智能云计算网络架构研究

智能云计算网络架构研究

作者：陈志涛

来源：《硅谷》2012年第12期

摘 要： 对智能云计算网络架构问题进行研究，阐述云计算发展过程及优势，比较传统智能网络与智能云计算网络，提出未来云计算网络发展应当注重的关键问题。 关键词： 互联网；智能云计算网络；传统智能信息网络 0 引言

互联网的出现极大的改变了人们的生活，它将单一的计算机与网络连接，将一个精彩纷呈的、具备多种功能的广阔世界展现给人们，并使这个世界逐步向着开放化与社会化的方向发展。伴随互联网的不断发展，一些技术与名词也相继出现在人们的生活中，而这些技术与名词也相应的起到了推动互联网发展的作用。

从互联网行业发展的整体趋势可以看出，互联网的发展只有向着低门槛的方向，这是推动互联网普及的最直接有效的方法。此外互联网的发展还应当面相企业用户，随着计算机与互联网技术的不断发展，企业也逐渐转变管理方式，对网络的需求逐渐向着整合的、智能的、简化的方向发展，很多企业更是通过云计算的方式来将企业的信息放在互联网上。

云计算是多种网络技术与计算机相融合的结果。云计算是一种基于因特网的超级计算模式，连接了大量并发的网络计算和服务，拥有强大的运算能力。使用者可以通过个人电脑、笔记本、手机等设备与数据中心相连接，并按照各自的需求进行存储和运算。 1 云计算的发展过程及优势

云计算是继上个世纪80年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变，在近两年更是成为互联网领域的热门词汇之一，得到了世界上很多IT公司的重视。世界上的知名IT公司如谷歌、微软、亚马逊等都相继退出了自己的云计算平台，在公司未来的发展战略上都将云计算视为重要的环节。

由于云计算是连接了大量的并发的网络计算与服务，在系统的后端与无数的服务器相连接，为了保证云计算系统能够稳定的运行，有效的对连接的服务器进行组织就显得至关重要了。在这一方面，云计算有三个突出的方面能够很好的解决这个问题。

首先是对计算资源实现按需获取，这样才能使能够避免用户的计算资源计划需要提前很久完成。

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其次是可以云平台的建立可以从较小规模开始，当需求逐渐增加的时候再对规模进行扩展，这样就避免了前期需要大量投入的问题，也在很大程度上降低了风险。

最后计算资源的使用付费方面可以以一个较短的时间为单位，这样在不需要的时候就可以释放这些资源从而提高了整体的使用率。

云计算之所以成为互联网领域备受关注的名词与它所具有的具有鲜明的特点密不可分，首先的特点是云计算为用户提供了安全的数据存储中心，这样就可以使用户免受数据丢失、病毒侵入的烦恼，而用户就可以放心的使用云计算服务。其次是用户在使用云计算服务时对终端设备的要求较低，这就使得用户在使用时方便高效，可以随时对地的享受云计算服务。第三是不同的设备之间可以实现数据与应用的共享，任何能够连接进互联网设备所访问使用的都是保存在云计算提供的数据存储中心的同一份数据。最后一个特点是云计算的潜力无穷，这样就为数据的存储与管理有了更加广阔的空间。

2 传统智能信息网络与基于云计算的智能云网络 2.1 传统的智能信息网络

早在2003年思科公司就提出了智能信息网络的概念。智能信息网络具备三个重要的属性，即弹性、自适应性和集成性。其中弹性包括了易扩充、多层安全、高可靠性和虚拟化服务。所谓的自适应性则是包括了识别应用、自防御、自优化、服务的灵活性。而集成性指的则是使用中具有即插即用的特性、部件模块化和实现系统级管理。

智能信息网络的优势众多，公认的优势则主要有三个，分别是能够降低运行费用从而降低总体成本；能够提高投入产出比，使生产率显著提高，这样就可以让用户随时随地的访问网络；能够增加业务的灵活性，这样便于建立与客户之间的合作伙伴关系，使得收入渠道的开辟更加便利。而实现智能信息网络体系的全球化部署也要分为三个步骤来进行。第一个步骤是建立基础信息网络，能够实现数据、语音和视频等信息内容在一个网络系统上的智能传输。第二个步骤是使信息资源的分配能够在网络上实现智能动态分配。而第三个步骤则是要实现应用和服务集成于虚拟平台上。

当前，智能信息网络在我国的发展还处于一个非常基础的状态下，仅仅是实现了网络的连通性，在可靠性、安全性和易扩充易管理方面也非常的欠缺。我国的智能信息网络还处于一种缺乏整体规划的状态，由于没有一个明确的规划就使得我国的智能信息网络混乱，不能够为未来的网络建设提供保证和基础。由此可知建立新的智能云网络能够有效的改善我国的网络建设情况，更好的利用现有的网络建设资源。 2.2 基于云计算的智能云网络

与传统的智能网络相比，基于云计算的智能云网络无论是在设计理念还是服务范畴上都远远的超过了传统的智能网络。基于云计算的智能云网络与传统的智能信息网络的区别在于它可

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以根据不同应用的需求实现资源的动态供应，这样就可以满足多种应用的需求。此外基于云计算的智能云网络在网络规模力，操控性，可视化和定制方面都令企业信服。随着人们需求的不断改变以及交换技术的不断发展，当前云网络已经呈现出动态的、可预测的特点，也正是这些特点赋予了智能云网络更多的要求：1）要在保证连接的基础上，以创建智能处理和缓存的方式来启用信息网络。2）面对不断变化的网络需求，要不断提高应变反应能力，尤其在网络的安全性、自及网络出现故障时的处理。3）要尽量发展开放式的智能云网络，并且要以提高互联网的互操作性为目标。4）要重视环保，尽量实现节能减排，减少消耗。从物理领域迁移到虚拟领域并最终过渡到云网络，是基于云网络的交换新特性纵观数据中心的发展趋势。客户服务器的设计是在传统的万维网、邮件传输或者文件传输要求的基础之上进行的，这是传统数据中心的主要特征之一。但是随着人们需求的不断变化及网络技术的不断进步，这种数据中心已经远远不能满足人们的要求，这也就为新的数据中心提出了更高的要求。当前的应用对网络的要求更加严苛，要求大容量存储设备或者虚拟机影响大量数据传输，因此低延迟无阻碍同时保持数据的高速传输就成为这些应用的主要要求。为了满足这些应用的要求，云网络数据中心就需要在可扩展性、可预测性、低延迟、无阻碍传输等各种性能上达到所需要的水平。 由于云计算的应用往往是面相全国甚至是全球的，因此其服务器集群往往也是遍布各地的，即便能够集中在一个区域，在考虑到管理扩展及维护的便利性也会将其分为几个子网，一般来说一个子网内是典型的树型网络拓扑架构，因此云计算系统的后端网络拓扑结构是较为复杂。由此在云计算服务定义的基础上，又提出了智能云网络的新的服务定义，即将网络资源作为新的服务能力封装给用户进行使用。

当前云网络已经超越了传统的网络，智能云网络在可伸缩性、低延迟性和可扩展性方面都与传统的智能信息网络。为了解决当前云网络面临的问题，在对云网络的设计网络机构及软件架构的同时，还需要进一步解决一些关键性的因素，下面分别对其阐述：

1）可伸缩性。由于云网络必须规模化，需要处理的吞度量往往可达每秒万亿包的水平，因此要求云网络在适应吞吐量要求的基础上要确保网络资源不会成为障碍。2）低延迟性。智能云网络与传统智能信息网络相比在延迟性上有更高的要求，一般而言智能云网络要求整个网络中的延迟在微秒级别，低延迟性也就是智能云网络所要解决的主要因素之一。3）确保一定的服务质量。与传统的智能信息网络相比，智能云网络需要提供可预测的性能，因此需要更高的服务质量，确保一定的服务质量才能真正发挥智能云网络的优势。4）自愈性。由于云网络需要全天候工作，停机处理会极大的影响云网络的工作，因此自愈性也是网络的架构所应具备的重要特性。5）可扩展性。对于智能云网络而言，可扩展性也是智能云网络所应当具备的一种特性，因此要求云网络具备可自动配置，监控，维护网络，升级和故障排除的能力。 3 结论

云计算是近几年互联网领域备受关注的名词之一，对于未来网络的发展有着非常重要的作用。对云计算的发展及特点进行论述，分析云计算对于解决网络问题所能起到的作用，指出云计算在未来的发展中所应注意的关键问题。传统智能信息网络在我国的发展还存在着很大的问

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题，构建新的智能云网络能够有效的改善我国的网络建设情况，更好的利用现有的网络建设资源。

参考文献：

[1]房秉毅、张云勇、陈清金、贾兴华，云计算网络虚拟化技术[J].信息通信技术，2011，05（1）.

[2]王聪、王翠荣、王兴伟、蒋定德，面向云计算的数据中心网络体系结构设计[J].计算机研究与发展，2012，49（02）.

[3]李冠.云计算网络应用模式研究[J].硅谷，2010（12）.