云計算平臺上網站架構去中心化的分析與設計探究

李莉

◆摘? 要：當今，云計算、大數據技術發展日新月異，各行各業對云計算平臺的應用也越來越廣泛。隨著技術的不斷發展，傳統的中心化架構已無法滿足要求，去中心化發展已成為趨勢。本文通過研究去中心化的云計算平臺網站架構設計，提出相關理論方案，為滿足云計算發展需求、提高系統穩定運行提供可參考意見。

◆關鍵詞：云計算平臺;網站架構;去中心化

當前云計算平臺的架構設計和實現中，對去中心化的系統設計要求較高，如應用區塊鏈技術進行云計算平臺本地化系統部署，又比如數據中心建設采用去中心化的設計理念等，都是在一定程度上提升數據安全可靠性的做法。然而，當前在去中心化的研究尚未達到極致水平，存在去中心化不徹底、難以實現去中心化等問題，仍有很大提升改進的空間。本文通過分析云計算平臺和網站架構，研究去中心化的網站系統的設計與實現。

1云計算平臺上網站架構的設計基礎技術

通過分析多套云計算平臺上的網站架構發現，其基礎支撐技術主要包括CDN、代理服務、緩存技術等。CDN是在原有物理網絡基礎上架設的一套虛擬網絡，選擇最優的傳輸路徑，將接收到的用戶請求傳輸給距離最近的網絡節點，實現云計算平臺相關資源的最優、精準配置。CDN技術通過負載均衡、調度、內容分發等功能，實現網絡環境的節點檢測、薄弱節點發現等，降低網絡擁塞，提升網絡整體運行環境，提高網絡訪問速度。相較于其他基礎互聯網技術，CDN在遠程加速、本地緩存、鏡像服務、寬帶優化等方面發揮著重要作用，具有較大優勢。代理服務器應用于用戶在局域網工作時需要與互聯網相連的應用場景，充當著局域網與互聯網的跳板。這樣做的好處在于，既保證了局域網不受互聯網的干擾，提升局域網的安全性，同時又滿足了用戶對互聯網的訪問需求。代理服務器需要借助緩存技術，通過選擇合理的緩存方式，滿足不同資料對緩存功能的需求。代理服務器中對緩存技術的應用，隨著系統數據量的不斷提升而逐漸顯現出難以滿足系統要求的趨勢，未來發展還需不斷優化完善緩存技術。

2云計算平臺上網站架構去中心化的設計方法

2.1去中心化網絡的架構與設計

傳統CDN網絡結構中，用戶區域會分別與獨立的鏡像服務器相連接，鏡像服務器獲取數據并傳遞到分發服務器，這是一種較為簡單的網絡結構，其中，分發服務器尤為重要，它的故障將導致整個系統無法平穩運行，成為整個系統網絡架構中卡脖子的“中心”。因此，亟待設計一種新的網絡結構來進行去中心化。本文研究借助代理服務器，將每個用戶區域分別與對應的代理服務器進行數據連接和數據傳遞，代理服務器將獲取的數據傳輸到子云空間，最終由各子云空間匯聚成一個系統，子云之間相互連接，這個連接僅進行資源共享和數據服務。這種網絡設計與之前相比雖然較為復雜，但這種去中心化的網絡架構在穩定性和安全性方面也有大幅改進，實現了網絡側面的“去中心化”。

2.2DHT協議的設計與實現

遵循上述章節的去中心化網絡設計思路，較傳統方式增加了子云的管理和調度，這部分工作由DHT協議協助完成。DHT協議根據子云彼此之間的關系，應用不同的協議，進行子云的連接、協調和內部調度。其中，FIND_NODE協議是較為常用的一種協議，用于彌補STORE協議和FIND_VALUE協議在用途與子云內部協調方面存在的不相符關系，保證整個系統的正常運行。子云的DNS服務器中應用DHT協議來協調子云之間的相互聯系，使得子云之間可以進行資源的復制與查詢工作。在整個系統點射過程中會有對非DHT RPC的應用，其目的在于實現除內容發現和拓撲發現以外的整個系統通信管理流程，該部分技術主要包括SVC_COPY、TR_SELECT等。

2.3 代理服務器與緩存技術的設計與實現

云計算平臺去中心化設計對網絡系統緩存能力提出了更高要求，傳統的緩存機制無法滿足。本文研究在上述CDN和DHT技術應用的基礎上，在系統中添加主動緩存體系，在常規緩存的基礎上增加預緩存機制。網站系統在運行過程中，當系統接收到HTTP服務請求時，系統將對請求地址進行預判斷，當在數據庫中查找到相關信息后，系統將根據相關特征自動編寫相應的預緩存程序，并在系統內實現相關的服務注冊，進而在相關服務中應用預緩存功能。

3總結

本文研究的重點是云計算平臺網站架構的去中心化設計。在整個設計過程中，可應用CDN技術和代理服務器的緩存技術作為基礎技術，建設一套由多個子云系統組成的云平臺，通過代理服務器連接每個子云，實現網站架構的去中心化設計。同時，合理選擇恰當的協議，并建設代理服務器緩存系統，以保障系統的平穩健康運行，大大提高系統的安全可靠性。在由傳統架構向去中心化架構轉型的過程中，會增加一些新技術的應用，比如DHT協議等，該部分則需要業務人員不斷學習，補充相關知識，并學以致用，指導整個去中心化系統的設計與落地實現。

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