公眾計算通信網(wǎng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

宋桂林

摘 要：科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為通信網(wǎng)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，在當(dāng)今通信網(wǎng)的建設(shè)過程中，計算技術(shù)得到更為廣泛的應(yīng)用，如數(shù)據(jù)交換、電話交換、會議電視和業(yè)務(wù)平臺等都應(yīng)用了公眾計算通信網(wǎng)。公共計算通信網(wǎng)的應(yīng)用可以為用戶提供更為多樣化和便捷的服務(wù)。本文主要對公眾計算通信網(wǎng)的架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，希望能夠促進(jìn)該領(lǐng)域的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：公眾計算通信網(wǎng)；架構(gòu)；關(guān)鍵技術(shù)

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

一般，通信網(wǎng)由通信端點、節(jié)點、傳輸網(wǎng)絡(luò)等幾個部分組成，從而實現(xiàn)在兩個節(jié)點或多個節(jié)點之間的通信。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，在通信網(wǎng)建設(shè)過程中越來越多的應(yīng)用到了計算機。計算機網(wǎng)與通信網(wǎng)之間的融合已經(jīng)成為電信發(fā)展的一個重要趨勢，公眾計算通信網(wǎng)的產(chǎn)生也將為電信用戶提供更加完善和便捷的服務(wù)。

1 公眾計算通信網(wǎng)的架構(gòu)

公眾計算通信是為更好的滿足用戶需求而構(gòu)建起來的智能開放運營系統(tǒng)。公眾計算通信網(wǎng)主要包括總體架構(gòu)、系統(tǒng)架構(gòu)、功能模塊等幾個部分。其中，總體架構(gòu)是根據(jù)NGN系統(tǒng)來進(jìn)行設(shè)計的?？傮w架構(gòu)涉及到的內(nèi)容較多，包括開發(fā)環(huán)境、協(xié)議棧、計算資源、智能終端等幾個部分?？傮w架構(gòu)具有多種能力，如開發(fā)能力、業(yè)務(wù)交付能力、計算能力等。公眾計算通信網(wǎng)絡(luò)的功能自上而下可以分為三個層次，分別是傳送層、承載層和業(yè)務(wù)層。根據(jù)公眾計算通信網(wǎng)的安裝區(qū)域，可以將其分為骨干網(wǎng)、駐地網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)等幾種類型。系統(tǒng)架構(gòu)是遵循IMS中的相關(guān)要求和原則來進(jìn)行架構(gòu)的，其中，網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)不僅具有用戶終端初始化功能，還具有資源虛擬化、資源調(diào)度等功能。公眾計算通信網(wǎng)的實體則主要由五個部分組成，分別是虛擬化和云管理、硬件設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)備、云業(yè)務(wù)服務(wù)層、服務(wù)平臺和終端。在公眾計算通信網(wǎng)的實際運行過程中也主要是通過對這五個層面的控制來實現(xiàn)控制。

2 公眾計算通信網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在公眾計算通信網(wǎng)的運行過程中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是基礎(chǔ)和前提。公眾計算通信網(wǎng)的架構(gòu)主要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)虛擬化和網(wǎng)絡(luò)遷移自動配置兩種技術(shù)。與傳統(tǒng)的通信網(wǎng)和計算網(wǎng)一樣，公眾計通信網(wǎng)在架構(gòu)和資源整合的過程中會產(chǎn)生新的網(wǎng)絡(luò)配置形態(tài)，像綜合通信網(wǎng)關(guān)、云交換機等都是在這一過程中出現(xiàn)的。相應(yīng)的，通信網(wǎng)中的業(yè)務(wù)模式、流量模型等都發(fā)生了改變，因此也必須對通信網(wǎng)中的協(xié)議、算法、理論、路由等進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和修改，當(dāng)變動較大時甚至還需要進(jìn)行重新設(shè)計。此外，對網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架和組網(wǎng)的層次也需要進(jìn)行重新的設(shè)計和調(diào)整，具體的調(diào)整需要根據(jù)用戶的需求和業(yè)務(wù)的屬性來確定，例如若想拓展IMS業(yè)務(wù)，則需要對HSS進(jìn)行虛擬化處理；若想要提高公眾計算機通信網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡就需要對CSCF進(jìn)行虛擬化。在網(wǎng)絡(luò)自動配置技術(shù)方面，虛擬技術(shù)在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用使得數(shù)據(jù)需要經(jīng)過虛擬機的轉(zhuǎn)換。這就是公眾計算通信的網(wǎng)絡(luò)交換有所不同。傳統(tǒng)的交換機通常只在網(wǎng)絡(luò)端口有一個網(wǎng)絡(luò)屬性，簡單的來說也就是一個端口只能有一個對應(yīng)的地址、網(wǎng)絡(luò)配置以及控制策略。虛擬交換機則從根本上改變了傳統(tǒng)交換機的這種配置模式，兩者最大的不同就在此，虛擬交換機的一個端口可以對應(yīng)不同的地址、網(wǎng)絡(luò)配置以及控制策略。當(dāng)虛擬機的地點發(fā)生變化時，網(wǎng)絡(luò)端口能夠自動為用戶提供相適應(yīng)的端口。這也是虛擬交換機最為重要的功能。當(dāng)一個通信網(wǎng)絡(luò)中配置有多個虛擬機時，該通信網(wǎng)絡(luò)就能有較高水平的安全保障。當(dāng)虛擬機的應(yīng)用模式發(fā)生轉(zhuǎn)變時，網(wǎng)絡(luò)端口提供的服務(wù)也會發(fā)生相應(yīng)的變化。

2.2 計算技術(shù)

公眾計算通信網(wǎng)絡(luò)需要處理的數(shù)據(jù)量十分龐大，因此對于分布式文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的要求也較高，只有當(dāng)這兩個系統(tǒng)的功能滿足要求時，才能確保資源管理的效率，從而為用戶提供更加高效、高質(zhì)量的服務(wù)。在傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，IOPS系統(tǒng)是一個難點問題，要解決這一問題的關(guān)鍵是優(yōu)化固態(tài)鍵盤、服務(wù)器高速內(nèi)存等技術(shù)。除此之外，當(dāng)前的公共計算通信網(wǎng)還需要為用戶提供云計算功能。該功能一般是由云集裝箱技術(shù)和節(jié)能技術(shù)來保障的。云計算技術(shù)的應(yīng)用極大的提高了數(shù)據(jù)存儲和計算資源的拓展，還能有效的降低數(shù)據(jù)處理的成本，提高處理效率。虛擬化和云管理功能是公共計算通信網(wǎng)中最為關(guān)鍵和核心的技術(shù)，也是有效實現(xiàn)公共計算通信網(wǎng)各項功能的前提保障，因此在這兩個部分所采用的技術(shù)類型較多，其中包括資源匹配算法、數(shù)據(jù)集中架構(gòu)、異構(gòu)資源虛擬化等技術(shù)。當(dāng)一個通信網(wǎng)中存在多種技術(shù)時，需要對其進(jìn)行虛擬化，只有這樣才能充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心環(huán)境的作用，為資源的應(yīng)用和配置提供良好的技術(shù)支持。虛擬化和云管理還涉及到了網(wǎng)絡(luò)資源管理的功能，實際的應(yīng)用和調(diào)度過程十分的復(fù)雜，要想確保資源利用的效率，就必須采取有效的措施提高公眾計算通信網(wǎng)運行的效率和水平。

2.3 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)虛擬化

在信息化時代中，網(wǎng)絡(luò)需要具備編程、虛擬化、資源共享等多種功能。公眾計算所通信網(wǎng)的出現(xiàn)實現(xiàn)了對計算機技術(shù)與通信網(wǎng)絡(luò)資源的整合，并形成了一系列新型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如云交換機、綜合通信網(wǎng)關(guān)等。隨著近年來科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，通信網(wǎng)的流量模型、業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)邏輯等都發(fā)生了相應(yīng)的變化，相應(yīng)的，底層交換、路由設(shè)置、協(xié)議、算法等內(nèi)容也需要進(jìn)行升級和修訂。隨著后IP時代的到來，公眾計算通信網(wǎng)也面臨著相應(yīng)的調(diào)整和改編，當(dāng)前關(guān)注的重點包括：端對端的原理；擁賽控制和資源管理問題；身份認(rèn)證和路由問題等。

3 結(jié)語

在信息化的時代中，各個行業(yè)對通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的要求也在不斷的提升，傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)已經(jīng)無法滿足人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯男枰?，能夠提供綜合信息服務(wù)的公眾計算通信網(wǎng)絡(luò)得到了更多人的青睞。通信網(wǎng)是公共基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，將通信網(wǎng)與計算機技術(shù)結(jié)合在一起能夠極大的提高其運行效率和質(zhì)量，更好的利用社會信息資源，為社會和經(jīng)濟的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。本文主要研究了公眾計算通信網(wǎng)的架構(gòu)以及相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，希望能夠?qū)υ擃I(lǐng)域的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。

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