云计算在网络体系构建中关键技术与应用-

论文导读：
摘要：本文通过分析云计算的原理与特点，针对云计算在网络体系构建中的关键技术与应用问题进行探讨，以期通过本文的阐述促进云计算技术发展，为实现网络结构向实际应用和解决实际问题方向发展提供理论参考。
关键词：云计算；网络体系；计算机；数据中心
[]A[文章编号]1009-9646（2012）8-0047-02
云计算把分布在不同地方、设备上的海量信息和大量处理器资源融合在一起，组成一个超级系统池，通过互相协同为外部提供各种各样的服务，它是基于Internet的超级化计算方法和模式，其特点在于通过基于互联网的多级协同模式，具有比单台计算机更强、更快的运算能力，组成集群的分布式计算机并不要求性能很强，但在数据处理中心的统一管理下，按客户的不同需求分配资源，在处理能力上可以起到超级计算机的作用；数据中心统一管理数据，负责分配资源、均衡负载、部署安全控制软件，由大量计算机构成的超级资源池承担复杂、繁重的计算任务，能够满足各种应用对计算能力、存储空间和其他服务的需求，它通过互联网将数据中心的各种资源打包后对外提供服务。云计算在网络体系构建中的关键技术与应用主要具有以下特征：

一、网络拓扑结构

从降低成本方面考虑，利用低造价交换机及商业级服务器来构建数据中心可以大大减少成本支出。另外，鉴于现在的PC机和服务器都具有至少两个网络端口，充分利用这些端口可以大大提高拓扑内节点的连通性以获得更大的网络吞吐量，这样的构建方案具有更好的性价比。
数据中心网络拓扑构是整个网络由同一型号的可编程交换机组成，中间的服务器将网络分割成两个对称的Fat—Tree结构的特殊变体，每个这样的Fat—Tree结构包含核心层、汇聚层和接入层3个层次，使用这样结构的好处是可以保证每台服务器的任意网络端口都可以同时以网络硬件接口所允许的最大带宽进行通信而不受网络通信带宽瓶颈的制约。
网络能够容纳的服务器数量取决于构建网络所使用的交换机的端口数k，网络中的服务器被分成k组，每组包含(k/2)2台服务器，网络被服务器分成上下两个部分，每部分的接入层和汇聚层对应每组都有k/2台交换机，每个接入层的交换机分别连接k/2台服务器，剩下的端口分别连接上层的交换机．核心层有(k/2)2台交换机，每台交换机的第i个网络端口连接到第i组的汇聚层的某台交换机，这样每个汇聚层的交换机都有k/2条链路与核心层的各个交换机相连接．使用具有忌个端口的交换机组建的网络可以容纳K3/4台服务器，我们提出的这种结构适用于任意端口数的交换机，如采用常见的48口交换机，那么按照本文提出的方法构建的数据中心网络可以包含27648台服务器，足够支持企业构建自己的私有云平台。
这种网络拓扑构建方式有以下4个优点：（1)虽然相较于传统树形结构使用了更多的交换机，但是由于无需在核心层和汇聚层采用造价昂贵的高端高性能交换机，因此减少了总体构建成本；（2)对于网络中任意的两台服务器之间都存在多条等长度的路径可供选择；（3)充分利用了服务器的两个网络端口，提高了网络的连通性和吞吐量；（4)在提出的网络结构中不存在像传统树形结构中的单点故障，因此容错性得到了加强。

二、对虚拟机迁移的支持体系

借鉴应用于Internet骨干网络交换机上的网络虚拟化技术，并使驻留在主机上的与可编程交换机的控制软件实时地交换网络运行时参数，以达到动态调整各虚拟网络带宽的分配及控制管理参数的目的，这样的协同工作机制使得不同的虚拟网络运行不同的网络层路由协议成为可能，这将能够保证运行于不同虚拟网络上的应用服务对于QoS的个性化需求。[4]
2.5层的另一个重要功能就是实现虚拟机的迅速迁移，设计2.5层的映射功能，通过将虚拟地址和实际地址进行一次映射以隔离上层应用使用的网络地址和底层网络进行交换时使用的物理地址之间的联系．不同的是文献E83映射的是服务地址和位置信息地址，我们可将每台主机上驻留的为每个虚拟网络创建一个映射表，用来记录网络内的虚拟机IP地址与物理主机MAC地址的对应关系．之间可以实时通信，通过类似路由发现的分布式通信机制，周期性更新运行于各台服务器上的虚拟主机与硬件网络地址的对应关系。
在某个服务器上建立新的虚拟主机时，会记录新的虚拟IP地址与物理主机MAC地址的对应关系并在该虚拟网络内进行广播，这样各个上对应该虚拟网的映射表都将被更新．当虚拟机间通信时，请求通信的主机发送的ARP探测包将直接被捕获，检索本机上的映射表，如果有匹配项将直接返回对应的MAC地址，如果没有，将负责进行广播以获得正确的MAC地址．当出现服务器故障时，虚拟主机迁移到其他服务器上之后，服务器上的将会在网络中主动广播迁移后虚拟主机地址与服务器端口的对应关系从而加快虚拟机迁移后的恢复时间。
三、结束语
云计算的服务共享模式体现了以人为本和集约高效的发展理念，为信息技术更好的服务于人的生产生活提供了新的途径．尽管这一模式的运作还在不断的成熟之中，但是其发展方向是乐观的，云计算正源于：7彩论文网毕业论文致谢词范文www.7ctime.com
如它美丽的名字一样，正在不断的将新的惊喜呈现在世人面前．而其服务共享模式也将与社会整体发展的人本取向一道共同促进人的生产与生活。
陈全，邓倩妮．云计算及其关键技术[J]．计算机应用，2009，29(9)：2562-2567．
袁国骏．浅谈云计算及其发展应用[J]．实验室科学，2009(2)：103-105．
韩华英（女（汉族），河北蔚县人，大学专科，主要研究方向：电子工程，计算机应用。