云計算下的網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)建

方 昕

（廣州市中南民航空管通信網(wǎng)絡(luò)科技有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引 言

隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，云計算在網(wǎng)絡(luò)通信中的構(gòu)建促進了網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。特別是5G時代的到來，基于云計算下的網(wǎng)絡(luò)通信模式能夠更好地優(yōu)化與調(diào)整傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)通信性能。在網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)建中，要求形成自上而下的架構(gòu)，通過數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)處理層以及網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)層等的生成，有效促進網(wǎng)絡(luò)通信的科學構(gòu)建[1]。在網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)建中，技術(shù)落實是關(guān)鍵，特別是OpenStack的云技術(shù)、計算框架及分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)等的實施，能夠最大程度地保障網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)框架的生成，提高網(wǎng)絡(luò)通信性能。本文立足對網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)的研究，基于云計算視角，就如何實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建進行具體闡述。

1 云計算在網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)建中的重要性

隨著網(wǎng)絡(luò)通信事業(yè)的不斷發(fā)展，提升網(wǎng)絡(luò)通信性能，構(gòu)建開放式多樣化系統(tǒng)架構(gòu)，能夠更好地滿足發(fā)展需求。在5G時代，云計算在網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)建中的作用更加突顯，能夠更好地從技術(shù)層面保障網(wǎng)絡(luò)通信的有效構(gòu)建。因此，從實踐來看，云計算在網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)建中的重要性具體表現(xiàn)在如下兩個方面。

1.1 云計算能夠為網(wǎng)絡(luò)通信提供技術(shù)保障

當前，正值5G網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展時期，云計算的應(yīng)用能夠為網(wǎng)絡(luò)通信提供技術(shù)保障。一方面，云計算能夠為網(wǎng)絡(luò)通信通過大數(shù)據(jù)存儲及處理能力保障大數(shù)據(jù)時代的網(wǎng)絡(luò)通信要求；另一方面，云計算的應(yīng)用拓展了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)，能夠從云計算的空間生成大數(shù)據(jù)存儲空間，進而更好地保障網(wǎng)絡(luò)通信的安全性能。在筆者看來，云計算的應(yīng)用為網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建提供了技術(shù)支撐，能夠從技術(shù)系統(tǒng)的生成促進網(wǎng)絡(luò)通信體系的合理搭建，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展。

1.2 云計算是新時期網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建基礎(chǔ)

網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建是一個系統(tǒng)過程。云計算的實踐應(yīng)用是新時期網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)建的重要基礎(chǔ)。首先，網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建，要求基于云計算的功能生成，促進網(wǎng)絡(luò)通信體系升級，保障網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)的科學合理性；其次，網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)基于云計算平臺，創(chuàng)設(shè)開放式的私有云空間，為網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建提供了有力保障；最后，云計算作為新時期網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)建的重要基礎(chǔ)，應(yīng)基于云計算技術(shù)的實施、云計算存儲及處理技術(shù)的生成，為網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建創(chuàng)設(shè)技術(shù)空間。因此，在網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建中應(yīng)用云計算及其技術(shù)，能夠更好地促進網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展，符合新時期網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展需求。

2 云計算下網(wǎng)絡(luò)通信的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)建中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為4層，即數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)處理層、網(wǎng)優(yōu)業(yè)務(wù)邏輯層和人機交互層，如圖1所示[2]。在整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，自上而下形成了從數(shù)據(jù)存儲層到人機交互層的構(gòu)建，進而保障了系統(tǒng)功能的生成。在網(wǎng)絡(luò)通信的系統(tǒng)架構(gòu)中，數(shù)據(jù)處理層和數(shù)據(jù)存儲是基于云計算的，是網(wǎng)絡(luò)通信功能生成的重要基礎(chǔ)。傳統(tǒng)存儲技術(shù)難以滿足當前大數(shù)據(jù)的分析處理需求，而通過云計算的實踐應(yīng)用能夠更好地保障網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性。

2.1 數(shù)據(jù)存儲層

圖1 網(wǎng)絡(luò)通信的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

在數(shù)據(jù)存儲層，不同的數(shù)據(jù)類型所需的存儲空間不同，需要構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。因此，實際中，網(wǎng)絡(luò)通信框架的生成能夠通過不同類型的數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)多功能的構(gòu)建。例如，在數(shù)據(jù)存儲層中，地理圖層信息存儲于GIS的地理空間數(shù)據(jù)庫。這樣能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)庫的功能構(gòu)建，為網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)提供地理圖層的信息服務(wù)。此外，系統(tǒng)平臺的用戶數(shù)據(jù)、權(quán)限等關(guān)系的構(gòu)建主要基于Oracle數(shù)據(jù)庫。特別是在大數(shù)據(jù)時代，基于云計算下的網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)統(tǒng)計、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析等功能，極大地提高了網(wǎng)絡(luò)通信的性能。

2.2 數(shù)據(jù)處理層

數(shù)據(jù)處理層主要通過應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，在業(yè)務(wù)模型、工參數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計分析等的構(gòu)建下實現(xiàn)在線分式計算。在整個系統(tǒng)架構(gòu)中，數(shù)據(jù)處理層是核心，要求通過Hadoop分布式實現(xiàn)離線分析處理，有效提高網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)的性能。當前，云計算下的數(shù)據(jù)處理性能更加完備，能夠基于數(shù)據(jù)平臺的分析處理，為數(shù)據(jù)信息的傳輸提供良好條件。因此，數(shù)據(jù)處理層承上啟下，是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的重要基礎(chǔ)。

2.3 網(wǎng)優(yōu)業(yè)務(wù)邏輯層

在整個系統(tǒng)層，通過不同的分析處理能夠優(yōu)化現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能，生成科學合理的業(yè)務(wù)模式。因此，分析預(yù)測報告、性能優(yōu)化方案等的創(chuàng)設(shè)可以提高網(wǎng)絡(luò)通行的服務(wù)性能，也為人機交互層的構(gòu)建了提供條件。

2.4 人機交互層

在云計算平臺中，通過OpenStack企業(yè)私有云實現(xiàn)分布式的數(shù)據(jù)計算處理，進而為人機交互的實現(xiàn)提供資源保障。首先，通過云平臺的管理API，對應(yīng)用程序進行編程優(yōu)化，讓個節(jié)點應(yīng)用在Hadoop的類型創(chuàng)設(shè)中，得到人機交互；其次，在對海量信息的處理中采用分布式處理，并且利用計算框架Hadoop系統(tǒng)提高人機互動的有效性；再次，在系統(tǒng)負荷較重時，通過動態(tài)增加節(jié)點等方式保障系統(tǒng)架構(gòu)的正常運行；最后，在系統(tǒng)負荷較輕時，通過動態(tài)減少節(jié)點的方式，提高系統(tǒng)動態(tài)性模式的生成。相比于傳統(tǒng)服務(wù)模式，云計算下的網(wǎng)絡(luò)通信能夠優(yōu)化傳統(tǒng)僵化的動態(tài)調(diào)整機械能，進而提高人機交互的性能，降低系統(tǒng)成本。

3 云計算下網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建中，技術(shù)的有效落實是關(guān)鍵。筆者研究中發(fā)現(xiàn)，基于OpenStack的云技術(shù)、計算框架及分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)等，都是網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)。對于新的技術(shù)環(huán)境，云計算的實踐應(yīng)用轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的技術(shù)體系，能夠通過數(shù)據(jù)的海量分析處理提高大數(shù)據(jù)的存儲率。因此，網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)主要在于私有云技術(shù)、分布式計算框架、分布式大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)以及TD-LTE網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)統(tǒng)計[3]。

3.1 私有云技術(shù)

在OpenStack云計算管理平臺，能夠構(gòu)建所有類型的云環(huán)境，以更好地保障云計算下網(wǎng)絡(luò)通信性能的生成。當前，私有云技術(shù)日益成熟，且數(shù)據(jù)軟件庫不斷完善，能夠為用戶端提供大量計算資源，如內(nèi)存容量、CPU計算能力等，都可以在云技術(shù)的構(gòu)建中得到有效提升。對于云計算而言，通過資源的整合及分配，能夠保障計算機資源的有效利用，同時也在計算機資源最大化的條件下更好地均衡負載，確保云主機之間遷移等功能的生成。當前，5G網(wǎng)絡(luò)已開始搭建，通過云計算下的云平臺能夠更好地彈性擴容，保障網(wǎng)絡(luò)通信功能，是云計算下網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)化與升級。

3.2 分布式計算框架

在Hadoop分布式框架中，基于系統(tǒng)構(gòu)建下的計算架構(gòu)是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信性能的重要基礎(chǔ)。當前，分布式計算框架結(jié)構(gòu)以開源的分布式為主體，實現(xiàn)了高性能的網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)建。在實踐中發(fā)現(xiàn)，基于Hadoop的MapReduce并行計算編程模型設(shè)計網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法，充分利用了Hadoop集群的計算進行大數(shù)據(jù)的存儲和高速運算，可以最大程度地保障計算框架的運行效率，滿足網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建需求。

3.3 分布式大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)

云計算下的網(wǎng)絡(luò)通信能夠基于分布式大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，實現(xiàn)對超大體量的數(shù)據(jù)進行存儲。特別是對于離散、復(fù)雜的數(shù)據(jù)存儲，在HBase分布式大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用中得到了有效滿足。首先，傳統(tǒng)單結(jié)點的數(shù)據(jù)庫在庫容量上難以滿足當前急劇增長的數(shù)據(jù)量，也對數(shù)據(jù)處理能力提出了較高的要求。通過云計算技術(shù)的應(yīng)用，在HBase分布式大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的作用下，能夠有效滿足當前數(shù)據(jù)存儲及處理需求。此外，分布式HBase分布式大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)作為開源下的系統(tǒng)創(chuàng)設(shè)，具有高性能、可伸縮性等特點，能夠更好地滿足當前數(shù)據(jù)的處理要求。因此，在網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建中，分布式大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)是關(guān)鍵，能夠解決傳統(tǒng)存儲空間不足、處理能力欠缺等問題，最大程度地提高網(wǎng)絡(luò)通信的性能。

3.4 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)統(tǒng)計

在網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建中，基于云計算下的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的優(yōu)化成為提升網(wǎng)絡(luò)通信性能的關(guān)鍵所在。在精細化業(yè)務(wù)分析中，通過場景角度的網(wǎng)絡(luò)布置和基于網(wǎng)絡(luò)運營商的考慮，通過TD-LTE網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)統(tǒng)計實現(xiàn)精細化控制，且資源的有效管理能夠更好地滿足網(wǎng)絡(luò)運營的需求，提高網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的運行效率。因此，要從用戶角度出發(fā)，對網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)進行優(yōu)化及調(diào)整，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。

4 結(jié) 論

綜上所述，云計算技術(shù)的不斷發(fā)展，促進現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信不斷優(yōu)化與升級，最大程度地適應(yīng)了時代的發(fā)展需求。在5G時代，網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建要求強化云計算技術(shù)的應(yīng)用，在開放式的網(wǎng)絡(luò)空間搭建高性能網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。本文探究中，云計算下網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建主要涉及4個框架層次，通過數(shù)據(jù)存儲、處理等性能的生成，保障網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的架構(gòu)功能。網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建要求強化關(guān)鍵技術(shù)的搭建，特別是OpenStack的云技術(shù)、計算框架及分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)等的應(yīng)用，以更好地提升網(wǎng)絡(luò)通信的架構(gòu)功能。