5G環(huán)境下的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送技術(shù)分析

王照玉 趙亞茹

【摘要】? ? 隨著現(xiàn)代大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用環(huán)境的日益復(fù)雜化，使其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送技術(shù)面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)與考驗(yàn)，如何在5G環(huán)境下，優(yōu)化大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送技術(shù)應(yīng)用效果，備受業(yè)內(nèi)關(guān)注?；诖耍疚氖紫冉榻B了5G環(huán)境特點(diǎn)及對(duì)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的要求，分析了5G環(huán)境下的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送技術(shù)，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從加強(qiáng)對(duì)防火墻技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用等多個(gè)角度與方面，提出了5G環(huán)境下大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的安全防護(hù)策略，望對(duì)相關(guān)工作有所參照。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G技術(shù)? ? 大數(shù)據(jù)? ? 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)? ? 傳送技術(shù)

引言：

在5G環(huán)境下，大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送技術(shù)的應(yīng)用實(shí)施面臨著諸多新特點(diǎn)，若依舊沿用傳統(tǒng)技術(shù)方法，則勢(shì)必難以適應(yīng)5G環(huán)境的客觀實(shí)際需求，無(wú)法取得良好實(shí)效。對(duì)此，本文從分析5G環(huán)境特點(diǎn)及對(duì)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的要求著手，對(duì)相關(guān)技術(shù)方法與策略進(jìn)行了研究。

一、5G環(huán)境特點(diǎn)及對(duì)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的要求

1.15G環(huán)境的特點(diǎn)

5G環(huán)境即以5G通信網(wǎng)絡(luò)為主要載體，以廣大通信用戶為主要面向?qū)ο蠖鴺?gòu)建起來(lái)的通信組織架構(gòu)體系，與5G通信技術(shù)具有直接關(guān)聯(lián)，并隨著5G技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)相應(yīng)調(diào)整與改進(jìn)。

與傳統(tǒng)4G等通信技術(shù)相比，5G通信技術(shù)更具顯著優(yōu)勢(shì)，不僅通信速度快，數(shù)據(jù)信息傳播效率高，所包含的通信資源要素更豐富，可在極大程度上滿足更多用戶的通信需求，也正是因此才使得5G通信技術(shù)成為當(dāng)前世界范圍內(nèi)較為先進(jìn)的通信技術(shù)。

在5G通信技術(shù)的支持下，5G環(huán)境層次性與系統(tǒng)性更強(qiáng)，可在單位時(shí)間內(nèi)完成更多的數(shù)據(jù)信息交流任務(wù)，在提高通信效率的同時(shí)，極大程度上降低了通信經(jīng)濟(jì)成本。此外，5G環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)，可在多種不同復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與交換，對(duì)數(shù)據(jù)信息形成更為可靠的安全屏障，防止數(shù)據(jù)信息在傳播過(guò)程中被篡改或丟失，形成穩(wěn)定有效的信息安全防控體系。同時(shí)，5G環(huán)境還具有虛擬化特點(diǎn)，在虛擬化技術(shù)的作用下，5G網(wǎng)絡(luò)的可覆蓋性更強(qiáng)，延遲率更低，響應(yīng)速度更快[1]。

1.2 5G環(huán)境對(duì)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的要求

大數(shù)據(jù)技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展快速發(fā)展的產(chǎn)物，大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的正常有序運(yùn)行需要建立在現(xiàn)代高效穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之上。在4G通信環(huán)境向5G通信環(huán)境轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，大數(shù)據(jù)勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)各類性能不吻合等問(wèn)題，影響大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)用。

比如，大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)將顯著提高，由于5G環(huán)境所采用的虛擬化技術(shù)，后期管理維護(hù)變得相對(duì)復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)密集化程度凸顯，數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)性要求更高，容易導(dǎo)致大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)故障或風(fēng)險(xiǎn)糾正不充分，難以有效抵御惡意攻擊的侵?jǐn)_，必須立足5G環(huán)境實(shí)際，對(duì)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建可靠性更高的安全防護(hù)屏障。大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要處理海量數(shù)據(jù)，對(duì)5G環(huán)境下的系統(tǒng)存儲(chǔ)能力、數(shù)據(jù)分析能力、流程監(jiān)控能力等均構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)與考驗(yàn)，需要以動(dòng)態(tài)化的原則要求處理數(shù)據(jù)阻斷等問(wèn)題。

此外，在數(shù)字化與智能化發(fā)展節(jié)奏中，大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)更應(yīng)該具備較強(qiáng)的可拓展性與兼容性，數(shù)據(jù)來(lái)源并不一致，使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備配置更加靈活，滿足技術(shù)層面與業(yè)務(wù)層面的雙重需求，并在特定條件下承擔(dān)個(gè)性化與差異化的通信服務(wù)任務(wù)[2]。

二、5G環(huán)境下的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送技術(shù)分析

2.1大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送的關(guān)鍵問(wèn)題

在5G環(huán)境下，首先應(yīng)精準(zhǔn)把握大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送的關(guān)鍵問(wèn)題，宏觀審視網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送的各類潛在影響因素，對(duì)同類型的影響因素作出合并處理，對(duì)于個(gè)性化的關(guān)鍵因素作出專門處理。

以5G通信網(wǎng)絡(luò)與大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)配合為例，必須在蜂窩網(wǎng)絡(luò)等客觀條件面前，將大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中所涉及的通信需求予以區(qū)分，并充分融入云計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，并根據(jù)通信行為需求的不同進(jìn)行差異化對(duì)待。

大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送的模式可靈活選用集中式或分布式架構(gòu)，盡管上述兩種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在執(zhí)行規(guī)范與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等方面存在不同，但均可在5G環(huán)境下，完成特定數(shù)據(jù)交換與數(shù)據(jù)分析任務(wù)。此外，大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送還應(yīng)解決數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題，優(yōu)化處理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的兼容性效果[3]。

2.2 5G環(huán)境下的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模式

在當(dāng)前技術(shù)條件下，5G環(huán)境中的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模式實(shí)現(xiàn)了細(xì)分，實(shí)踐應(yīng)用中的適應(yīng)性更強(qiáng)，可滿足多類型、多功能需求的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信需求。具體而言，大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模式可在獨(dú)立組網(wǎng)模式與非獨(dú)立組網(wǎng)模式等模式之間進(jìn)行科學(xué)選擇，或兩種模式并存，兼具兩種模式的不同優(yōu)勢(shì)。獨(dú)立組網(wǎng)模式是應(yīng)用相對(duì)廣泛，數(shù)據(jù)通信效率較高，且技術(shù)控制方法相對(duì)成熟的模式之一，可直接使用5G環(huán)境下的通信設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，對(duì)數(shù)據(jù)交換進(jìn)行承載與管控，技術(shù)性與專業(yè)性較強(qiáng)，并可實(shí)現(xiàn)多種通信環(huán)境并存，而其不足之處在于造價(jià)相對(duì)較高，經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較低。

非獨(dú)立組網(wǎng)模式對(duì)5G通信網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)依賴性，因此會(huì)在數(shù)據(jù)交換過(guò)程中與通信鏈路產(chǎn)生相互影響，適用于相對(duì)小范圍內(nèi)的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，且前期經(jīng)濟(jì)投入較低，經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較高。

2.3大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信頻譜分配

大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送技術(shù)的應(yīng)用還應(yīng)同時(shí)解決頻譜分配問(wèn)題。對(duì)此，應(yīng)首先明確頻譜分配的目標(biāo)與方向，為相關(guān)措施與方法的制定提供依據(jù)與保障，從現(xiàn)狀來(lái)看，5G環(huán)境下大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)頻譜分配應(yīng)將提高頻帶利用率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸速率等作為目標(biāo)。在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，主要通過(guò)頻率復(fù)用技術(shù)對(duì)頻譜進(jìn)行循環(huán)往復(fù)使用，以達(dá)到拓展系統(tǒng)容量的預(yù)期效果，其中將難以避免地出現(xiàn)頻率復(fù)用增益起伏問(wèn)題。

而在5G環(huán)境下，上述問(wèn)題則可得以有效控制，這主要是因?yàn)轭l譜資源可以得到合理化分配，在超密集組網(wǎng)等模式的作用下，區(qū)分頻譜范圍，在高頻段與低頻段之間實(shí)現(xiàn)良性互動(dòng)，共同滿足5G環(huán)境下通信數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，充分挖掘?qū)崿F(xiàn)頻譜頻譜資源的高效化利用。同時(shí)，科學(xué)合理的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信頻譜分配還可增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，抵御外來(lái)各類要素干擾[4]。

2.4大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)開放的5G微基站

與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，5G環(huán)境下的通信頻率更高，但這是建立在區(qū)域性限制基礎(chǔ)之上的，為有效控制上述基礎(chǔ)條件的約束，有必要對(duì)5G微基站等硬件要素進(jìn)行宏觀布局與分析。

在5G環(huán)境下，大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送難以通過(guò)彼此獨(dú)立的站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息交互，并會(huì)出現(xiàn)末端信號(hào)質(zhì)量受損等現(xiàn)象，影響數(shù)據(jù)傳輸效果，因此有必要通過(guò)行之有效的方法與策略，構(gòu)建其系統(tǒng)性與交互性較強(qiáng)的區(qū)域性微基站網(wǎng)格體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與數(shù)據(jù)分析的渠道暢通。

在微基站設(shè)計(jì)方面，宜采用體積相對(duì)較小，重量相對(duì)較輕，對(duì)外界環(huán)境影響相對(duì)較小的設(shè)備，通過(guò)遠(yuǎn)端覆蓋單元和擴(kuò)展單元進(jìn)行微功率的射頻收發(fā)，對(duì)上下行信號(hào)進(jìn)行有效收發(fā)，并保障單元的用電需求，形成特定范圍內(nèi)的分布式信號(hào)覆蓋網(wǎng)絡(luò)，依靠接入單元進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和交互。

三、5G環(huán)境下大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的安全防護(hù)策略

3.1加強(qiáng)防火墻技術(shù)科學(xué)應(yīng)用

在5G環(huán)境下，大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要進(jìn)步特定的安全防護(hù)體系，為數(shù)據(jù)傳送與數(shù)據(jù)分析提供良好的安全環(huán)境，因此應(yīng)首先加強(qiáng)對(duì)防火墻技術(shù)的應(yīng)用。防火墻技術(shù)是現(xiàn)代大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中相對(duì)成熟的安全防護(hù)技術(shù)方法，可有效抵御外來(lái)入侵，有效隔離內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)，在二者之間構(gòu)建形成一道虛擬的安全屏障，有效切斷外來(lái)入侵路徑，防止各類非法攻擊對(duì)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的威脅，確保數(shù)據(jù)信息完整與安全。應(yīng)將大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)策略與安全防護(hù)策略相互結(jié)合，彼此融合，實(shí)現(xiàn)特定條件下的數(shù)據(jù)信息限制，將存在潛在威脅的數(shù)據(jù)信息在屏蔽與隔離區(qū)間范圍內(nèi)作出專門處理，以充分確保大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)安全[5]。

3.2強(qiáng)化防病毒技術(shù)的應(yīng)用

防病毒技術(shù)同樣是5G環(huán)境下大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重要安全防護(hù)技術(shù)。要從宏觀角度設(shè)定防病毒技術(shù)的應(yīng)用體系，為大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)配置系統(tǒng)性、安全性、技術(shù)性較強(qiáng)的殺毒軟件，構(gòu)建基于軟件技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的立體化防病毒控制體系，最大限度上防控病毒入侵，降低病毒入侵率?，F(xiàn)代軟件技術(shù)的快速發(fā)展，為防病毒技術(shù)的有效運(yùn)用提供了更為豐富的技術(shù)手段，使得傳統(tǒng)環(huán)境下難以完成的病毒防御任務(wù)具備了更大的可行性，因此應(yīng)對(duì)防病毒技術(shù)進(jìn)行定期更新與升級(jí)，使其始終發(fā)揮最佳病毒防御效能。同時(shí)，也要注重防病毒系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性，防止彼此之間出現(xiàn)矛盾與沖突而影響防病毒效果。

3.3注重網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用

要想有效提高5G環(huán)境下大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息的安全性，應(yīng)借助網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)強(qiáng)化其安全性能，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全監(jiān)控，定期排查安全隱患，依據(jù)簽名標(biāo)記法與統(tǒng)計(jì)研究法，實(shí)時(shí)檢測(cè)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)的信息風(fēng)險(xiǎn)因素。技術(shù)人員應(yīng)強(qiáng)化安全風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，提高網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用技能，結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)的相關(guān)理論找到存在安全隱患的網(wǎng)絡(luò)文件，進(jìn)而全方位確保網(wǎng)絡(luò)信息的安全性與可靠性。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，5G環(huán)境的客觀實(shí)際特征決定了大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送技術(shù)的操作規(guī)范與流程，在當(dāng)前大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用強(qiáng)度與應(yīng)用要求日趨系統(tǒng)化的今天，大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送技術(shù)理應(yīng)取得更大進(jìn)步與發(fā)展。對(duì)此，技術(shù)人員應(yīng)該密切分析5G環(huán)境的衍變趨勢(shì)，找準(zhǔn)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳送技術(shù)的核心與關(guān)鍵，強(qiáng)化過(guò)程控制，為促進(jìn)現(xiàn)代通信技術(shù)取得高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)強(qiáng)大力量，持續(xù)不斷滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的現(xiàn)實(shí)需求。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]文雄飛，曾紅娟，張李娜.大數(shù)據(jù)時(shí)代基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的地質(zhì)信息化研究[J].全球科技經(jīng)濟(jì)瞭望，2019（10）：128-130.

[2]任光宇，田佳杰，王穗麗.基于大數(shù)據(jù)時(shí)代下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全與防護(hù)對(duì)策分析[J].廣東通信技術(shù)（下旬刊），2020（15）：233-235.

[3]龔立武，胡田瑩，龍飛.5G環(huán)境下的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與監(jiān)控技術(shù)——H3C新一代數(shù)據(jù)中心解決方案鋪就綠色數(shù)據(jù)中心之路[J].南開大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016（7）：131-133.

[4]李真，劉建芳，呂建彤，等.基于命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的5G架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)層研究[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2019，52（03）：322-323.

[5]趙志耘，張旭春，鄧敏清.基于大數(shù)據(jù)的分布式網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺(tái)設(shè)計(jì)與研究[J].信息技術(shù)與信息化，2017（19）：129-133.