云计算环境下的数据中心的结构模式研究

郭士琪 赵尔丹 河北软件职业技术学院

云计算环境下的数据中心的结构模式研究

郭士琪 赵尔丹 河北软件职业技术学院

本文分析了当前云计算机环境下的数据中心结构模式，其主要包括网络拓扑结构和无线数据中心网络结构，旨在提高云计算机数据中心的容错性和安全性，为用户提供更便捷的服务。

云计算机 数据中心 结构模式

数据中心在云计算基础设施中发挥了重要作用，是近年来云计算行业的研究重点。在互联网服务范围日益扩大，服务对象逐渐增加的背景下，数据中心的承载量也不断上升，只有深入研究云计算机背景下的数据中心结构模式，让高效的结构模式发挥出最大效能，以突显出数据中心的重要地位。随着计算机应用的不断更新换代，传统的数据中心结构模式出现了一定弊端，为满足当前的市场需求，需要研究新型的数据中心结构模式，通过网络的促进，全面提高云计算机的服务质量。

1 云计算及数据中心结构模式概述

在日益发展的互联网时代下，云计算的效能起到了关键作用，其具有提高资源利用率、高效管理、降低成本等作用。云计算中的关键技术包括：虚拟化技术和资源池技术。在云计算机中，虚拟化技术是指保持虚拟服务器中的文件，并通过文件来实现应用管理。虚拟化技术通过管理云计算机中的虚拟化层，以达到统一整合虚拟资源的目的。云计算机服务器的虚拟化技术有利于强化系统管理，以提高服务器的工作效率。资源池技术是指通过服务器的隔离使得云计算的硬件资源可分离使用，降低机房的压力来为虚拟服务器提供良好的服务。数据中心作为云计算机中的底层基础设施，云计算机数据中心结构模式中的可靠性是云计算机数据中心成功运行的关键，其包括数据备份、业务模块冗余等内容。云计算机通过模块化设计提高了可扩展性，实现了虚拟网络的灵活应用。云计算机数据中心的服务质量高低取决于可管理性的强弱，通过协议管理体系搭建后台管理平台提高云计算机的管理能力。针对数据中心的各项业务采取逻辑隔离或物理隔离模式，以起到提升云计算机数据中心安全性的目的。

2 云计算机环境下的数据中心结构模式分析

2.1 网络拓扑结构模式

云计算机环境下的数据中心网络拓扑结构模式具有高连通性和低成本的特点，在保证数据中心服务质量的前提下降低造价成本，是当前应用范围较广的一种结构模式。网络拓扑结构对比传统的树形分层机构具有网络吞吐量更高的特点，满足现代虚拟主机网络应用的需求。在商业服务器的云计算机环境下构建数据中心网络拓扑结构模式能降低成本，由于当前的计算机PC机一般都有两个以上的网络端口，利用网络端口构建数据中心网络拓扑结构以提高拓扑节点的连通性，进而达到扩大网络吞吐量的目的。云计算机环境下多数数据中心的网络拓扑结构模式都可使用同一型号的编程交换机，并将网络分割成两个Fat-Tree结构的变体，其中包括接入层、核心层及汇聚层三个层次中心，起到保护所以服务器的网络端口均可接受网络通信的效果。

2.2 无线数据中心网络结构模式

云计算机环境下的数据中心结构模式包括无线数据中心网络结构模式，其中典型体系结构是重要的组成部分。通过无线数据中心，网络拓扑结构实现了灵活调整，无线数据中心网络结构缓解了机构堵塞问题，缩短了云计算机的应用转化时间，提高了数据中心的容错性和扩展性。受传输压力大和网络线路干扰等问题，云计算机的无线链路的容量时常出现不足的情况，在无线数据中心网络结构模式的有效应用下通过无线通信的补充，构建出无线体系结构，促进了云计算机环境下数据中心的高效服务。无线数据中心网络结构模式中的无线链路调度机制具有收集流量、分配链路等功能，通过MTU特定服务器的单元头进行流量数据的收集工作，在控制天线的调度下分担流量负载，实现局域网内流量的平衡负载。无线数据中午网络结构模式基于无形通信技术，聚合各服务器的节点，发挥出节点的延展性，进而达到最佳的使用效果。将服务器架构与圆柱机架中，便于机架间流畅的沟通，以此构建出网状的数据中心结构模式，可称为Cayley数据中心。云计算机环境下的无线数据中心网络结构模式解决了传统结构模式中出现的问题，在无线技术不断发展的背景下，拓宽了数据中心的服务规模和范围。

3 结语

在云计算机技术应用范围逐渐扩大的背景下，传统的数据中心结构模式势必会被淘汰，本文对云计算机环境下的数据中心的结构模式展开研究，通过分析网络拓扑结构模式和无线数据中心网络结构模式来提高网络聚合的吞吐量和容错性，以期在云计算机环境下虚拟化技术的支持下，促进数据中心的结构模式朝更加安全可靠的方向发展。

[1]王聪,王翠荣,王兴伟,蒋定德.面向云计算的数据中心网络体系结构设计[J].计算机研究与发展,2012,49(2):286-293

[2]魏祥麟,陈鸣,范建华,张国敏,卢紫毅.数据中心网络的体系结构[J].软件学报,2013,24(2):295-316

课题信息：2016年度河北省统计科学研究计划项目“大数据背景下统计系统信息资源整合研究”（2016HY29）。