基于云计算的网络技术研究

何 彰 曾昭江

（广东创新科技职业学院，广东 东莞 523960）

基于云计算的网络技术研究

何 彰 曾昭江

（广东创新科技职业学院，广东 东莞 523960）

随着科学技术与网络信息技术在近几年的迅速发展，云计算技术开始出现在大众眼中，其灵活性以及便捷性使得云计算的相关产业得到了快速的发展。本文从云计算的概念入手，分析基于云计算的网络技术的实现及其发展所面临的挑战，以更好地推动云计算技术的发展。

计算机网络；云计算

1 引言

随着科学技术的发展、网络技术不断进步，世界进入了以信息时代为特征的高速发展阶段。“十三五”规划建议明确提出了拓展网络应用、实施“互联网+”的行动方向，即互联网技术和“互联网+”应用将进一步广泛渗入到生产、生活等各个领域，这将深刻影响社会的生产生活方式，加速我国经济的发展。以云计算为中心的计算机网络技术在各行业的数据采集与集成、构建数据平台、加快信息传递等应用中发挥更大的促进作用。云计算的迅速发展为计算机网络的发展提供了良好的技术支持。

2 云计算概述

云计算(Cloud Computing)是随着并行处理(Parallel Computing)、分布式处理(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)综合发展的应用研究方向，其基本原理是使分布在各地大量的分布运算的计算机相互协调实现计算任务，将企业的数据中心放在云端，然后企业或者用户根据需求访问云端计算机和存储系统。云计算通过互联网提供软件与服务，加入云计算不需要安装服务器或任何客户端软件，只通过网络浏览器界面就可以实现在任何时间、任何地点、任何设备（前提是接入互联网）上随时随意访问，这种服务模式也叫“软件即服务(SaaS)”，而对大多数用户来说，它只不过是一个网络。

云计算有狭义和广义之分。狭义是指像IT基础设施一样的交付和使用模式，接入云端的用户可以按需获得所提供的各种资源如硬件、平台和软件。提供的网络资源被称为“云”，在用户看来“云”中的资源是可以无限扩展和随时获取、按需使用、按实际使用付费，这就像使用普通的IT基础设施一样。广义是指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的软件、服务器集群、宽带资源等互联网的其他服务资源。这种资源池也被称为“云”，云计算是将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理、高效运算，让用户无需注重繁琐的细节，只需专注于自己的业务，这有利于降低经营成本。

3 云计算技术的分类

计算机网络云技术的发展中，根据云计算的性质，云计算可以分为公共云、私有云和混合云。公有云是指用户自身没有所需资源，只是通过分享的方式使用他人资源，公有云通常是由专门的服务提供商提供，处在企业防火墙以外的对所有客户服务的云计算系统。在私有云中，用户通过自身需求来操作云平台，它通常处在企业防火墙内部，并且只为本企业内部员工开放的系统。一般来说，公共云和私有云在建设费用上公有云成本低，架构方便，而私有云成本高，但是稳定性好。其次是公有云因为其数据的共享，导致其安全性比私有云更差些。

另外，按照服务类型可把云计算分为基础架构即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)三类。IaaS(Infrastructure-as-a-Service)，是将基础设施如硬件资源进行虚拟化，把计算基础设施如CPU、内存和外存、操作系统等出租给用户的服务模式。PaaS(Platform-as-a-Service)是由云计算服务提供商为用户进行程序的开发、部署和管理的服务模式而搭建的开放的云计算资源服务平台。SaaS(Software-as-a-Service)是云计算服务提供商通过互联网向用户公开提供的软件应用能力，用户按照服务提供商提供的服务量和时长付费的服务模式。近年来，继IaaS、PaaS、SaaS之后又提出了一个新的服务概念，即数据即服务DaaS(Data-as-a-Service)，DaaS通过对资源的集中管理而提升IT效率以及系统性能，DaaS包含的主要技术有数据集成、数据虚拟化、SOA、BPM和PaaS等。

4 云计算的特点

(1)超大规模：由于云计算技术要储存和处理大量数据，云计算中心一般是由一排排规模庞大的数以万计的服务器组成。

(2)通用性：由于云技术兼容于不同的应用，使用户的每个应用都能够与云互动。

(3)虚拟化：用户可以在任何时间任何地点用任何设备接入云中心并且使用云技术提供的各种许可服务。

(4)高可靠性：进入“云”的数据会被系统备份多次并储存于不同的服务器中，保证了数据的安全可靠性。

(5)高可扩展性：云技术本身可以进行优化改进，并适用于用户的各种需求。

5 云计算技术的实现

图1 云计算的实现过程

其中，用户通过用户交互接口以Web Services方式接入云交互界面，获取云端的各种服务。

服务目录是为用户提供的服务清单，用户可以订制或退订清单中提供的各种服务。

部署工具负责在分配的节点上运行环境的准备。

管理系统负责管理、调度和动态分配所有可用的硬件、软件和数据等资源，同时实现负载均衡和对用户的登录、权限等管理。

资源监视负责监视节点的运行状态，并对使用节点的状态信息形成统计数据并上传给相关的管理系统。

计算/存储资源是大规模的服务器集群，处理用户大量并发请求信息，并且以并行方式上传或下载用户的大容量数据。

云计算的实现机制主要包含Web界面交互、海量数据存储、虚拟化、分布式计算模块。整个执行过程就是用户通过交互接口先从服务目录中选取一个服务，然后将该请求传递给系统管理模块，由管理模块为用户分配合适的资源，最后调用部署工具为用户准备好运行环境，最终完成用户的服务请求。

6 云计算技术的挑战

云计算技术的未来发展前景很好，但它发展中所面临的挑战也是不容忽视的。

(1)数据的安全问题

数据的安全包含两个方面，一是保证用户数据不被丢失，二是保证用户数据不被泄露和非法访问，这是用户最关心的问题之一。它如果数据出现丢失、被泄露和非法访问，都会给用户带来重大损失。虽然云计算提供了无限的计算能力，并且为存储数据提供了无限的空间，但是用户在使用时往往不知道自己数据存放的真实位置，这样就会使用户担心数据安全。要有效地解决数据的安全问题，就必须制定有效的、全方位的安全解决方案，为用户提供更安全的多架构的良好设计，同时还要建立确实可信的云计算运营公司。另外还要建立相关法律，为云数据的安全使用提供法律和政策保障。

(2)网络的性能问题

云计算是伴随着大规模的存储技术和高速网络兴起的，提高网络性能和加大网络带宽是用户接入“云”的必要条件。但是当前的接入网络的带宽普遍较低或不稳定，这些都会影响云的使用，使云计算的性能大打折扣，因此要大力发展接入网络技术。另外，在基础设施层需要云计算集群服务器具备较高的性能以完成信息的高速、高效处理，同时网络中通信设施也必须具备高性能以保证云计算的服务高质量地传给需要的用户。

(3)互操作问题

在管理云计算系统时应当考虑云系统之间的互联互通问题。当一个云系统需要访问另一个云系统的计算资源时，必须要对云计算的接口制定安全、高效的交互协议，这又促使不同的云计算服务提供者相互合作，共同为用户提供更友好的服务。

(4)公共标准的开放问题

目前，云计算还没有开放、统一的公共标准，这给云计算的建立和用户的使用带来了许多的不便。用户很难将使用的某个公司的云计算应用程序迁移到另一家公司的云计算平台上，这就大大降低了云计算服务的转移弹性。因此，未来云计算要想更好地发展，就必须制定出一个统一的云计算公共标准。

7 结语

随着科技的进步、互联网规模的日益庞大使得云技术越来越重要，未来世界必定是信息的世界，云计算表现出了信息技术发展的主流方向。虽然云技术的发展还处于起步阶段，但是却显现出了很高的实用性，为各个行业的运行效率的提高保驾护航，同时也使人们的生活发生了翻天覆地的变化，因此它的发展越来越受到人们的重视。许多国家和企业也逐步加大对云计算的投资和研究。未来云计算的发展需要构建大规模的能够与应用程序密切结合的底层基础设施，另外，还要不断创建新的云计算应用程序、为用户提供更多更完善的互联网服务。可以预见，云技术势必会普及全世界。

[1]王亚周．现代计算机网络的前沿技术分析[J]．科教导刊：电子版(上旬)，2015(8)：16 4．

[2]陈鑫，曹三省，徐磊，等．移动云计算系统架构及其相关推进技术分析[J]．网友世界·云教育，2014(3)：3-4．

[3]刘嚥辛，刘赛君，胡晓雯．构建数字图书馆云服务平台的思考[J].图书馆工作与研究，2014(0 4)：3 0-3 2．

[4]陈臣，韩金仓．基于定制服务的数字图书馆云服务平台与云服务模式研究[J]．图书馆论坛，2013，3 3(1)：7 1-7 6．

[5]李丽萍．计算机网络数据库的安全管理技术分析[J]．科技与企业，2014(4)，9 7．

[6]李少飚．云计算的安全技术分析[J]．计算机光盘软件与应用，2011(4)：7 1．

Research on Network Technology Based on Cloud Computing

He Zhang Zeng Zhaojiang
(Guangdong Innovative Technical College,Dongguan 523960,Guangdong)

With the rapid development of science and network information technology in recent years,cloud computing begins to appear in the public.This article introduces the concept of cloud computing,analyzes the realization of the network technology based on cloud computing and its development challenges,in order to better promote the development of cloud computing.

computer network;cloud computing

TP393.09

A

1008-6609(2016)10-0047-03

何彰（19 73-），男，江西赣州人，硕士研究生，讲师，网络工程师，研究方向为云计算、移动互联网开发。