云计算网络技术概述

王 欢

（江西财经职业学院信息工程学院 江西 九江 332000）

1 引言

随着我国科学技术水平的不断提高，关于计算机方面的应用也在相应地增多，针对云计算的研究也越来越普遍。云计算是在计算机网络技术的基础上发展起来的，其旨在虚拟的I P网络中建立具有多项功能的技术平台，包括对数据进行收集、对获取的信息进行分类计算以及输出结果。

2 计算机网络技术

2.1 计算机网络技术基本概念

计算机网络技术[1]包括计算机技术以及通信技术两种方式，其是在TCP/IP协议的基础上，通过光纤、微波、电缆等方式将多台相互独立工作的终端连接在一起，并对这些计算机上的资源进行收集、计算、存储以及转发等操作，从而实现该网络中的计算机能共享各种资源的目的。

2.2 计算机网络的分类

计算机网络有多种分类方式，按照不同的方式分类方法也不同。一般可分为通信链路以及网络节点两类[2]，其中网络节点指信源节点、信宿节点以及转发节点，转发节点的目的是在计算机网络中对数据和信息进行转发，比如交换机、网桥等设备。通信链路是指将信息进行传输的通道，这个通道包括电话线、电缆、光纤、卫星链路等。

计算机网络也可以分为通信网络和资源网络两类，通信网络由转发节点和通信线路两部分组成，其目的是进行数据的传输，资源网络包括两部分，一部分为用户主机一部分为用户终端。

计算机网络的拓扑结构指网络中各个终端相互连接的方式，广域网和局域网都有不同的拓扑结构，其中在广域网中使用的网络拓扑结构是树型以及不规则型，在局域网中使用的网络拓扑结构都是有一定规律的结构，如星型、环型、总线型等。

按照设备连接方式和通信方式，计算机网络又可以分为三大类，包括局域网（LAN）、城域网（MAN）以及广域网（WAN）。局域网适用距离较短的网络，一般在室内或者校园内部使用，其数据传输速率相对来说较快，由于数据传输范围较小，故其误码率最小。城域网一般在建筑物之间或者城区内进行传输，每秒传输几兆位至每秒几十兆位，其传输误码率比局域网高。广域网适用于城市与城市之间或者国家与国家之间，传输距离较远，每秒可传输几十千位，由于传输的距离很远，在数据传输时丢失的信息也会更多，误码率也最高。

3 云计算

3.1 云计算的基本定义

云计算的基本原理[3]是指通过很多分布式计算机对收集到的数据进行分析计算，并将计算结果传给相应的用户终端。通过云计算这项技术，网络服务供应商可以在较短的时间内处理相当大数量的数据信息，以此达到超级计算机的高性能作用[4]。

3.2 云计算的分类

（1）根据服务方式可以分为公有云、私有云以及混合云[5]三种类型。

公有云是指由供应商提供的云环境，可以供各种用户共同使用，是一种开放的网络环境，用户可以共享该环境中的网络资源，由于公有云可通过Internet使用，不需要花钱或者价格很低，通过该方式用户可以创造出新的价值。公有云作为一个资源集中的平台，它能够将上游的各种资源收集起来提供给下游的用户或者企业使用，打造新的价值资源。

私有云是为了保证用户数据安全而建立起来的一种服务模式，是为用户特地建立起来的，因此私有云的数据更安全可靠。私有云一般都建立在比较安全可靠的位置，比如公司的防火墙内，也可以在一个相对安全地由供应商提供的安全场所建立，类似于Sun、IBM提供的安全隐蔽的场所，可以为用户或者企业提供一个安全地数据中心。

混合云是将公有云和私有云结合起来运行的模式，是云计算的主要发展方向。用户在混合云环境中根据自身要求选择公有云或者私有云，得到最佳的效果，这种比较人性化的解决用户数据的方法，既能节约钱又安全可靠。

（2）按照服务类型可以分为平台即服务（PaaS，Platform as a Service）、基础设施即服务（IaaS，Infrastructure as a Service）和软件即服务（SaaS，Software as a Service）三种类型。

平台即服务的特点是为用户提供一个资源代管的平台，开发人员开发出自己的应用，然后将应用上传到该平台，由平台进行管理。平台服务使用起来方便快捷，开发人员可以很便捷地开发出自己的应用程序。

基础设施即服务是指用户在比较完备的计算机基础设施中，通过网络引擎的方式来获取需要的服务，通过该服务模式，用户可以获得基础设施、数据中心等各种资源。此种服务模式使用户无需花费过高的成本购买价格高昂和品质高的设备，只需通过Internet租用的模式构建符合自己要求的应用系统。

软件即服务模式：该模式[6]可以为用户直接提供所需要的软件，这些应用一般都是在Internet上开发出来的，该平台下的用户没有必要再来购买相关的软件，只需租用开发商已经成功开发的应用程序即可。软件即服务模式通过给用户提供直接的服务，用户无需额外对软件进行维护管理，因此很大程度上降低了软件的使用成本。

如图1所示，按服务类型进行分类后的云计算不同服务与云服务和云平台有如下对应关系。

图1 云计算分类图

3.3 云计算的关键技术介绍

云计算有三个关键技术，包括虚拟化技术、分布式计算技术和并行编程模式三种。

虚拟化技术：虚拟化技术的原理是将一台计算机的各种资源，如内存、服务器、网络、数据、软硬件等资源进行管理，虚拟出多台计算机技术，该技术能够提高资源的使用率，降低使用成本，从而达到高效的技术手段，虚拟出来的新资源不会受到现有资源的物理组态以及地域的影响。

分布式计算技术：分布式计算是指将一个需要比较大计算量的数据，分解成许多小的计算方式得到相应的结果，最后再将这些结果进行整合得到最终的计算结果。数据分布式计算有很多的优点，用户可以最大效率地使用网络资源，对于一些比较稀有的资源，用户也能很方便的使用，分布式计算能有效地使用系统中的计算机处理数据，通过该方式可以同时处理更多的数据，提高了运算效率。

并行编程模式[7]：通过并行编程模式，用户可以快速方便地获得云计算的各种服务，从而能够最大限度地利用各种资源，在这个过程中用户能够很清晰地了解并行执行计算任务。当前受到各供应商欢迎的编程模式是MapReduce方式，其通过Map（映射）和Reduce（归约）两个函数完成海量数据的运算。

4 结语

云计算飞速发展，得到了很多利用，但也存在很多问题，如数据传输过程中存在安全隐患、数据隐私得不到保障、软件许可证问题以及网络传输过程中可能存在误码率和延迟等，对于用户来说，如何保证云服务供应商提供的数据不被非法获取是一项很重要的任务，仅通过技术上进行改进也无法避免这种问题，同时也需要法律进行更详尽的规定。对于企业来说，有些数据是企业的商业机密，如何保证企业的商业机密而又不影响云计算在企业中的运用，这些都是使用云计算过程中需要解决的问题。