主要采用縱向交流，隨著大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展，橫向數(shù)據(jù)交流量不斷增加，云計算網絡的體系骨架進一步完善。云計算網絡骨架（從工作任務到最終的客戶）一般可以分為四種：
�。�1）在虛擬機之間的網絡交互；
�。�2）服務器之間的網絡交互；
（3）數(shù)據(jù)中心之間的網絡交互；
（4）用戶與數(shù)據(jù)信息中心之間的網絡交互。其中發(fā)生在數(shù)據(jù)信息中心內部的是服務器、虛擬機之間的兩種網絡交互方式。網絡交互是發(fā)生在虛擬機之間的，主要是在虛擬交換機中進行。網絡交互發(fā)生在服務器之間的，利用交換機進行交互，在服務器中通過縱向和橫向兩種流量交互實現(xiàn)。網絡交互發(fā)生在數(shù)據(jù)中心之間的，可分情況對待：同城時，可選用城域網解決；不同城時，可選用骨干網解決。數(shù)據(jù)中心可能因數(shù)據(jù)量的增多而不能及時完成操作，需要增設數(shù)據(jù)中心進行操作，由此出現(xiàn)二層網絡的搭架。網絡交互發(fā)生在用戶與數(shù)據(jù)信息中心的，主要通過城域網完成交互�，F(xiàn)實生活中，升級的業(yè)務、劇增的信息數(shù)據(jù)、流量增大的用戶與信息數(shù)據(jù)中心之間，都促使著更大型、更智能的網絡寬帶的出現(xiàn)，從而更好地進行數(shù)據(jù)信息的傳輸。多個數(shù)據(jù)信息中心的出現(xiàn)也為我們帶來了新的問題，例如：如何快速地進行數(shù)據(jù)信息中心的轉換。
3云環(huán)境下的網絡新技術
3.1虛擬機本地互訪網絡
目前狀況下，對同一臺服務器內部虛擬機之間的交互連接使用虛擬交換機就可以完成。虛擬機一般單靠軟件實現(xiàn)網絡互聯(lián)，不需要硬件設施的運行[2]。雖然這種網絡交互發(fā)生在虛擬機之間，其互訪簡單易行，但存在不少隱患：（1）虛擬機之間的流量得不到有效的監(jiān)控，傳統(tǒng)的系統(tǒng)已不能適應現(xiàn)有的云計算；
�。�2）當虛擬機通過虛擬機的流量增大時，服務器信息數(shù)據(jù)中心的負擔加大，會影響虛擬機的性能。針對以上兩個問題，現(xiàn)已有了解決的方案。IEEE的802.1QgbEdgeVirtualBridging和IEEE的802.1BrBridgePortExtension，就是針對這兩個問題提出來的。兩者方案各有優(yōu)劣，802.1Br需要硬件的支持，802.1Qgb需要修改交換機的驅動。在具體應用中選擇哪一種方案，還需要進一步的實踐檢驗。
3.2數(shù)據(jù)中心二層互訪網絡
當前，數(shù)據(jù)中心普遍采用的是樹狀三層網絡架構，分別為接入層、匯聚層以及核心層。出現(xiàn)兩個服務器位于樹狀結構的不同分支時，就需借助核心層來實現(xiàn)運行，但在這期間耗費了大量的時間，云環(huán)境下對橫向流量增加的性能需求已完全不能得到滿足。若采用增設防火墻的方式，相當于在整個計算過程中增加了一個VLAN，但虛擬機也會因超出VLAN的范疇導致運行出現(xiàn)問題。解決方式是減縮樹狀結構（三層變兩層，刪除匯聚層）。對數(shù)據(jù)中心的影響是結構實現(xiàn)扁平化，服務器能力得到強化，從而實現(xiàn)虛擬機的正常運行[3]。數(shù)據(jù)中心的結構扁平化的過程中也會出現(xiàn)一系列的問題。多臺通過虛擬化技術虛擬出的服務器，增加了數(shù)據(jù)信息中心的網絡規(guī)模。傳統(tǒng)的方法通過樹狀協(xié)議繞路解決，很明顯這種方法已不適用現(xiàn)有的需求�？刂破矫婧蛿�(shù)據(jù)的平面虛擬化技術產生，解決了這個難題，同時對寬帶的利用強化。
3.3數(shù)據(jù)中心跨站點二層互訪網絡
大數(shù)據(jù)時代到來后，隨著互聯(lián)網技術及其應用的發(fā)展，如何保證數(shù)據(jù)信息的`安全成為信息時代的主題。傳統(tǒng)方法在解決這個問題時，選擇對數(shù)據(jù)擴容以及備份，但備份的內容牽扯到數(shù)據(jù)信息中心時，就需要對數(shù)據(jù)信息中心進行備份操作。在云計算的環(huán)境下，需要構建跨數(shù)據(jù)中心的的二層互訪網絡（即進行分布式計算機以及對虛擬機跨點遷移），在目前看來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心直連的狀況很少，主要還是選擇二層互聯(lián)（通過在IP網上打隧實現(xiàn)）的方式。最新的技術仍為個人私有，傳輸過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息中心相互獨立，確保IP互聯(lián)的永續(xù)性[4]。
3.4用戶接入網絡
在云計算環(huán)境下，數(shù)據(jù)中心二層互訪網絡的構建使得用戶在接入網絡時會遇到以下情況：
�。�1）多站式的分布計算，讓用戶在選擇數(shù)據(jù)信息中心時產生困惑；
（2）如何快速在業(yè)務虛擬機與數(shù)據(jù)中心之間切換、遷移。在實際具體操作中，用戶大多會選擇DNS技術，對新技術LISP使用率較低。DNS技術主要是分散IP地址，用戶與數(shù)據(jù)信息中心的交聯(lián)就是通過分散出來的IP實現(xiàn)的。我們可以假設一個條件：虛擬機跨數(shù)據(jù)中心轉移，IP地址保持不變。在這種情況下，NAT設備就可以發(fā)揮作用，它可讓IP地址轉化為多個虛擬IP以便用戶切換。
3.5SND技術
SND是與當前網絡技術發(fā)展相適應的技術，主要用于控制和分離的分離。傳統(tǒng)技術中主要通過拆分控制層實現(xiàn)三層架構。SDN作為最新的網絡技術受到廣泛的歡迎，當前數(shù)據(jù)中心的網絡互聯(lián)就是靠它來實現(xiàn)，整合信息資源，從而使得網絡虛擬化以及虛擬機之間的遷移實現(xiàn)[5]。
4云計算網絡發(fā)展的展望
在云計算環(huán)境下，對網絡技術的發(fā)展提出更高的要求。一種網絡技術的需求可能會出現(xiàn)多種解決辦法，因此在實際應用中，需要根據(jù)實際情況實際分析。目前國外通過數(shù)據(jù)中心間的光纖直連，來解決數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)互聯(lián)劇增的問題，這對中國來說有著相當大的借鑒意義。通過多種技術而實現(xiàn)不同設備之間的數(shù)據(jù)共連是網絡技術發(fā)展的新方向。
5結束語
社會的發(fā)展催促著網絡技術的更新?lián)Q代，傳統(tǒng)技術在新形勢下逐步暴露出自身的不足。云計算環(huán)境下，需要更高層次的網絡技術做支撐，以滿足社會發(fā)展對網絡更新?lián)Q代提出的要求。新的網絡技術層出不窮，如上文中提到的SND技術、虛擬網絡技術等等，以適應新的社會需求。但是要注意新的網絡技術并不成熟，還要進一步投入研究。隨著社會以及網絡技術的不斷發(fā)展，基于云環(huán)境下的網絡技術定會有新的突破，以服務于現(xiàn)代化建設。
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