基于云計算的網絡技術研究

何 彰 曾昭江

（廣東創新科技職業學院，廣東 東莞 523960）

基于云計算的網絡技術研究

何 彰 曾昭江

（廣東創新科技職業學院，廣東 東莞 523960）

隨著科學技術與網絡信息技術在近幾年的迅速發展，云計算技術開始出現在大眾眼中，其靈活性以及便捷性使得云計算的相關產業得到了快速的發展。本文從云計算的概念入手，分析基于云計算的網絡技術的實現及其發展所面臨的挑戰，以更好地推動云計算技術的發展。

計算機網絡；云計算

1 引言

隨著科學技術的發展、網絡技術不斷進步，世界進入了以信息時代為特征的高速發展階段。“十三五”規劃建議明確提出了拓展網絡應用、實施“互聯網+”的行動方向，即互聯網技術和“互聯網+”應用將進一步廣泛滲入到生產、生活等各個領域，這將深刻影響社會的生產生活方式，加速我國經濟的發展。以云計算為中心的計算機網絡技術在各行業的數據采集與集成、構建數據平臺、加快信息傳遞等應用中發揮更大的促進作用。云計算的迅速發展為計算機網絡的發展提供了良好的技術支持。

2 云計算概述

云計算(Cloud Computing)是隨著并行處理(Parallel Computing)、分布式處理(Distributed Computing)和網格計算(Grid Computing)綜合發展的應用研究方向，其基本原理是使分布在各地大量的分布運算的計算機相互協調實現計算任務，將企業的數據中心放在云端，然后企業或者用戶根據需求訪問云端計算機和存儲系統。云計算通過互聯網提供軟件與服務，加入云計算不需要安裝服務器或任何客戶端軟件，只通過網絡瀏覽器界面就可以實現在任何時間、任何地點、任何設備（前提是接入互聯網）上隨時隨意訪問，這種服務模式也叫“軟件即服務(SaaS)”，而對大多數用戶來說，它只不過是一個網絡。

云計算有狹義和廣義之分。狹義是指像IT基礎設施一樣的交付和使用模式，接入云端的用戶可以按需獲得所提供的各種資源如硬件、平臺和軟件。提供的網絡資源被稱為“云”，在用戶看來“云”中的資源是可以無限擴展和隨時獲取、按需使用、按實際使用付費，這就像使用普通的IT基礎設施一樣。廣義是指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的軟件、服務器集群、寬帶資源等互聯網的其他服務資源。這種資源池也被稱為“云”，云計算是將所有的計算資源集中起來，并由軟件實現自動管理、高效運算，讓用戶無需注重繁瑣的細節，只需專注于自己的業務，這有利于降低經營成本。

3 云計算技術的分類

計算機網絡云技術的發展中，根據云計算的性質，云計算可以分為公共云、私有云和混合云。公有云是指用戶自身沒有所需資源，只是通過分享的方式使用他人資源，公有云通常是由專門的服務提供商提供，處在企業防火墻以外的對所有客戶服務的云計算系統。在私有云中，用戶通過自身需求來操作云平臺，它通常處在企業防火墻內部，并且只為本企業內部員工開放的系統。一般來說，公共云和私有云在建設費用上公有云成本低，架構方便，而私有云成本高，但是穩定性好。其次是公有云因為其數據的共享，導致其安全性比私有云更差些。

另外，按照服務類型可把云計算分為基礎架構即服務(IaaS)、平臺即服務(PaaS)和軟件即服務(SaaS)三類。IaaS(Infrastructure-as-a-Service)，是將基礎設施如硬件資源進行虛擬化，把計算基礎設施如CPU、內存和外存、操作系統等出租給用戶的服務模式。PaaS(Platform-as-a-Service)是由云計算服務提供商為用戶進行程序的開發、部署和管理的服務模式而搭建的開放的云計算資源服務平臺。SaaS(Software-as-a-Service)是云計算服務提供商通過互聯網向用戶公開提供的軟件應用能力，用戶按照服務提供商提供的服務量和時長付費的服務模式。近年來，繼IaaS、PaaS、SaaS之后又提出了一個新的服務概念，即數據即服務DaaS(Data-as-a-Service)，DaaS通過對資源的集中管理而提升IT效率以及系統性能，DaaS包含的主要技術有數據集成、數據虛擬化、SOA、BPM和PaaS等。

4 云計算的特點

(1)超大規模：由于云計算技術要儲存和處理大量數據，云計算中心一般是由一排排規模龐大的數以萬計的服務器組成。

(2)通用性：由于云技術兼容于不同的應用，使用戶的每個應用都能夠與云互動。

(3)虛擬化：用戶可以在任何時間任何地點用任何設備接入云中心并且使用云技術提供的各種許可服務。

(4)高可靠性：進入“云”的數據會被系統備份多次并儲存于不同的服務器中，保證了數據的安全可靠性。

(5)高可擴展性：云技術本身可以進行優化改進，并適用于用戶的各種需求。

5 云計算技術的實現

圖1 云計算的實現過程

其中，用戶通過用戶交互接口以Web Services方式接入云交互界面，獲取云端的各種服務。

服務目錄是為用戶提供的服務清單，用戶可以訂制或退訂清單中提供的各種服務。

部署工具負責在分配的節點上運行環境的準備。

管理系統負責管理、調度和動態分配所有可用的硬件、軟件和數據等資源，同時實現負載均衡和對用戶的登錄、權限等管理。

資源監視負責監視節點的運行狀態，并對使用節點的狀態信息形成統計數據并上傳給相關的管理系統。

計算/存儲資源是大規模的服務器集群，處理用戶大量并發請求信息，并且以并行方式上傳或下載用戶的大容量數據。

云計算的實現機制主要包含Web界面交互、海量數據存儲、虛擬化、分布式計算模塊。整個執行過程就是用戶通過交互接口先從服務目錄中選取一個服務，然后將該請求傳遞給系統管理模塊，由管理模塊為用戶分配合適的資源，最后調用部署工具為用戶準備好運行環境，最終完成用戶的服務請求。

6 云計算技術的挑戰

云計算技術的未來發展前景很好，但它發展中所面臨的挑戰也是不容忽視的。

(1)數據的安全問題

數據的安全包含兩個方面，一是保證用戶數據不被丟失，二是保證用戶數據不被泄露和非法訪問，這是用戶最關心的問題之一。它如果數據出現丟失、被泄露和非法訪問，都會給用戶帶來重大損失。雖然云計算提供了無限的計算能力，并且為存儲數據提供了無限的空間，但是用戶在使用時往往不知道自己數據存放的真實位置，這樣就會使用戶擔心數據安全。要有效地解決數據的安全問題，就必須制定有效的、全方位的安全解決方案，為用戶提供更安全的多架構的良好設計，同時還要建立確實可信的云計算運營公司。另外還要建立相關法律，為云數據的安全使用提供法律和政策保障。

(2)網絡的性能問題

云計算是伴隨著大規模的存儲技術和高速網絡興起的，提高網絡性能和加大網絡帶寬是用戶接入“云”的必要條件。但是當前的接入網絡的帶寬普遍較低或不穩定，這些都會影響云的使用，使云計算的性能大打折扣，因此要大力發展接入網絡技術。另外，在基礎設施層需要云計算集群服務器具備較高的性能以完成信息的高速、高效處理，同時網絡中通信設施也必須具備高性能以保證云計算的服務高質量地傳給需要的用戶。

(3)互操作問題

在管理云計算系統時應當考慮云系統之間的互聯互通問題。當一個云系統需要訪問另一個云系統的計算資源時，必須要對云計算的接口制定安全、高效的交互協議，這又促使不同的云計算服務提供者相互合作，共同為用戶提供更友好的服務。

(4)公共標準的開放問題

目前，云計算還沒有開放、統一的公共標準，這給云計算的建立和用戶的使用帶來了許多的不便。用戶很難將使用的某個公司的云計算應用程序遷移到另一家公司的云計算平臺上，這就大大降低了云計算服務的轉移彈性。因此，未來云計算要想更好地發展，就必須制定出一個統一的云計算公共標準。

7 結語

隨著科技的進步、互聯網規模的日益龐大使得云技術越來越重要，未來世界必定是信息的世界，云計算表現出了信息技術發展的主流方向。雖然云技術的發展還處于起步階段，但是卻顯現出了很高的實用性，為各個行業的運行效率的提高保駕護航，同時也使人們的生活發生了翻天覆地的變化，因此它的發展越來越受到人們的重視。許多國家和企業也逐步加大對云計算的投資和研究。未來云計算的發展需要構建大規模的能夠與應用程序密切結合的底層基礎設施，另外，還要不斷創建新的云計算應用程序、為用戶提供更多更完善的互聯網服務。可以預見，云技術勢必會普及全世界。

[1]王亞周．現代計算機網絡的前沿技術分析[J]．科教導刊：電子版(上旬)，2015(8)：16 4．

[2]陳鑫，曹三省，徐磊，等．移動云計算系統架構及其相關推進技術分析[J]．網友世界·云教育，2014(3)：3-4．

[3]劉嚥辛，劉賽君，胡曉雯．構建數字圖書館云服務平臺的思考[J].圖書館工作與研究，2014(0 4)：3 0-3 2．

[4]陳臣，韓金倉．基于定制服務的數字圖書館云服務平臺與云服務模式研究[J]．圖書館論壇，2013，3 3(1)：7 1-7 6．

[5]李麗萍．計算機網絡數據庫的安全管理技術分析[J]．科技與企業，2014(4)，9 7．

[6]李少飚．云計算的安全技術分析[J]．計算機光盤軟件與應用，2011(4)：7 1．

Research on Network Technology Based on Cloud Computing

He Zhang Zeng Zhaojiang
(Guangdong Innovative Technical College,Dongguan 523960,Guangdong)

With the rapid development of science and network information technology in recent years,cloud computing begins to appear in the public.This article introduces the concept of cloud computing,analyzes the realization of the network technology based on cloud computing and its development challenges,in order to better promote the development of cloud computing.

computer network;cloud computing

TP393.09

A

1008-6609(2016)10-0047-03

何彰（19 73-），男，江西贛州人，碩士研究生，講師，網絡工程師，研究方向為云計算、移動互聯網開發。