在雲計算環境下，新的網路技術不斷出現以適應新的需求，以下是小編蒐集整理的一篇探究雲端計算網路技術體系的論文範文，歡迎閱讀參考。
摘要：隨著網路技術的進步，雲端計算越來越被網路行業重視。雲端計算通過網路實現對各種IT能力靈活呼叫的服務模式。在雲端計算背景下，以資料為核心的網路技術越來越得到廣泛關注。本文介紹了雲端計算網路技術體系框架，對雲技術環境下的網路技術進行了探討，最後為雲端計算網路發展提出了建議。
關鍵詞：雲端計算;網路技術;建議
雲端計算是通過網路實現對IT能力靈活呼叫的服務模式。它通過分散式計算、虛擬化技術等手段，將資源和任務統一管理排程，實現應用的按需使用。但隨著網路的發展和雲端計算資料的激增，傳統的資料中心已經不能滿足雲端計算的需要，促使雲計新技術的催生。雲端計算環境下網路技術的出現使企業資訊化成本降低，使系統的資源利用率提升，推動了網路技術的進步和資訊化服務的快速發展。
1雲端計算網路技術體系框架
1.1雲端計算網路技術體系框架更新的背景
傳統資料中心大多是IP網路中層次化匯聚的組網模式，將伺服器等網路裝置連線乙太網交換機，進而與網際網路連線[1]。但是，傳統的資料中心基本是網際網路使用者和伺服器之間的資料互動，使用層次化組網模式比較適合。隨著網路的發展，資料資訊激增，雲端計算業務應運而生。雲端計算業務主要是通過資料中心內部進行承載。資料中心隨著雲端計算業務的發展而發展，經過不斷演變，使以雲端計算業務為目的的資料中心出現了規模化、虛擬化等趨勢，促進了資料中心的變革。但云計算但資料互動流量非常大，傳統的層次化組網模式不能滿足雲端計算模式，因此需要進行更新資料中心的網路架構。
1.2雲端計算網路技術體系框架的具體架構
圖1是雲端計算網路技術體系框架，從圖中我們可以知道，雲端計算網路互動可以分為四種：一種是網路交互發生在虛擬機器之間;第二種網路交互發生在伺服器之間;第三種網路交互發生在資料中心之間;第四種網路交互發生在使用者和資料中心之間。可以看出，虛擬機器、伺服器之間的網路資料交互發生在資料中心內部。
第一，虛擬機器之間的網路互動，目前一般通過虛擬交換機進行;
第二，伺服器之間的網路互動，一般是利用交換機進行互動，在伺服器之間實現縱向和橫向的流量互動。
第三，資料中心之間的網路互動，如果是同城就可以通過都會網路進行互動連線，如果不同城則通過骨幹網互聯。隨著資料量的劇增，有些業務一個數據中心不能夠完成操作，而需要通過不同的資料中心進行操作，因此需要進行二層網路的打架。
第四，使用者與資料中心之間的網路互動一般是通過都會網路進行。隨著雲業務的升級，資訊資料的激增，使用者與資料中心之間的流量增大，需要更大的和更加智慧的網路寬頻進行流量資料的承載。此外，當多個數據中心同時工作或者一個數據中心向另一個數據中心進行流量的遷移，就需要考慮如何能夠做到快速資料中心的切換。
2 雲端計算環境下網路技術的探討
2.1虛擬機器本地互訪網路
當前技術下，一般使用虛擬交換機能夠對同一臺伺服器內部虛擬機器之間的網路互動連線。虛擬交換機通常在伺服器內部執行，不需要硬體執行，單純依靠軟體實現網路互訪。這種通過虛擬機器進行本地網路互訪雖然非常簡單直接，卻有不少問題存在：一是不能夠實現虛擬機器之間的流量監控，傳統的系統比較落後，很難進行流量的監控;二是虛擬機器效能會隨著流量的增大而加大了伺服器處理中心的負擔，使得虛擬機器效能變差。為了解決以上問題，兩個技術標準應運而生：IEEE 的 802.1Qgb Edge Virtual Bridging和 IEEE 的 802.1Br Bridge Port Extension。802.1Qgb 標準主要包括VEPA(virtual Ethernet port)和多通道(multichannel)這兩種方案 [4]。VEPA其實不能夠進行虛擬機器本地互訪網路，只能夠把報文傳送到外部交換機上操作，實現報文的轉發。利用VEPA使虛擬交換機的工作更加簡潔，並將外部網路擴充套件到了伺服器內部。多通道技術借用了Q-in-Q 的 VLAN 標籤，實現了虛擬機器本地互訪網路互聯，並進行細緻區流量型別，再建立單獨通道使流量進入外部交換機，確保網路安全以及管理的'可靠性[3]。目前，這兩種標準還處於發展階段，802.1Br要利用硬體裝置實現，802.1Qbg需要通過修改交換機的驅動程式，兩種標準各有優劣，何種標準更加具有優勢還需要進一步通過實踐論證。
2.2資料中心二層互訪網路
當前，樹狀三層網路架構是資料中心普遍採用的。如果兩個伺服器在資料中心的不同分支時，實現伺服器之間的網路互動就需要通過核心層來進行，這樣就需要消耗大量時間，此種方式在當前雲端計算服務的橫向流量劇增的情況下已經無法滿足。而且，假設在此種網路架構下新增防火牆裝置，就等於再在結構中增加一個VLAN，如果VLAN下單虛擬機器超出範圍，就會使得虛擬機器無法正常運轉。以上問題的解決方法主要是將三層結構變成二層結構，實現資料中心結構的扁平化，即是將匯聚層剔除，只剩下接入層和核心層兩級，簡化了網路結構，增加伺服器能力，保證虛擬機器能夠正常遷移。如圖2所示，
應該注意的是，資料中心結構的變化會產生許多技術問題。利用虛擬化技術將伺服器虛擬化成多臺伺服器，增加了資料中心的網路規模。不過傳統網路是通過STP生成樹狀協議進行環路的避免，使得多條路徑不同，不適合大規模的網路轉發。為了解決上述問題，控制平面和資料兩種平面虛擬化技術便產生了，不僅避免了環路，還增強了寬頻的利用。
2.3資料中心跨站點二層互訪網路
傳統網路中，擴容是多資料中心的主要功能，在雲端計算環境下，主要進行分散式計算以及對虛擬機器實現跨站點遷移，這就需要構建跨資料中心的二層網路。通過光纖直連能夠很快捷地實現多站點二層網路，但從實際來看，資料中心很少能夠做到直連，目前基本上都是直接在IP網上打隧進行二層互聯。傳統技術包括 VLLo GRE/VPLSo GRE 和 L2TPv3 等。最新技術是由思科提出的 OTV(overlay transport virtualization)私有技術，將乙太網報文通過“Mac in IP”方式進行原始封裝，路由規則主要使用MAC地址，使得網路疊加，便於在二層連線能夠在分散的資料中心間實現，並且還能夠使這些資料中心相互獨立，確保IP互聯的容錯性和永續性[4]。 2.4使用者接入網路
進行跨資料中心的二層網路構建使得使用者接入資料中心會產生以下問題：第一，在進行多站式分佈計算時，使用者需要考慮是進行此資料中心的接入還是彼資料中心;第二，使用者如何在業務虛擬機器在資料中心之間遷移之後快速切換。業務虛擬機器進行資料中心之間的遷移時，並不會改變IP地址，這就使得多站點選擇技術更加複雜。
在實際操作中，使用者聯網的技術採用的大多是DNS技術，而當前比較新的LISP(locator/ID separation protocol)路由發現技術採用的比較少。DNS技術可以對把一個域名分散成多個IP地址，使用者就可以使用分成出來的IP進行資料中心的交聯。假設虛擬機器跨資料中心遷移，但是IP地址並沒有發生改變，所以增加NAT裝置在虛擬機器的外部，使IP地址轉換為多個虛擬IP，便於使用者進行切換。思科的LISP技術是一個IPin IP協議，是一種名址分離網路技術，能夠在IP不變的同時使使用者能夠精準接入資料中心[5]。
2.5 SDN 技術
SDN技術是一種適應當前網路發展的技術，實現控制和轉發的分離。在傳統網路裝置緊耦合架構中將控制層拆分出來，實現三層邏輯架構。SDN是基於Open Flow，並受到廣泛關注的最新網路技術，能夠很好地在雲端計算環境下實現資料中心的網路互聯，進行資訊資源的優化整合，實現網路虛擬化以及虛擬機器之間的遷移[6]。
3 雲端計算網路發展建議
表1是網路技術型別與技術對比表，從中可以看出不同型別網路技術需求與最新技術之間的對比。當前，雲端計算環境下，網路技術有著更緊缺的需求，作為技術開發中應該要明白傳統技術的發展跟不上技術進步形勢。從長遠看，新技術能夠更好地適應技術需求。可以預測的是，同一需求能夠產生多種技術來實現，究竟哪一種技術能夠佔據主導並不能確定。但需要做好準備工作，便於新技術的應用。首先是將傳統的資料中心三層架構變為二層架構，在產品實現支援之後向TRILL/SPB 技術演進[7]。其次，技術界不太認同資料中心之間的遷移，所以需要儘量減少多個數據中心之間頻繁的大規模遷移，防止意外因素造成的資料丟失。當前國外資料中心之間的資料互聯劇增，做好資料中心間的光纖直連具有非常現實的意義。隨著技術的更新發展，私有協議將會成為技術發展的導向，通過私有協議以及SDN技術實現不同裝置之間的資料共連將會成為技術發展的新方向。
4 結束語
隨著網路技術的發展，傳統的技術已經越來越不能滿足服務需求。雲端計算作為新的資料服務模式，需要更便捷迅速的網路作為基礎。在雲端計算環境下，新的網路技術不斷出現以適應新的需求，如虛擬網路技術、SDN技術等。但應該意識到的是，當前虛擬網路技術並不成熟，還需要加大研究;SDN技術雖然是雲計算髮展的新方向，仍需要進行技術的更新應用。隨著資訊化時代和現代化建設程序的加快，雲端計算環境下的網路技術研究必將成為網路技術發展的新課題，對促進中國現代化建設有重要的推動作用。。
參考文獻：
[1]鄭高峰.基於“大資料”環境下的計算機資訊處理技術探討[J].資訊通訊，2015(2)：98.
[2]周振吉，吳禮發，洪徵等.雲端計算環境下的虛擬機器可信度量模型[J].東南大學學報(自然科學版)，2014(1)：45-50.
[3]王.雲端計算與現代網路技術發展探究[J].科技傳播，2015(8)：137-137，147.
[4] 趙雷霆.運營商級雲端計算資料中心發展研究[J].資訊保安與技術，2011(8)：36-39.
[5]劉殊.雲端計算環境下的計算機網路安全研究[J].資訊與電腦，2015(14)：139-141.
[6]張盎微.雲端計算環境下儲存虛擬化文件加密研究[J].軟體導刊，2014(6)：135-136.
[7]羅亮，吳文峻，張飛等.面向雲端計算資料中心的能耗建模方法[J].軟體學報，2014(7)：1371-1387.