云计算数据中心的网络通讯技术

【摘要】近年来，“云计算”这一词逐渐出现在人们的视野当中，与之一同出现的还有云服务、云安全等新兴的网络服务，那么“云计算”是怎样出现的，“云计算”的运行需要那些技术的支持？它于传统的网络通讯技术有何差别？本文对此给予了深入的分析。

【关键词】云计算;数据中心;网络通讯技术

1.云计算数据中心网络的技术要求

1.1 信息数据能够整合储存

对于网络通讯技术来说，最基础的就是数据的存储于调用。对于云计算数据中心来说，构建一个能够进行整合储存的数据中心就极为重要，一个完整的数据中心不仅可以将云端数据进行一级处理，减轻了云运算的压力，而且还提供了足够的容灾性，如果出现意外情况，基端的数据受损，那么就可以调用数据中心的备份数据进行恢复。

然而，构建一个能够支持数据整合储存的云端数据中心却不是很容易，由于结构化的数据对I/O的要求很高，且通常以裸设备的方式来放置，所以，在建设云计算数据中心的时候一般会采用容量大、性能好的存储设备来整合。对于系统中更多的对I/O要求相对较低，但数据量巨大的非结构化数据，也可以采用NAS或分布式文件系统来整合。

1.2 运算能力能够共享

云计算数据中心的一大优势便是能够支持共享运算，需要进行高频率运算的基端的设备能够通过云端来利用空闲的基端来进行联合运算，来大大提高运算能力，且将云组内的各设备的运算能力最大化，进而提高了设备的利用率。在实际的运行当中，最大的问题就是兼容性的问题，由于参与到云端计算的设备种类众多，应用的操作系统以及数据库、计算机语言都存在差异，这就需要云计算中心能够提高一套高效的耦合方案，来对各个基端设备进行统一的调用。现阶段比较常用的耦合方案是基于x86架构的计算平台，这种计算平台耦合效率高，兼容性良好，能够最大程度上调用各基端的运算能力，使云计算中心的处理效率很高。

1.3 数据网络能够共同使用

构建云计算平台是通过实现数据的共享、运算能力的共享来达到构建一个高效率的数据共享平台，因此，在解决信息数据的整合储存以及运算能力共享等问题之后，就要开始着手构建数据中心网络。该中心网络可以说是云计算数据库的核心，数据网络要能够长时间的承载数据高载荷，且维持运算能力基本稳定，又要确保网络的延迟足够低，使其能够满足用户的高频率的使用需求。

2.对云计算数据中心通讯技术的分析

2.1 虚拟交换机技术

虚拟交换机技术是一中非常实用的安全防护技术，由于各用户的数据在云计算数据中心是整合在同一台储存设备上的，安全性就比较差。因此，就需要采用一些安全防护技术，信息隔离技术曾经被广泛使用，但是这种隔离方案还是基于同一个系统进程，留有巨大的安全隐患，故并不适合对安全应要求颇高的云计算中心。为此，虚拟交换机应运而生。虚拟交换机是从系统逻辑上将统一台实体交换机分割为多个小型交换机，且每一个小型交换机都有独立的安全防护机制，由此，数据中心的安全性大大提高。

2.2 规模庞大的交换机板卡延伸技术

传统的数据库-用户的服务模式大都采用1-2层的网络，在与单层板卡技术，这种网络在用户使用频率较低且服务器载荷较低的情况下能够有较好的数据处理能力。但是，一旦用户超过一定限度，单一的板卡运算能力就会大大下降，进而造成严重的网络堵塞，为此，只能添加板卡或者再添加交换机来减轻运算压力，但是对于云计算数据中心这种规模极其庞大的数据网络来说，这种方法还是杯水车薪。为了解决这一问题，板卡延伸技术应运而生，这一技术通过qbh协议的实现，将原本互联在一起的多个TOR交换单元组合在一起，形成一个规模庞大的“巨型交换机”。这种“巨型交换机”使得数据中心的网络结构变得简单，且提高了网络的可管理性和可维护性。

2.3 支持超大规模扩展的网络技术以及虚拟化的I/O

传统的小型数据中心处理的数据较少，一般是MB-GB为单位的文件进行调用，极少会调用TB级别的数据文件，但是在云计算中心，进行TB级别的数据处理时家常便饭，有时甚至还会有PB级别的数据需要调用，这就需要数据中心的I/O

足够大，然而实际的数据中心难以提供如此大的I/O，这就需要虚拟化的I/O

来帮忙，虚拟化的I/O通过软件来使数据库获得MAC地址的自动获取能力，极大程度减少了网络中心的地址获取频率，再通过缩减数据树的方式来提供大规模扩展网络的能力，将云计算数据中心的网络处理能力大大提高，使得计算中心成为一个规模庞大、结构精简的数据整合、处理、调用中心。

3.与传统数据中心通讯技术的差别

3.1 比传统网络通讯技术的先进性

传统的服务器网络结构简单，服务器的主要能力是提供数据的存储与调取，实现的是单用户对单用户的窄通道的服务，这种服务网络的实用性较低，用户群体集中在企业单位，很少有个人参与到服务器当中。

云计算中心则打破了这一点，它革命性的的提出了数据共享、运算共享、网络共享的运营方式，这使得各种运算基端都能够参与到云计算中心，数据共享能力使得服务通道大大扩展，运营商能够基于此创建新型的服务平台;运算共享使得各个基端的运算机能能够结合在一起，提高了数据的利用效率，而通过大规模的网络共享可以使数据中心的运算能力能够媲美超级计算机，极大的扩展了服务器的运算能力;另外，云计算中心的出现使得个人用户群体也能够参与其中，大大扩展了计算中心的覆盖面，使得“数据网络”真正得以建成，云计算数据中心的出现大大推动了互联网的发展。

3.2 如何解决虚拟化技术IP地址漂移

云计算数据中心需要构建“巨型交换机”，这就使得该服务器内存在多块网卡，这时就会产生IP地址漂移的情况。正常来说，IP地址漂移并不会造成什么影响，但是对于云计算中心来说，其内置上百块网卡，IP地址漂移将会导致数据大量占用，使得数据通道堵塞，为此，就需要解决虚拟化IP地址漂移。具体方法如下，虚拟交换机在进行一次IP漂移之后必须再次获取目的主机上新分配的IP地址才能进行下一次处理，通过利用IP隧道和动态DNS来支持虚拟交换机的多次漂移、复原，来达到数据通道能够一直畅通，而有效的解决了数据堵塞的问题。

3.3 在全球云计算时代的应用

云计算是一项新出现的技术，但是其发展速度极其惊人，由其衍生了云安全、云手机、云游戏等多方面的服务。这些多元化的服务得益于全球云计算时代的到来，也得益于高效的云计算数据中心的网络通讯，相信随着云计算的不断发展，越来越多的云计算数据应用会出现在人们的视野当中，整个互联网都会因云计算数据中心的出现而发生翻天覆地的改变。

4.结语

云计算数据中心旨在提供一个高效的数据储存、调用以及运算共享、数据互通的网络服务平台，它通过“云端”服务中心连接成千上万个基端，中心数据库可以为用户提供数据备份、资源共享等服务，拓展了网络服务空间，而数据中心的服务器则提供了计算共享的能力，该服务器的计算能力通过云计算网络能够得到大幅的提高，甚至能够媲美超级计算机，由此可见，云计算在互联网时代的重要性。

参考文献

[1]温抿雄，李沁.虚拟机迁移系统网络连接重定向技术[J].计算机应用研究，2010，26（5）：139-141.