云計算環境下的數據中心的結構模式研究

郭士琪 趙爾丹 河北軟件職業技術學院

云計算環境下的數據中心的結構模式研究

郭士琪 趙爾丹 河北軟件職業技術學院

本文分析了當前云計算機環境下的數據中心結構模式，其主要包括網絡拓撲結構和無線數據中心網絡結構，旨在提高云計算機數據中心的容錯性和安全性，為用戶提供更便捷的服務。

云計算機 數據中心 結構模式

數據中心在云計算基礎設施中發揮了重要作用，是近年來云計算行業的研究重點。在互聯網服務范圍日益擴大，服務對象逐漸增加的背景下，數據中心的承載量也不斷上升，只有深入研究云計算機背景下的數據中心結構模式，讓高效的結構模式發揮出最大效能，以突顯出數據中心的重要地位。隨著計算機應用的不斷更新換代，傳統的數據中心結構模式出現了一定弊端，為滿足當前的市場需求，需要研究新型的數據中心結構模式，通過網絡的促進，全面提高云計算機的服務質量。

1 云計算及數據中心結構模式概述

在日益發展的互聯網時代下，云計算的效能起到了關鍵作用，其具有提高資源利用率、高效管理、降低成本等作用。云計算中的關鍵技術包括：虛擬化技術和資源池技術。在云計算機中，虛擬化技術是指保持虛擬服務器中的文件，并通過文件來實現應用管理。虛擬化技術通過管理云計算機中的虛擬化層，以達到統一整合虛擬資源的目的。云計算機服務器的虛擬化技術有利于強化系統管理，以提高服務器的工作效率。資源池技術是指通過服務器的隔離使得云計算的硬件資源可分離使用，降低機房的壓力來為虛擬服務器提供良好的服務。數據中心作為云計算機中的底層基礎設施，云計算機數據中心結構模式中的可靠性是云計算機數據中心成功運行的關鍵，其包括數據備份、業務模塊冗余等內容。云計算機通過模塊化設計提高了可擴展性，實現了虛擬網絡的靈活應用。云計算機數據中心的服務質量高低取決于可管理性的強弱，通過協議管理體系搭建后臺管理平臺提高云計算機的管理能力。針對數據中心的各項業務采取邏輯隔離或物理隔離模式，以起到提升云計算機數據中心安全性的目的。

2 云計算機環境下的數據中心結構模式分析

2.1 網絡拓撲結構模式

云計算機環境下的數據中心網絡拓撲結構模式具有高連通性和低成本的特點，在保證數據中心服務質量的前提下降低造價成本，是當前應用范圍較廣的一種結構模式。網絡拓撲結構對比傳統的樹形分層機構具有網絡吞吐量更高的特點，滿足現代虛擬主機網絡應用的需求。在商業服務器的云計算機環境下構建數據中心網絡拓撲結構模式能降低成本，由于當前的計算機PC機一般都有兩個以上的網絡端口，利用網絡端口構建數據中心網絡拓撲結構以提高拓撲節點的連通性，進而達到擴大網絡吞吐量的目的。云計算機環境下多數數據中心的網絡拓撲結構模式都可使用同一型號的編程交換機，并將網絡分割成兩個Fat-Tree結構的變體，其中包括接入層、核心層及匯聚層三個層次中心，起到保護所以服務器的網絡端口均可接受網絡通信的效果。

2.2 無線數據中心網絡結構模式

云計算機環境下的數據中心結構模式包括無線數據中心網絡結構模式，其中典型體系結構是重要的組成部分。通過無線數據中心，網絡拓撲結構實現了靈活調整，無線數據中心網絡結構緩解了機構堵塞問題，縮短了云計算機的應用轉化時間，提高了數據中心的容錯性和擴展性。受傳輸壓力大和網絡線路干擾等問題，云計算機的無線鏈路的容量時常出現不足的情況，在無線數據中心網絡結構模式的有效應用下通過無線通信的補充，構建出無線體系結構，促進了云計算機環境下數據中心的高效服務。無線數據中心網絡結構模式中的無線鏈路調度機制具有收集流量、分配鏈路等功能，通過MTU特定服務器的單元頭進行流量數據的收集工作，在控制天線的調度下分擔流量負載，實現局域網內流量的平衡負載。無線數據中午網絡結構模式基于無形通信技術，聚合各服務器的節點，發揮出節點的延展性，進而達到最佳的使用效果。將服務器架構與圓柱機架中，便于機架間流暢的溝通，以此構建出網狀的數據中心結構模式，可稱為Cayley數據中心。云計算機環境下的無線數據中心網絡結構模式解決了傳統結構模式中出現的問題，在無線技術不斷發展的背景下，拓寬了數據中心的服務規模和范圍。

3 結語

在云計算機技術應用范圍逐漸擴大的背景下，傳統的數據中心結構模式勢必會被淘汰，本文對云計算機環境下的數據中心的結構模式展開研究，通過分析網絡拓撲結構模式和無線數據中心網絡結構模式來提高網絡聚合的吞吐量和容錯性，以期在云計算機環境下虛擬化技術的支持下，促進數據中心的結構模式朝更加安全可靠的方向發展。

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課題信息：2016年度河北省統計科學研究計劃項目“大數據背景下統計系統信息資源整合研究”（2016HY29）。