大數(shù)據(jù)時代計算機網(wǎng)絡應用架構(gòu)設計研究

鮑永城

摘要：近年，隨著信息技術的飛速發(fā)展，我們邁進了大數(shù)據(jù)時代。在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)信息安全面臨著更加嚴峻的挑戰(zhàn)。各行各業(yè)存在的數(shù)據(jù)安全問題更應該得到高度重視。而為切實滿足云存儲、高清資源的共享和傳播需求，可以在結(jié)合傳統(tǒng)總線架構(gòu)、網(wǎng)狀架構(gòu)及星狀架構(gòu)的基礎上，引入拓撲結(jié)構(gòu)，構(gòu)建并設計出全新的網(wǎng)絡應用架構(gòu)，以此實現(xiàn)通信服務、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆謱踊芾砑敖ㄔO的目標，提升計算機網(wǎng)絡管理的有效性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

關鍵詞：大數(shù)據(jù)時代;計算機網(wǎng)絡;架構(gòu)設計

引言

在大數(shù)據(jù)時代背景下，計算機網(wǎng)絡逐漸成為海量數(shù)據(jù)信息的通信支持和抓手。現(xiàn)階段，計算機網(wǎng)絡所傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)越來越多，形式類別多種多樣，主要包括云儲存及高清資源等內(nèi)容，尤其在平板電腦及智能手機得到廣泛應用的背景下，數(shù)據(jù)傳輸逐漸從傳統(tǒng)的有線傳播發(fā)展為無線與有線設備混合傳播的新格局。因此，常規(guī)的網(wǎng)絡架構(gòu)已難以滿足大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展需求，無法適應國人對海量數(shù)據(jù)獲取、分析、應用、儲存及傳播的需求，而構(gòu)建分層化的計算機網(wǎng)絡架構(gòu)，能夠有效地增強原有計算機網(wǎng)絡的完整性、高速性、維護性及可靠性，使計算機網(wǎng)絡得到升級和發(fā)展。進而為我國各項經(jīng)濟活動、信息產(chǎn)業(yè)及文化傳承提供條件、奠定基礎。

1大數(shù)據(jù)概述

隨著時代的發(fā)展，科技發(fā)展大踏步地邁進，為了描述信息知識爆炸時代所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，美國麥肯錫公司提出了大數(shù)據(jù)概念。所謂大數(shù)據(jù)，目前指的是數(shù)據(jù)量大且種類繁雜的數(shù)據(jù)流。這些數(shù)據(jù)小到日志，大到地理歷史，涉及面廣而多，但這些數(shù)據(jù)的價值參差不齊。這就需要對海量信息進行快速篩選、提取、獲取有價值的信息數(shù)據(jù)、達到數(shù)據(jù)信息高效運用，從而誕生了大數(shù)據(jù)技術。大數(shù)據(jù)時代即信息爆炸時代，信息數(shù)據(jù)獲取利用的速度和效率快、管理性強，這是大數(shù)據(jù)時代發(fā)展的獨特優(yōu)點。

2計算機網(wǎng)絡架構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國網(wǎng)絡應用架構(gòu)主要包括網(wǎng)狀架構(gòu)、總線架構(gòu)、星型架構(gòu)三種，具體的接入設備主要包括移動設備、智能手機、平板電腦等，而在通信網(wǎng)絡層面，則主要包括5G、4G及光纖等類別，不僅能夠有效地提升接入用戶的傳輸質(zhì)量和設備種類，更能切實地提高用戶規(guī)模和數(shù)量，滿足社會各領域?qū)τ嬎銠C網(wǎng)絡信息發(fā)展的需求。首先是星型架構(gòu)。星型架構(gòu)主要是以服務器作為應用節(jié)點的架構(gòu)模式，不同的終端設備都能夠通過相應的線路與該節(jié)點建立聯(lián)系，并通過節(jié)點與終端設備之間的數(shù)據(jù)傳輸和信息通信，實現(xiàn)共享信息數(shù)據(jù)的功能和作用。其中服務器節(jié)點主要包括集線器和交換機等設備，構(gòu)建簡單、應用便捷，可應用多個領域。其次是總線架構(gòu)。總線架構(gòu)能夠?qū)⒂嬎銠C網(wǎng)絡中所有的終端設備、服務器及總線相融合，并通過雙絞線和同軸電纜來實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效傳輸和儲存。通常來講，總線架構(gòu)是不需要任何外接設備的，能夠有效地將不同的設備終端或數(shù)據(jù)終端銜接在一起，形成相對獨立的小型網(wǎng)絡，以此保障信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院涂煽啃浴Ｓ脩艨梢酝ㄟ^寬帶資源、光纖資源提升數(shù)據(jù)傳播的效率。

3新型網(wǎng)絡架構(gòu)的設計策略

本文結(jié)合大數(shù)據(jù)的發(fā)展特征及特點，采用基于分布分層式的網(wǎng)絡架構(gòu)，滿足大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展需求，提升企業(yè)對數(shù)據(jù)信息的利用質(zhì)量和效率。而要想設計出基于分布分層式的網(wǎng)絡架構(gòu)，則需要構(gòu)建出應用層、傳輸層及服務層等三個網(wǎng)絡架構(gòu)層次。

3.1服務層

計算機應用的服務層能夠有效存儲各類信息數(shù)據(jù)，譬如圖像圖片、公文文檔及高清視頻等，與此同時還涵蓋DNS、殺毒、流媒體等服務器，這類服務器的有效部署，能夠為各類數(shù)據(jù)資源的存儲、管理提供載體和平臺，使數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量得到提升，進而有效地提高數(shù)據(jù)信息的共享能力。而為切實提升數(shù)據(jù)信息的交換和存儲能力，服務層的服務器通過發(fā)揮自身的存儲功能，提升通信服務的質(zhì)量，使數(shù)據(jù)交換和存儲效率得到提升，使用戶可以更快、更好、更準確地獲取數(shù)據(jù)資源。此外，服務層必須擁有確保數(shù)據(jù)信息安全的功能和作用，可以通過部署各類服務工具、如過濾軟件、防火墻及殺毒軟件等，提升數(shù)據(jù)信息的安全性、可靠性及有效性。由于分布式網(wǎng)絡是由不同節(jié)點、地點的計算機設備相互連接所形成的網(wǎng)絡架構(gòu)，因此在構(gòu)建服務層的過程中，應采用云存儲技術，將服務器中所存儲的信息均勻地分散到不同的計算機系統(tǒng)中，即便一處計算機系統(tǒng)出現(xiàn)問題，其它計算機系統(tǒng)依舊能夠確保數(shù)據(jù)信息的安全與完整。

3.2傳輸層

新型網(wǎng)絡應用架構(gòu)的核心與基礎是傳輸層，主要是由光線、ODN、OLT、ONU等設備設施構(gòu)成的。其中OLT能夠發(fā)揮網(wǎng)絡通訊中路由器和交換機的功能，能夠為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供形式多樣的業(yè)務服務，能夠讓用戶對信息數(shù)據(jù)進行高效地上傳和下載操作，提升用戶對信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂颇芰ΑＦ浯问荗NU。分布分層網(wǎng)絡架構(gòu)，能夠通過多點銜接的方式，將不同用戶和服務器有效地銜接起來，從而利用“點對服務器和點對用戶”的方式，提升數(shù)據(jù)傳播的質(zhì)量和速度。

3.3應用層

應用層能夠為管理員提供多種配置交換接口，以此接入各種應用設備，滿足用戶的實際需求，這類設備及設施，可以為網(wǎng)絡用戶充分展示網(wǎng)絡運行的實時狀態(tài)，使網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息變得可視化、形象化，直觀化，極大地提升了用戶的滿意度。而在可視化工具的支持下，用戶可以實時查看接入網(wǎng)絡的設備信息、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)狀況，并在可視化技術的支持下，及時發(fā)現(xiàn)不同網(wǎng)絡設備所存在的問題及故障，讓用戶更及時、更有效、更快捷地更換或維修設備，使計算機網(wǎng)絡變得更加通暢、高效。而將應用層作為網(wǎng)絡節(jié)點的管理手段和媒介，能夠幫助技術人員接入各種節(jié)點設備，提升各類技術的利用質(zhì)量。

結(jié)束語

綜上所述，大數(shù)據(jù)時代，各行各業(yè)利用互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，同時給人們的日常生活提供便利。本文提出一種基于分布分層的網(wǎng)絡架構(gòu)模式，以此滿足用戶接入多種設備，提升數(shù)據(jù)存儲及傳輸能力的需求，使大數(shù)據(jù)技術真正地得應用和發(fā)展，繼而推動我國社會主義現(xiàn)代化的發(fā)展進程。

參考文獻：

[1]劉文君.大數(shù)據(jù)背景下的計算機網(wǎng)絡信息安全及防護措施探析[J].信息通信，2020（7）：160-162.

[2]趙道明.大數(shù)據(jù)時代計算機網(wǎng)絡信息安全與防護措施研究[J].中國新通信，2020（13）：167.

[3]張麗.基于大數(shù)據(jù)時代下的計算機網(wǎng)絡信息安全與防護對策分析[J].數(shù)字通信世界，2020（5）：34-35.

皖江工學院 安徽 馬鞍山 243031