公众计算通信网架构及关键技术

宋桂林

摘 要：科学技术的进步为通信网的发展奠定了良好的基础，在当今通信网的建设过程中，计算技术得到更为广泛的应用，如数据交换、电话交换、会议电视和业务平台等都应用了公众计算通信网。公共计算通信网的应用可以为用户提供更为多样化和便捷的服务。本文主要对公众计算通信网的架构和关键技术进行分析，希望能够促进该领域的发展。

关键词：公众计算通信网；架构；关键技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.130

一般，通信网由通信端点、节点、传输网络等几个部分组成，从而实现在两个节点或多个节点之间的通信。随着计算机技术的不断发展，在通信网建设过程中越来越多的应用到了计算机。计算机网与通信网之间的融合已经成为电信发展的一个重要趋势，公众计算通信网的产生也将为电信用户提供更加完善和便捷的服务。

1 公众计算通信网的架构

公众计算通信是为更好的满足用户需求而构建起来的智能开放运营系统。公众计算通信网主要包括总体架构、系统架构、功能模块等几个部分。其中，总体架构是根据NGN系统来进行设计的。总体架构涉及到的内容较多，包括开发环境、协议栈、计算资源、智能终端等几个部分。总体架构具有多种能力，如开发能力、业务交付能力、计算能力等。公众计算通信网络的功能自上而下可以分为三个层次，分别是传送层、承载层和业务层。根据公众计算通信网的安装区域，可以将其分为骨干网、驻地网、城域网、接入网等几种类型。系统架构是遵循IMS中的相关要求和原则来进行架构的，其中，网络子系统不仅具有用户终端初始化功能，还具有资源虚拟化、资源调度等功能。公众计算通信网的实体则主要由五个部分组成，分别是虚拟化和云管理、硬件设备、基础设备、云业务服务层、服务平台和终端。在公众计算通信网的实际运行过程中也主要是通过对这五个层面的控制来实现控制。

2 公众计算通信网的关键技术

2.1 网络技术

在公众计算通信网的运行过程中，网络技术是基础和前提。公众计算通信网的架构主要应用网络架构虚拟化和网络迁移自动配置两种技术。与传统的通信网和计算网一样，公众计通信网在架构和资源整合的过程中会产生新的网络配置形态，像综合通信网关、云交换机等都是在这一过程中出现的。相应的，通信网中的业务模式、流量模型等都发生了改变，因此也必须对通信网中的协议、算法、理论、路由等进行相应的调整和修改，当变动较大时甚至还需要进行重新设计。此外，对网络的构架和组网的层次也需要进行重新的设计和调整，具体的调整需要根据用户的需求和业务的属性来确定，例如若想拓展IMS业务，则需要对HSS进行虚拟化处理；若想要提高公众计算机通信网络的负载均衡就需要对CSCF进行虚拟化。在网络自动配置技术方面，虚拟技术在通信網络中的应用使得数据需要经过虚拟机的转换。这就是公众计算通信的网络交换有所不同。传统的交换机通常只在网络端口有一个网络属性，简单的来说也就是一个端口只能有一个对应的地址、网络配置以及控制策略。虚拟交换机则从根本上改变了传统交换机的这种配置模式，两者最大的不同就在此，虚拟交换机的一个端口可以对应不同的地址、网络配置以及控制策略。当虚拟机的地点发生变化时，网络端口能够自动为用户提供相适应的端口。这也是虚拟交换机最为重要的功能。当一个通信网络中配置有多个虚拟机时，该通信网络就能有较高水平的安全保障。当虚拟机的应用模式发生转变时，网络端口提供的服务也会发生相应的变化。

2.2 计算技术

公众计算通信网络需要处理的数据量十分庞大，因此对于分布式文件系统和数据存储系统的要求也较高，只有当这两个系统的功能满足要求时，才能确保资源管理的效率，从而为用户提供更加高效、高质量的服务。在传统的通信网络中，IOPS系统是一个难点问题，要解决这一问题的关键是优化固态键盘、服务器高速内存等技术。除此之外，当前的公共计算通信网还需要为用户提供云计算功能。该功能一般是由云集装箱技术和节能技术来保障的。云计算技术的应用极大的提高了数据存储和计算资源的拓展，还能有效的降低数据处理的成本，提高处理效率。虚拟化和云管理功能是公共计算通信网中最为关键和核心的技术，也是有效实现公共计算通信网各项功能的前提保障，因此在这两个部分所采用的技术类型较多，其中包括资源匹配算法、数据集中架构、异构资源虚拟化等技术。当一个通信网中存在多种技术时，需要对其进行虚拟化，只有这样才能充分发挥网络和数据中心环境的作用，为资源的应用和配置提供良好的技术支持。虚拟化和云管理还涉及到了网络资源管理的功能，实际的应用和调度过程十分的复杂，要想确保资源利用的效率，就必须采取有效的措施提高公众计算通信网运行的效率和水平。

2.3 网络架构虚拟化

在信息化时代中，网络需要具备编程、虚拟化、资源共享等多种功能。公众计算所通信网的出现实现了对计算机技术与通信网络资源的整合，并形成了一系列新型的网络设备，如云交换机、综合通信网关等。随着近年来科学技术的不断发展创新，通信网的流量模型、业务类型、业务逻辑等都发生了相应的变化，相应的，底层交换、路由设置、协议、算法等内容也需要进行升级和修订。随着后IP时代的到来，公众计算通信网也面临着相应的调整和改编，当前关注的重点包括：端对端的原理；拥赛控制和资源管理问题；身份认证和路由问题等。

3 结语

在信息化的时代中，各个行业对通信网络服务的要求也在不断的提升，传统的通信网络服务已经无法满足人们日常生活工作的需要，能够提供综合信息服务的公众计算通信网络得到了更多人的青睐。通信网是公共基础设施的重要组成部分，将通信网与计算机技术结合在一起能够极大的提高其运行效率和质量，更好的利用社会信息资源，为社会和经济的发展奠定良好的基础。本文主要研究了公众计算通信网的架构以及相关的关键技术，希望能够对该领域的发展做出一定的贡献。

参考文献：

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