大數(shù)據(jù)時代計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計

史志杰

（山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院計算機工程系 山西 太原 030006）

1 引言

目前，科技發(fā)展得到的關(guān)鍵成果就是大數(shù)據(jù)，現(xiàn)今大數(shù)據(jù)得到廣泛使用。研究大數(shù)據(jù)在處理大量數(shù)據(jù)的過程中存在的規(guī)律性，以提升人們的工作與生活效率。若想利用基礎(chǔ)算法為人們傳遞信息，就應(yīng)不斷創(chuàng)新與改善計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)，使計算機可以容納龐大數(shù)據(jù)。因此，需研究大數(shù)據(jù)時代計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計，達到分層管理的目的，令計算機網(wǎng)絡(luò)在管理過程中更具有效性，數(shù)據(jù)傳輸更具可靠性[1]。

2 計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)現(xiàn)狀

目前，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)關(guān)鍵可以分為3種：總線架構(gòu)、星型架構(gòu)和網(wǎng)狀架構(gòu)，可以接入的設(shè)備為智能手機、平板電腦和移動設(shè)備等。而針對通信網(wǎng)絡(luò)，則關(guān)鍵有以下幾類：4G、光纖和5G等，可以使接入用戶豐富設(shè)備種類與提高傳輸質(zhì)量，也可以將用戶數(shù)量與規(guī)模提升，使社會領(lǐng)域中發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)的需求得到滿足。（1）星型架構(gòu)。該架構(gòu)關(guān)鍵就是將服務(wù)器當(dāng)作應(yīng)用節(jié)點架構(gòu)，即使終端設(shè)備之間存在差異，也可以利用相關(guān)路線同該節(jié)點產(chǎn)生聯(lián)系，同時利用節(jié)點同終端設(shè)備中存在的信息通信與數(shù)據(jù)傳輸作用，達到信息數(shù)據(jù)的共享目的。其中存在的服務(wù)節(jié)點設(shè)備關(guān)鍵有交換機與集線器等，其構(gòu)建具有簡單性，應(yīng)用具有便捷性，能在很多領(lǐng)域使用。（2）總線架構(gòu)。該架構(gòu)可以融合計算機網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在的全部服務(wù)器、總線和終端設(shè)備，同時利用同軸電纜與雙絞有效傳輸及儲存數(shù)據(jù)信息。一般而言，總線結(jié)構(gòu)無需外接設(shè)備就可以將不同數(shù)據(jù)或設(shè)備終端進行銜接，產(chǎn)生小型網(wǎng)絡(luò)，且具有相對獨立性，確保信息數(shù)據(jù)在傳輸過程中具有可靠性與完整性。用戶能利用光纖資源和寬帶資源使數(shù)據(jù)在傳播期間提高效率[2]。（3）網(wǎng)狀架構(gòu)。其能有效連接路由器、交換機、終端設(shè)備和服務(wù)器，無論哪兩個節(jié)點均能通過光纖、無線介質(zhì)和雙絞線連接在一起，建立網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且保證具有多個通道。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所有節(jié)點均可以同其他節(jié)點展開通信，大于兩個節(jié)點均可以進行直連，所以其管理與維護工作具有復(fù)雜性。

大數(shù)據(jù)關(guān)鍵就是指利用新型處理手段與模式提升決策力與洞察發(fā)現(xiàn)力，如此可以提高數(shù)據(jù)信息的適應(yīng)能力，且需注意數(shù)據(jù)信息資產(chǎn)具有多元化、豐富性，并且增長較快的特點。大數(shù)據(jù)技術(shù)代表在一定時間，對大量數(shù)據(jù)的分析、處理、傳播、和存儲的技術(shù)。此種技術(shù)可以在獲取、分析、管理和存儲信息時比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)軟件具有更為廣泛的能力范圍，其特點為價值密度不高，數(shù)據(jù)類型具有豐富性，數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)更加高速，數(shù)據(jù)規(guī)模巨大等。其中理論內(nèi)涵有利于用戶對海量數(shù)據(jù)資源產(chǎn)生有效掌握，將使用數(shù)據(jù)資源的效率提升，讓人們可以在分析和使用數(shù)據(jù)架構(gòu)期間，達到信息增值的目的。從技術(shù)角度而言，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以同云技術(shù)產(chǎn)生聯(lián)系，可以與數(shù)據(jù)技術(shù)和信息資源相符合，能將企業(yè)盈利方法進行改變，使數(shù)據(jù)更具挖掘價值[3]。針對宏觀層面而言，社會對計算機發(fā)展具有更多需求，既包括提高性能、功能和速度的需求，也包括信息存儲、資源共享和數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?nèi)容的發(fā)展，體現(xiàn)大數(shù)據(jù)特征，主要有種類豐富、價值密度不高、具有復(fù)雜性和真實性，能變現(xiàn)以及具有較大容量等。切實普及與發(fā)展大數(shù)據(jù)技術(shù)，為我國社會發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。

3 大數(shù)據(jù)時代計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計方法

3.1 需求分析

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進步與發(fā)展，使人民群眾生活發(fā)生變化，包括其衣食住行各方面都已出現(xiàn)巨大改變。人民群眾的購物方式發(fā)生改變，由實體店購物變成網(wǎng)上購物；支付方式也發(fā)生變化，由現(xiàn)金支付轉(zhuǎn)變?yōu)橹Ц秾毣蛭⑿胖Ц叮ǔ俗粫r依然能掃碼支付等，這些改變既可以提高人們生活水平，也可以推動人們精神文化發(fā)展進程。人們希望可以使自身工作與生活需求得到滿足的前提下，對自身喜歡或產(chǎn)生興趣的知識內(nèi)容展開了解與學(xué)習(xí)，對具有豐富情節(jié)的電影或電視劇進行觀看，此需求均能利用互聯(lián)網(wǎng)得以完成。目前為大數(shù)據(jù)時代，以此為基礎(chǔ)，我國創(chuàng)建與發(fā)展網(wǎng)絡(luò)視頻平臺，且具有綜合性，不但可以使人們的精神需求得到滿足，也可以使計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到進一步發(fā)展。

同時，計算機網(wǎng)絡(luò)中包含的應(yīng)用需求也可以通過云儲存呈現(xiàn)出來[4]。雖然科技發(fā)展使儲存設(shè)備與電腦硬盤存在很大使用容量，但因為我國地區(qū)在發(fā)展過程中缺乏平衡性，地區(qū)間的發(fā)展與文化水平具有很大不同，儲備設(shè)備與電腦硬盤需同相應(yīng)的新電腦系統(tǒng)或其他技術(shù)相配合才可使用，且需注意儲備設(shè)備與電腦硬盤都具有較大容量，這讓人們在平時工作與生活中產(chǎn)生很大困擾。云儲存也就由此誕生，其憑借大數(shù)據(jù)背景將云計算當(dāng)作基礎(chǔ)算法，如此能使網(wǎng)絡(luò)用戶享受在線存儲服務(wù)，且可存儲數(shù)量非常大，同時與所有服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相符合。廣泛使用的云儲存與視頻可以體現(xiàn)大數(shù)據(jù)條件下人民群眾對計算機網(wǎng)絡(luò)通信的需求。

3.2 服務(wù)層設(shè)計

以大數(shù)據(jù)時代為背景，目前計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用架構(gòu)由于受到操作影響，已無法使人們的計算機網(wǎng)絡(luò)需求得到滿足。利用分析能發(fā)現(xiàn)，星型架構(gòu)因為自身技術(shù)受到制約，很難承載和傳輸計算機在運行期間產(chǎn)生的全部數(shù)據(jù)，因此只可以適用于小型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)或企業(yè)；總線型架構(gòu)即使普遍可以滿足網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的相關(guān)需求，但因為連接與架設(shè)的手段具有復(fù)雜性導(dǎo)致其實用性比較低；網(wǎng)狀架構(gòu)同總線與星型架構(gòu)相比，即使實用性比較高，但因為管理時具有復(fù)雜性且難度較大，在使用期間會出現(xiàn)問題。所以，若想提高傳輸數(shù)據(jù)信息的水平與能力，使人民群眾的通信需求得到滿足，就應(yīng)設(shè)計出全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)[5]。

在對全新計算機網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)展開設(shè)計的過程中，最應(yīng)重視的因素為大眾需求。全新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以傳輸給人們生活中涉及的所有領(lǐng)域信息，且可以共享服務(wù)，即應(yīng)盡最大努力使計算機網(wǎng)絡(luò)通信需求得到滿足，其中包括儲存與視頻需求等。在設(shè)計全新計算機網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時，應(yīng)重視不同種類服務(wù)器所包含的適用性。我國具有很多種類的視頻平臺，且存在綜合性特征，軟件不同其使用的服務(wù)器也存在差異。使服務(wù)能儲存所有種類的信息與資源，可以令計算機網(wǎng)絡(luò)提高服務(wù)能力與技術(shù)水平。同時，設(shè)計全新的計算機網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需確保數(shù)據(jù)具有安全性，避免出現(xiàn)電腦病毒或黑客修改和損壞網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的情況，使網(wǎng)絡(luò)用戶產(chǎn)生經(jīng)濟損失。

3.3 傳輸層設(shè)計

全新的計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)中最為關(guān)鍵的內(nèi)容為傳輸層，其關(guān)鍵構(gòu)成設(shè)備為：光分配網(wǎng)、光線路終端、光網(wǎng)絡(luò)單元和光纖等。（1）光線路終端，可以讓互聯(lián)網(wǎng)用戶享受更加豐富的業(yè)務(wù)，可以使用戶更加高效實施下載與上傳信息數(shù)據(jù)，將用戶控制傳輸信息數(shù)據(jù)的水平與能力提升[6]。（2）光網(wǎng)絡(luò)單元。其關(guān)鍵代表客戶端實施與設(shè)備，可以同光線路終端共同實現(xiàn)對多媒體、語音業(yè)務(wù)與用戶數(shù)據(jù)的傳輸與共享目標(biāo)。對以太網(wǎng)信息展開處理與緩存，有利于用戶對上行資源的管理，為其提供一定幫助。以大數(shù)據(jù)時代為背景，能對用戶滿意程度產(chǎn)生影響的關(guān)鍵因素為傳播信息的速度，因為以往網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形態(tài)，數(shù)據(jù)傳播具有比較豐富的流程，可以對傳播數(shù)據(jù)的質(zhì)量與速度產(chǎn)生嚴重影響。網(wǎng)絡(luò)分層架構(gòu)可以利用多點銜接手段，使各個服務(wù)器與用戶之間產(chǎn)生有效銜接，通過一個節(jié)點負責(zé)一個服務(wù)器和用戶的方法，使傳播數(shù)據(jù)的速度與質(zhì)量得到提升。

3.4 應(yīng)用層設(shè)計

這主要就是使管理人員具有可以配制各個類型的交換接口，與所有應(yīng)用設(shè)備都可連接，對用戶具體需求得到滿足，有利于計算機網(wǎng)絡(luò)順利運行。設(shè)計應(yīng)用層能讓網(wǎng)絡(luò)用戶模擬網(wǎng)絡(luò)運行情況，使用戶可以對網(wǎng)絡(luò)運行情況產(chǎn)生了解與進行檢查，且直觀性更強[7]。若是網(wǎng)絡(luò)平穩(wěn)運行期間發(fā)生故障與問題，就能及時同專業(yè)維修者與管理者進行聯(lián)系，檢修與更換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，確保網(wǎng)絡(luò)可以順利運行，使人民群眾的工作與生活少受影響。同時，由于應(yīng)用層的性質(zhì)，所以其具有較高的技術(shù)需求，可以在設(shè)計全新網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)的過程中，結(jié)合各種計算機技術(shù)，如此可以確保網(wǎng)絡(luò)的正常運行。在設(shè)計全新網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)的過程中，不但要使傳輸層、應(yīng)用層與服務(wù)層中提出的建設(shè)要求得到滿足，也需嚴格按照建設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)規(guī)范開展建設(shè)工作。在設(shè)計網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)的過程中，不但要重視其使用年限，也需確保其具有可靠性、可拓展性與安全性特征。我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，導(dǎo)致社會各界愈發(fā)重視環(huán)保與節(jié)約資源。所以，在設(shè)計全新架構(gòu)時也需重視架設(shè)成本，保證設(shè)計出的架構(gòu)技術(shù)水平比較高，同時會得到廣泛使用。

4 結(jié)語

綜上所述，通過對大數(shù)據(jù)時代計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計展開分析，提出設(shè)計內(nèi)容，主要包括需求分析、服務(wù)層設(shè)計、傳輸層設(shè)計和應(yīng)用層設(shè)計等。如此，可以在確保使人民群眾的精神需求得到滿足的前提下，令計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到進一步發(fā)展，使我國具有更高的傳輸數(shù)據(jù)資源的水平與能力，推動我國社會與企業(yè)進步[8]。