公眾計算通信網架構及關鍵技術

宋桂林

摘 要：科學技術的進步為通信網的發展奠定了良好的基礎，在當今通信網的建設過程中，計算技術得到更為廣泛的應用，如數據交換、電話交換、會議電視和業務平臺等都應用了公眾計算通信網。公共計算通信網的應用可以為用戶提供更為多樣化和便捷的服務。本文主要對公眾計算通信網的架構和關鍵技術進行分析，希望能夠促進該領域的發展。

關鍵詞：公眾計算通信網；架構；關鍵技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.130

一般，通信網由通信端點、節點、傳輸網絡等幾個部分組成，從而實現在兩個節點或多個節點之間的通信。隨著計算機技術的不斷發展，在通信網建設過程中越來越多的應用到了計算機。計算機網與通信網之間的融合已經成為電信發展的一個重要趨勢，公眾計算通信網的產生也將為電信用戶提供更加完善和便捷的服務。

1 公眾計算通信網的架構

公眾計算通信是為更好的滿足用戶需求而構建起來的智能開放運營系統。公眾計算通信網主要包括總體架構、系統架構、功能模塊等幾個部分。其中，總體架構是根據NGN系統來進行設計的。總體架構涉及到的內容較多，包括開發環境、協議棧、計算資源、智能終端等幾個部分。總體架構具有多種能力，如開發能力、業務交付能力、計算能力等。公眾計算通信網絡的功能自上而下可以分為三個層次，分別是傳送層、承載層和業務層。根據公眾計算通信網的安裝區域，可以將其分為骨干網、駐地網、城域網、接入網等幾種類型。系統架構是遵循IMS中的相關要求和原則來進行架構的，其中，網絡子系統不僅具有用戶終端初始化功能，還具有資源虛擬化、資源調度等功能。公眾計算通信網的實體則主要由五個部分組成，分別是虛擬化和云管理、硬件設備、基礎設備、云業務服務層、服務平臺和終端。在公眾計算通信網的實際運行過程中也主要是通過對這五個層面的控制來實現控制。

2 公眾計算通信網的關鍵技術

2.1 網絡技術

在公眾計算通信網的運行過程中，網絡技術是基礎和前提。公眾計算通信網的架構主要應用網絡架構虛擬化和網絡遷移自動配置兩種技術。與傳統的通信網和計算網一樣，公眾計通信網在架構和資源整合的過程中會產生新的網絡配置形態，像綜合通信網關、云交換機等都是在這一過程中出現的。相應的，通信網中的業務模式、流量模型等都發生了改變，因此也必須對通信網中的協議、算法、理論、路由等進行相應的調整和修改，當變動較大時甚至還需要進行重新設計。此外，對網絡的構架和組網的層次也需要進行重新的設計和調整，具體的調整需要根據用戶的需求和業務的屬性來確定，例如若想拓展IMS業務，則需要對HSS進行虛擬化處理；若想要提高公眾計算機通信網絡的負載均衡就需要對CSCF進行虛擬化。在網絡自動配置技術方面，虛擬技術在通信網絡中的應用使得數據需要經過虛擬機的轉換。這就是公眾計算通信的網絡交換有所不同。傳統的交換機通常只在網絡端口有一個網絡屬性，簡單的來說也就是一個端口只能有一個對應的地址、網絡配置以及控制策略。虛擬交換機則從根本上改變了傳統交換機的這種配置模式，兩者最大的不同就在此，虛擬交換機的一個端口可以對應不同的地址、網絡配置以及控制策略。當虛擬機的地點發生變化時，網絡端口能夠自動為用戶提供相適應的端口。這也是虛擬交換機最為重要的功能。當一個通信網絡中配置有多個虛擬機時，該通信網絡就能有較高水平的安全保障。當虛擬機的應用模式發生轉變時，網絡端口提供的服務也會發生相應的變化。

2.2 計算技術

公眾計算通信網絡需要處理的數據量十分龐大，因此對于分布式文件系統和數據存儲系統的要求也較高，只有當這兩個系統的功能滿足要求時，才能確保資源管理的效率，從而為用戶提供更加高效、高質量的服務。在傳統的通信網絡中，IOPS系統是一個難點問題，要解決這一問題的關鍵是優化固態鍵盤、服務器高速內存等技術。除此之外，當前的公共計算通信網還需要為用戶提供云計算功能。該功能一般是由云集裝箱技術和節能技術來保障的。云計算技術的應用極大的提高了數據存儲和計算資源的拓展，還能有效的降低數據處理的成本，提高處理效率。虛擬化和云管理功能是公共計算通信網中最為關鍵和核心的技術，也是有效實現公共計算通信網各項功能的前提保障，因此在這兩個部分所采用的技術類型較多，其中包括資源匹配算法、數據集中架構、異構資源虛擬化等技術。當一個通信網中存在多種技術時，需要對其進行虛擬化，只有這樣才能充分發揮網絡和數據中心環境的作用，為資源的應用和配置提供良好的技術支持。虛擬化和云管理還涉及到了網絡資源管理的功能，實際的應用和調度過程十分的復雜，要想確保資源利用的效率，就必須采取有效的措施提高公眾計算通信網運行的效率和水平。

2.3 網絡架構虛擬化

在信息化時代中，網絡需要具備編程、虛擬化、資源共享等多種功能。公眾計算所通信網的出現實現了對計算機技術與通信網絡資源的整合，并形成了一系列新型的網絡設備，如云交換機、綜合通信網關等。隨著近年來科學技術的不斷發展創新，通信網的流量模型、業務類型、業務邏輯等都發生了相應的變化，相應的，底層交換、路由設置、協議、算法等內容也需要進行升級和修訂。隨著后IP時代的到來，公眾計算通信網也面臨著相應的調整和改編，當前關注的重點包括：端對端的原理；擁賽控制和資源管理問題；身份認證和路由問題等。

3 結語

在信息化的時代中，各個行業對通信網絡服務的要求也在不斷的提升，傳統的通信網絡服務已經無法滿足人們日常生活工作的需要，能夠提供綜合信息服務的公眾計算通信網絡得到了更多人的青睞。通信網是公共基礎設施的重要組成部分，將通信網與計算機技術結合在一起能夠極大的提高其運行效率和質量，更好的利用社會信息資源，為社會和經濟的發展奠定良好的基礎。本文主要研究了公眾計算通信網的架構以及相關的關鍵技術，希望能夠對該領域的發展做出一定的貢獻。

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