網(wǎng)絡新技術參考論文
網(wǎng)絡新技術參考論文
有數(shù)據(jù)顯示,中國互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)民已突破6億人,移動互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡已經(jīng)成為現(xiàn)代人所依賴的不可或缺的新媒體。下文是學習啦小編為大家搜集整理的關于網(wǎng)絡新技術參考論文的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!
網(wǎng)絡新技術參考論文篇1
淺談計算機網(wǎng)絡新技術
【摘 要】計算機網(wǎng)絡技術是通信技術與計算機技術相結(jié)合的產(chǎn)物。計算機網(wǎng)絡是按照網(wǎng)絡協(xié)議,將地球上分散的、獨立的計算機相互連接的集合。計算機網(wǎng)絡具有共享硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源的功能,具有對共享數(shù)據(jù)資源集中處理及管理和維護的能力。本文將對網(wǎng)絡關鍵技術及其新發(fā)展進行概述。
【關鍵詞】計算機 網(wǎng)絡 新技術
1計算機網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)技術
1.1雙絞線
用于公共電話交換系統(tǒng),可分為屏蔽雙絞線和無屏蔽雙絞線;
1.2 同軸電纜
具有傳輸頻帶寬,話路容量大,抗干擾性能好,傳輸速率高等優(yōu)點;
1.3 光纖
具有載波頻率高,通信容量大,傳輸損耗小,不受外界電磁場干擾,體積小,重量輕等優(yōu)點,是計算機網(wǎng)絡通信領域中最具競爭性的一種傳輸介質(zhì);
1.4 視線介質(zhì)通信
包括無線電通信、微波通信、紅外線通信等利用空間傳輸電磁波技術實現(xiàn)的通信。
1.5 衛(wèi)星通信
一個靜止軌道的同步衛(wèi)星只需要經(jīng)過一次中繼,就可以覆蓋地球表面積三分之一的地區(qū)。
2 計算機網(wǎng)絡交換技術
2.1 電路交換網(wǎng)
電路交換網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信交換時,首先申請通信的物理通路,通路建立后通信雙方開始通信并傳輸數(shù)據(jù);
2.2 存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換網(wǎng)
在進行數(shù)據(jù)通信交換時,先將數(shù)據(jù)在交換裝置控制下存入緩沖器中暫存,并對存儲的數(shù)據(jù)進行一些必要的處理。
2.3 混合交換網(wǎng)
這種網(wǎng)同時采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)和電路交換兩種方式進行數(shù)據(jù)交換。
2.4 高速交換網(wǎng)
高速交換網(wǎng)采用ATM異步傳輸模式、幀中繼FR及語音傳輸?shù)燃夹g。
3 公用網(wǎng)絡傳輸技術
3.1 X.25協(xié)議
X.25協(xié)議是應用較廣泛的一種傳輸協(xié)議。它規(guī)定了網(wǎng)橋和路由器等通信設備如何在連接線路上打包和選擇路由。
3.2 幀中繼
幀中繼是繼X.25后發(fā)展起來的數(shù)據(jù)通信方式。它通過按需要分配帶寬來處理分段信息傳輸增加帶外信號來實現(xiàn)。幀中繼這種新技術在局域網(wǎng)的互連中得到廣泛應用。
3.3 ISDN
ISDN是基于單一通信網(wǎng)絡、能夠提供包括語音、文字、數(shù)據(jù)、圖像等綜合業(yè)務的數(shù)字網(wǎng)。ISDN通過標準POTS線路傳送數(shù)據(jù)。速率可以達到128kbps。
3.4 千兆快速以太網(wǎng)
千兆快速以太網(wǎng)較快速以太網(wǎng)速度提高了10倍,達到1000Mbps。通常用光纖、6類非屏蔽雙絞線進行組網(wǎng)。
3.5 ATM異步傳輸模式
ATM異步傳輸模式是一種高速面向連接的、標準化的傳輸、復用交換技術。它使用了由53B(字節(jié))組成的傳輸分組,可以同時傳送各種不同類型的數(shù)據(jù),包括視頻和音頻。在25Mbps~655Mbps的數(shù)據(jù)范圍內(nèi)提供專用帶寬。
3.6 B-ISDN寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)
B-ISDN寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)是基于光纜網(wǎng)絡使用異步傳輸模式(ATM),通過SONET同步光纜網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換傳輸?shù)男乱淮鶬SDN網(wǎng)絡。
3.7 藍牙技術
藍牙技術是一種短距離的無線連接技術標準。其實質(zhì)內(nèi)容是要建立通用的無線電空中接口及其控制軟件的公開標準。藍牙技術主要面向網(wǎng)絡中各類數(shù)據(jù)及語音設備,如PC機、筆記本電腦等。
3.8 無線AP
無線AP是無線局域網(wǎng)中的接入點和無線網(wǎng)關。作用類似于有線網(wǎng)絡中的集線器。
3.9 大容量無線網(wǎng)
大容量無線網(wǎng)是以蜂窩式移動數(shù)字通信網(wǎng)實現(xiàn)個人數(shù)據(jù)通信的技術。美國微軟公司與美國移動通信公司已聯(lián)合投資90億美元開發(fā)衛(wèi)星蜂窩網(wǎng),建立21世紀的個人數(shù)據(jù)通信。
3.10 空間信息高速公路
空間信息高速公路是美國規(guī)劃全球Internet通信衛(wèi)星計劃,休斯公司已經(jīng)籌劃開發(fā)的空間信息技術。
4寬帶用戶入網(wǎng)技術
4.1 DSL數(shù)字用戶鏈路網(wǎng)
以銅質(zhì)電話線為傳輸介質(zhì)的傳輸技術組合,包括ADSL、HDSL和RADSL等,一般稱之為XDSL技術。
ADSL非對稱數(shù)字用戶線路是運行在原有普通電話線上的一種新的高速寬帶技術,利用現(xiàn)有的一對電話銅線,分別傳送數(shù)據(jù)和語音信號,數(shù)據(jù)信號不通過電話交換機設備,不需要撥號一直在線,屬于一種專線上網(wǎng)方式。
HDSL高比特率數(shù)字用戶線路是一種對稱的DSL技術,可以利用現(xiàn)有電話線中的兩對或三對雙絞線來提供全雙工的1.544Mbps(T1)或2.048kbps(E1)數(shù)字連接能力。優(yōu)點是充分利用現(xiàn)有電纜實現(xiàn)擴容,可以解決少量用戶傳輸寬帶信號的要求。
RADSL速率自適應非對稱數(shù)字用戶環(huán)路是自適應速率的ADSL技術??梢愿鶕?jù)雙絞線質(zhì)量和傳輸距離動態(tài)地提交640kbps到22Mbps的下行速率。以及從272kbps到1.088Mbps的下行速率。
4.2 Home PNA對稱式數(shù)據(jù)傳輸技術
Home PNA對稱式數(shù)據(jù)傳輸技術的雙向傳輸帶寬均為1Mbps或10Mbps。其傳輸距離一般為100~300m。Home PNA技術運用現(xiàn)有的電話線高速接入互聯(lián)網(wǎng)。不需要改變原有電話的設置,而且上網(wǎng)速度很快。
4.3 Cable接入技術
可以使有線電視公司利用現(xiàn)有HFC(光纖銅軸混合網(wǎng))網(wǎng)絡提供了寬帶業(yè)務。HFC在一個500戶左右的光節(jié)點覆蓋區(qū)可以提供60路模擬廣播電視和每戶至少2路電話、速率至少高達10Mbps的數(shù)據(jù)業(yè)務。
4.4 光纖接入技術
光纖接入技術是指在光纖用戶網(wǎng)中局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸介質(zhì)的接入網(wǎng)技術。光纖用戶網(wǎng)具有帶寬大、傳輸速度快、傳輸距離遠、抗干擾能力強等特點。
4.5 無線接入技術
利用無線技術作為傳輸媒介向用戶提供寬帶接入服務。除了傳統(tǒng)的無線局域網(wǎng)絡接入外,衛(wèi)星寬帶技術正在迅速發(fā)展。用戶通過計算機的調(diào)制解調(diào)器和衛(wèi)星配合接入互聯(lián)網(wǎng),從而獲得高速互聯(lián)網(wǎng)傳輸、定向發(fā)送數(shù)據(jù)、網(wǎng)站廣播等服務。
5 網(wǎng)絡安全技術
5.1 端到端的安全技術
主要指用戶(包括代理)之間的加密、鑒別和數(shù)據(jù)完整性的維護。
5.2 端系統(tǒng)的安全技術
主要涉及防火墻技術。
5.3 安全服務質(zhì)量
主要指如何保證合法用戶的帶寬。防止用戶非法占用帶寬。
5.4 安全的網(wǎng)絡基礎設施
主要涉及路由器、城名服務器,以及網(wǎng)絡控制信息和管理信息的安全問題。
6 計算機網(wǎng)絡的未來技術
6.1 開放技術
開放的體系結(jié)構(gòu)、開放的接口標準,使各種異構(gòu)系統(tǒng)便于互聯(lián)和具有高度的互操作性,歸根結(jié)底是標準化技術問題。
6.2 集成技術
表現(xiàn)在網(wǎng)絡的各種服務與多媒體應用的高度集成,在同一個網(wǎng)絡上,允許各種消息傳遞。既能提供單點傳輸,也能提供多點傳遞;既能提供無特殊服務質(zhì)量要求的信息傳輸,也能提供有一定時延和差錯要求的確保服務質(zhì)量的實時傳遞。
6.3高性能技術
表現(xiàn)在網(wǎng)絡提供高速率的傳輸、高效率的協(xié)議處理和高品質(zhì)的網(wǎng)絡服務。
6.4 智能化技術
表現(xiàn)在網(wǎng)絡的傳輸和處理上。能向用戶提供更為方便、友好的應用接口。在路由選擇、擁塞控制和網(wǎng)絡管理等方面顯示出更強的主動性。尤其是主動網(wǎng)絡的技術研究,使得網(wǎng)絡內(nèi)執(zhí)行的計算能動態(tài)地變化,該變化可以是/用戶指定0或/應用指定0,而且用戶數(shù)據(jù)可以利用這些計算。計算機網(wǎng)絡技術的未來趨勢是優(yōu)化網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)、提高網(wǎng)絡傳輸效率和解決網(wǎng)絡關鍵技術。
網(wǎng)絡新技術參考論文篇2
淺談云計算網(wǎng)絡新技術
摘 要:本文從云計算網(wǎng)絡與傳統(tǒng)網(wǎng)絡區(qū)別入手,對云計算環(huán)境下虛擬機識別區(qū)分,大二層架構(gòu)和數(shù)據(jù)中心互聯(lián)等問題進行了分析,根據(jù)云環(huán)境下網(wǎng)絡的需求分析了云計算網(wǎng)絡主要幾種新技術。
關鍵詞:云計算;數(shù)據(jù)中心;虛擬化;網(wǎng)絡技術
由于云計算創(chuàng)新的計算行為也產(chǎn)生了新的數(shù)據(jù)流量模型和機房建設模式,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心多層次化的網(wǎng)絡架構(gòu)和“盡力而為”以太網(wǎng)鏈路無法滿足大規(guī)模云計算的需求,隨之網(wǎng)絡技術作為數(shù)據(jù)中心機房設備的基礎平臺也發(fā)生了變革。
1 云數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡需求
1.1 虛擬機之間網(wǎng)絡通信管理
當前的虛擬化服務器自身支持的軟件或硬件VEB(Virtual Ethernet Bridges)只能支持簡單的二層網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā),缺乏QOS和二層安全策略,流量鏡像功能薄弱,如要將針對物理端口的策略平移到VEB上面,必定會消耗了服務器CPU降低其性能。對網(wǎng)絡管理而言,多個虛擬機收發(fā)數(shù)據(jù)全部擠在一個出口上,單個操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡端口不再是一一對應關系,原來針對單個端口的策略無法部署,增加了管理復雜程度。在某些極端情況下,如果一臺虛擬機染毒,它有可能會波及整個網(wǎng)絡,而維護管理人員,不能區(qū)分是哪一個虛擬機的問題,不得不關閉整個物理服務器網(wǎng)卡,使得其他并沒有感染病毒的虛擬機也受影響。
因此在虛擬化環(huán)境下,接入層的概念不再僅僅針對物理端口,而是應該延伸到服務器內(nèi)部,將虛擬機同網(wǎng)絡端口重新關聯(lián)起來。
1.2 網(wǎng)絡規(guī)模擴張與二層網(wǎng)絡的困境
虛擬化的最大特點是可以將業(yè)務動態(tài)部署到數(shù)據(jù)中心的任何計算資源上,云數(shù)據(jù)中心虛擬化的服務器不能被過多地三層網(wǎng)絡隔離,因為有許多類似HA以及虛擬機遷移等應用都需要提供二層網(wǎng)絡通道才能實現(xiàn),每一個VM對應一個MAC,二層拓撲將大大擴張。
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡大都遵循經(jīng)典的層次化理念建設的,所有二層鏈路上都運行STP協(xié)議,當任意兩點間有一條以上路徑可大時,STP會阻斷多余路徑,保證兩點間只有一條路徑可達,從而防止環(huán)路產(chǎn)生。這種模式部署非常簡單,接入層設備不需要復雜的配置,大部分策略在匯聚層部署就能分發(fā)全網(wǎng)。但隨著數(shù)據(jù)中心的規(guī)模擴張,這種模式已顯得力不從心。首先接入設備只有一條上聯(lián)鏈路可以通信,特別是萬兆鏈路投資將會被極大地浪費,無法支持業(yè)務的快速擴展。且在復雜的網(wǎng)絡連接中,控制STP的行為變得越來越困難,一旦出現(xiàn)震蕩,收斂效率非常低下。STP是以交換機而不是服務器作為root在整個交換網(wǎng)絡計算生成樹和選路的,對于節(jié)點而言也并不代表是最優(yōu)路徑。另外,二層交換機通過學習接收到的數(shù)據(jù)幀的源地址建立MAC地址表,所有接收到地址都會被放進MAC地址表中,導致一臺交換機可能學習存儲到整個網(wǎng)段內(nèi)的所有設備的MAC地址,而虛擬機的MAC地址數(shù)量可能達到數(shù)量將比物理機的MAC增加很多倍,在大型的云計算數(shù)據(jù)中心將會很容易導致邊緣設備的MAC地址耗盡。
由此可見,傳統(tǒng)的二層網(wǎng)絡過于簡單,只有一個數(shù)據(jù)平面,沒有控制平面。交換機只學習MAC,而無法規(guī)劃最優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑,從而引起規(guī)模較大二層網(wǎng)絡出現(xiàn)一系列問題。
1.3 跨數(shù)據(jù)中心間的二層互聯(lián)
隨著云計算的興起,數(shù)據(jù)中心的規(guī)模越來越大,數(shù)量越來越多,數(shù)據(jù)中心之間的交互機制也變得越來越復雜,早期的網(wǎng)絡架構(gòu)中,當多個位于不同地理位置的機房之間互聯(lián)時,采用了運營商提供的廣域網(wǎng)鏈路跨越多個三層網(wǎng)關,數(shù)據(jù)中心內(nèi)部通過NAT將不同互聯(lián)的數(shù)據(jù)中心私有地址轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)地址,兩個數(shù)據(jù)中心的地址空間無法直接通信的。如果主備中心通過一條三層鏈路互聯(lián),那么對于某些要求運行在同一VLAN內(nèi)的系統(tǒng)而言,就需要啟用NAT欺騙上層軟件,但這會增加網(wǎng)絡部署的復雜度。
因此,在云環(huán)境下,數(shù)據(jù)中心之間的互聯(lián)鏈路除了要達到以往的帶寬、時延等指標外,還提出了延伸二層網(wǎng)絡的需求,使兩個數(shù)據(jù)中心內(nèi)同一網(wǎng)段的網(wǎng)絡能夠直接通信,這種需求稱之為DCI(Data Center Interconnect)。
2 云數(shù)據(jù)中心主要網(wǎng)絡技術簡介
2.1 VM互訪技術
802.1Qbh是由思科和VMWARE共同提出的一項標準,其核心思想是在標準的以太網(wǎng)幀中增加一段專用的標記――VN-Tag,用以區(qū)分不同的VIF(虛擬網(wǎng)絡接口)。VN-Tag添加在MAC和源MAC地址之后,在這個標簽中定義了一種新的地址類型,用以標識虛擬機的VIF,VN-Tag中最重要的內(nèi)容是一對新地址dvif_id和svif_id,這個地址空間對應的不是交換機的端口或者IP網(wǎng)段,而是VIF。當多個虛擬機共用一條物理上聯(lián)鏈路時,基于VN-Tag的源地址dvif_id就能區(qū)分出產(chǎn)生于不同虛擬機的流量,形成對應的虛擬通道。一旦接入交換機將VIF綁定后,虛擬機的所有流量將被直接送往接入交換機端口,VEB不再處理路由尋址工作,變成一個單純的網(wǎng)絡橋接通道。
與思科VN-Tag針鋒相對的是以HP為主推出的VEPA即802.1Qbg,VEPA的目標也是要將虛擬機之間的交換行為從服務器內(nèi)部轉(zhuǎn)移到上聯(lián)交換機。VEPA沒有定義自己的幀頭,為區(qū)分流量其采用了802.1ad-VLAN堆疊q-in-q技術。通過給虛擬機流量打上S-Tag和不同的VLAN ID來區(qū)分不同的虛擬機流量。同時為了能使流量經(jīng)過網(wǎng)絡設備,VEPA重寫了生成樹STP協(xié)議,在接入交換機的下聯(lián)端口上強制進行反射數(shù)據(jù)幀。同意服務器不同虛擬機交換數(shù)據(jù)時,從虛擬機出來的數(shù)據(jù)幀首先會經(jīng)過服務器網(wǎng)卡上聯(lián)交換機,上聯(lián)交換機查看幀頭MAC又將這個幀送回原服務器,整個數(shù)據(jù)流量好像發(fā)卡一樣在交換機上繞一圈,稱為“發(fā)卡彎”。相對VN-Tag只需將現(xiàn)有接入交換機和服務器網(wǎng)卡升級軟件后即可,初期投入成本低是一大優(yōu)勢。
2.2 帶控制層面大二層數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互訪技術 既然二層網(wǎng)絡的問題是控制平面的缺失,那就在以太網(wǎng)幀前再封裝一層標識用于尋址轉(zhuǎn)發(fā),保留原有二層網(wǎng)絡配置簡單的風格又能支持三層網(wǎng)絡動態(tài)選路和等價路由等優(yōu)點。
IETF于2010年提交了TRILL(Transparent Interconncet of Lots of Links)RFC5556規(guī)范。TRILL定義了一種名為RBridges的網(wǎng)絡節(jié)點,RBridges互聯(lián)形成的網(wǎng)絡就是TRILL網(wǎng)絡,邊緣與普通交換機互聯(lián)??刂破矫嫔蟃RILL引入了L2 ISIS作為尋址協(xié)議,運行在所有的RB之間,可以完成拓撲構(gòu)建和選路等工作,不再依賴MAC地址進行尋址,而是依靠每個RB都具有唯一的標識NickName工作。TRILL中的RB會為進入TRILL網(wǎng)管地址的數(shù)據(jù)幀打上全新的二層包頭,這個包頭包含TRILL網(wǎng)關地址和MAC地址兩部分,網(wǎng)關地址是由ISIS根據(jù)選路結(jié)果計算得出所經(jīng)過RB標識,完全按照三層的規(guī)律工作,轉(zhuǎn)發(fā)過程中RB標識保持不變,而MAC地址在每一跳都改成新的源和目的MAC。此外包頭中還包含了Hop Count字段,相當于TTL,數(shù)據(jù)幀每經(jīng)過一個RB,這個字段就減一,當字段值被減到零時數(shù)據(jù)幀被丟棄,用來防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)環(huán)路,從而不再需要運行STP,也不再有鏈路被阻斷。
FabricPath與TRILL極其相似,是在IETF之前思科發(fā)布的一個私有技術協(xié)議,在思科的Nexus交換機上一項技術特性。與TRILL類似,F(xiàn)abricPath新增了一個二層幀頭,控制平面實際運行了一個簡化版本的IS-IS協(xié)議,幀頭包含源和目的地址以及TTL。FabricPath新定義了一個名為switch ID的全新地址空間。任何新設備加入都會被分配一個1-4094之間整數(shù),作為交換機ID,也是節(jié)點間進行路由尋址的依據(jù)。與TRILL相比FabricPath是在前者基礎針對數(shù)據(jù)中心做了優(yōu)化,首先FabricPath只支持RB間的點到點相連,因此報文格式可以更加簡化;其次采用FTAG標識不同的多播樹Graph,可支持在同一套FabricPath下多拓撲轉(zhuǎn)發(fā);最后基于會話的MAC地址學習機制,只有目的地址為本地設備的數(shù)據(jù)幀源地址才會放入MAC表中,大大縮減了MAC地址表體積。
2.3 跨數(shù)據(jù)中心多點互聯(lián)技術DCI
為實現(xiàn)云計算多數(shù)據(jù)中心下集群業(yè)務和遷移等業(yè)務,需搭建多數(shù)據(jù)中心間的二層互聯(lián)。兩點間的光纖直連比較簡單,在兩個數(shù)據(jù)中心核心或匯聚之間拉光纖即可,多個數(shù)據(jù)站點之間可采用RPR技術實現(xiàn)環(huán)形拓撲,控制協(xié)議交換規(guī)則比較簡單,明確了節(jié)點位置后,確定內(nèi)外環(huán)兩條通路即可。環(huán)上的每個節(jié)點都會對未知數(shù)據(jù)做下環(huán)復制或逐跳轉(zhuǎn)發(fā)處理,數(shù)據(jù)如回到源節(jié)點且丟棄終止轉(zhuǎn)發(fā)處理。非電信運營商由于成本因素盡可能地會利用現(xiàn)有MPLS核心實現(xiàn)互聯(lián),VPLS就是模擬在MPLS核心網(wǎng)上傳輸二層數(shù)據(jù),VPLS能夠?qū)崿F(xiàn)點對多點的連接,凡是加入VPLS的節(jié)點都處于同一廣播域中,一個地點的以太網(wǎng)被無縫地延伸到異地。
2.4 多數(shù)據(jù)中心廣域網(wǎng)選路技術
GSLB(Global Server Load Balance)全局負載均衡技術,實體相當于一臺DNS授權解析服務器,主要功能就是對不同的訪問請求以一定規(guī)則算法做Hash,回應不同的服務器地址。算法可以是服務器輪詢或是最小連接數(shù)和最短響應時間。在vMotion環(huán)境下可以通過GSLB和SLB配合,SLB(Server Load Balance)的主要功能就是將內(nèi)部的多臺服務轉(zhuǎn)換為外部的虛擬IP和端口,已達到服務器群之間負載作用。使用不同的SLB配合GSLB就可解決vMotion前后VM服務IP相同的遷移切換問題。此外虛擬機管理平臺還可直接通知GSLB實現(xiàn)快速切換的效果。
3 結(jié)語
云計算帶來數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡新技術層出不窮,當前正處于一個關鍵時期,總體看來,以太網(wǎng)從STP協(xié)議升級到多路徑協(xié)議、各類業(yè)務從孤島式分層網(wǎng)絡到融合網(wǎng)絡將是云計算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡發(fā)展的大趨勢。
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