云虚拟网络化（共10篇）
云虚拟网络化 篇1
摘要：随着计算机技术的不断增强, 越来越多的新型软件技术被应用到办公自动化过程中来, 我们通过虚拟技术能够更好的完成数据、信息的计算和交换, 本文针对华为桌面云的应用和产品特点进行介绍, 详细说明基于云桌面虚拟的办公多元化网络虚拟技术。
关键词：云桌面,网络化,多元化办公
云桌面是由云计算机技术为基础所研发的电脑终端产品, 它的功能在于将传统的办公模式进行改变, 并且使办公地点、时间等进行扩大, 通过应用云桌面能够完成随时随地的办公, 使办公性质发生了根本的改变, 尤其在在使用终端上云桌面突破了传统的PC办公模式, 使办公设备延伸到PAD、手机上, 真正的实现了办公自由化。
一、云桌面的主要特点
1. 提高信息安全性。
在数据传输的问题上云桌面可以提高信息的安全性, 在云桌面中所有的信息和计算机是相互分离的, 所有的数据都是通过后台设备进行集中处理的, 这就使信息的安全性大幅度增加, 这项功能对我公司在很多技术产权有着强大的保护功能, 另外信息的储存、加密、传输等都需要进行TC认证, 这使云桌面的系统变得更加的安全可靠。
2. 提高网络管理能力。
传统的区域网络维护不仅需要很多资金, 同时需要停止办公来配合完成, 在云桌面的环境下, 针对网络维护可以由自身制动管控。软件针对资源类型进行选择性的维护。这不仅节省了维修费用, 更能够高效的完成网络维护。
3. 应用程序丰富。
云桌面能够及时更新办公中所需要的应用程序, 并且有强大后备机房作为数据处理和软件更新的基础, 通过云桌面的应用, 我公司能够实现全年的办公连续性, 同时丰富的软件更新能够提高设备运行的问题性, 节省办公成本。
4. 实现绿色办公。
通过云桌面的应用使多种软件能够在PAD和手机等移动设备上使用, 实现即时办公, 所有的数据都被集中到保存数据中心, 用户可以对所有的软件进行更新, 保证工作效率。通过TC的部署, 能够完成办公、节能的绿色转变, 尤其能缓解办公环境的温度和噪音问题, 平均的降噪效果能够达到80%, 这样能使办公环境更加舒适, 同时TC设备的液晶显示器耗电量也要低于70%左右, 使能耗大幅度的降低。
二、云桌面在我公司的应用
云桌面办公系统能够完成我公司在日常办公过程中的邮件处理和文件编辑活动, 同时有效提高文件传输过程中的多种安全问题, 并且减少办公过程的投资量, 确保技术质量的健全性。
1. 办公网云桌面。
办公网桌面云是指呼叫中心人员使用桌面云自动灵活地处理大量各种不同的办公业务和服务。客户端采用定制化的客户端或传统PC桌面后, 客户端硬件维护成本降低。办公效率和可用性大幅提高, 确保了业务连续性。
2. 营业厅云桌面。
营业厅是用户进行业务办理、信息查询的平台。营业厅桌面云使用云终端替代传统PC, 支持终端即插即用即恢复的零维护方式, 支持双屏和所有外设, 具有占地面积小、噪音小、易维护和管理等特点。
3. 建立云计算中心规划部。
云计算中心规划部的部署过程中, 将信息安全放在了第一位, 在我公司数据库建立之初就对安全区域和DMZ区域进行划分, 并且将不同等级的系统安全进行保护, 并且建立了公司特有的虚拟私有数据中心, 并且使是由数据中心能够完成所有的云桌面的服务特性。其具体形内容如下: (1) 在降低办公成本和投资的前提下最大限度的适应多种业务能力的变化。 (2) 提高了服务器的部署能力, 并且免去了很多繁琐流程, 通过云桌面可以在数分钟完成弹性的云桌面任务部署, 并且通过统一的平台对部署中所需要的软件进行更新, 这种形式不仅缩减了办公网络建设的成本, 更加能够满足公司中对业务能力处理的需要。 (3) 完成远程管理和维护。通过云桌面使所用的客户通过WEB界面完成针对公司业务的申请、开通、配置、监控、管理等项目。并且通过多台不同的计算机将同种的业务事件进行分类, 有助于我公司进行有针对性的业务部署, 提高对客户的服务效率。
4. 视频监控。
视频监控也是我公司安全防范系统的重要内容, 将视频监控与云桌面相结合, 可以更为直观、准确、及时、灵活的进行视频处理和传输, 确保视频监控系统的功能性, 方便实现远程监控等操作。
三、结束语
通过本文对华为云桌面的架构、产品特性、应用价值等进行分析, 企业信息安全、办公形式、等发生了很大的改变, 华为云桌面在我公司的应用, 使我们在很大程度上完成了多元化办公网络的构建, 并且使我公司的信息处理能力和安全度得到很大的提高, 让我公司顺利完成了多元办公网络化的转变。
参考文献
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[3]成静静.基于虚拟化的云桌面技术方案研究与设计[J].广东通信技术.2011年06期
云计算与虚拟化 篇2
虚拟化技术帮助企业提高投资回报率，提升到利用率70％以上。到目前为止，许多企业一直集中精力进行服务器虚拟化。事实上，实现存储、网络和管理虚拟化的融合基础设施所产生的投资回报往往更大。例如，由于存储管理不善或效率低下，可能导致服务器虚拟化的优势无法真正意义上实现。
为了获得融合基础设施的真正好处，我们需要各种能够简便支持数据扩展并与业务应用程序紧密一致的存储解决方案。采用虚拟化技术的存储基础设施能够帮助设备使用率提高近一倍，同时降低管理成本，有时可节省一半成本。因此，每个企业都应该积极主动地使用虚拟化技术充分利用其带来的益处。
另一方面，云计算则是为用户提供使用便利，帮助其随地获取各种高度可扩展的、灵活的IT资源，并按需使用，按使用付费。云计算是一种“一切皆服务”的模式，通过该模式在网络上或“云”上提供服务。
基于云计算的存储产品正在逐渐改变企业经营大量数据的方式。对于那些希望从这些产品中获得最佳回报的企业而言，硬件基础设施要求服务器和存储器完全基于能够提供可扩展性、可靠性和灵活性而设计。
尽管云计算和虚拟化并非捆绑技术，二者同时使用仍可正常运行并实现优势互补。云计算和虚拟化二者交互工作，云计算解决方案依靠并利用虚拟化提供服务，而那些尚未部署云计算解决方案的公司仍然可以利用端到端虚拟化从内部基础设施中获得更佳的投资回报和收益。
例如，为了提供“按需使用，按使用付费”服务模式，云计算供应商必须利用虚拟化技术。因为只有利用虚拟化，他们才能获得灵活的基础设施以提供终端用户所需的灵活性，这一点对外部(公有或共享的云)供应商和内部(私有云)供应商都适用。
对于许多公司而言，初次利用云计算可能有点令人担忧，因而需要一些支持。惠普为客户提供了许多云资源以及培训，如研讨会等，以此帮助企业开发其自己的云计算方法并找到利用技术的最佳途径，其中包括提供云服务，提供云服务资源或部署私有云计算基础设施。
云虚拟网络化 篇3
随着石化系统信息化建设水平的不断提高和网络系统规模的不断扩大,员工的网络技术水平也亟待提高。 目前网络技能培训工作面临着新的机遇和挑战,出现了许多新的任务和要求。 迫切需要对技能提升方式进行改革创新, 这是新形势下信息建设发展变化的客观要求。
虚拟网络实验系统是在网络知识学习中对实体网络的一个补充,其目的是尽可能给员工提供更多设备使用、试验的机会,提高员工学习效率、提高教育培训的针对性和有效性。 将虚拟网络与云存储、云服务相结合,以先进的设备和技术为核心,全面提升石化系统信息技术水平。 对现有的培训学习机制进行创新与完善, 改善员工被动接受知识的现状, 提升员工学习的积极性、主动性。
1技术背景
1.1 云计算技术
云是一个包含大量可用虚拟资源的资源池。 这些资源可以根据不同的应用和负载类型动态地进行配置, 以提高资源的利用率并为用户提供各种服务。 本文所提出的虚拟网络实验系统就是以平台云为依托的。
1.2 虚拟化技术
虚拟化技术是实现云计算的核心技术, 是云计算区别于传统计算模式的重要特点。 通过虚拟化技术可以在单个服务器上运行多个操作系统, 它能保证服务器上各个系统和应用之间的隔离性和可扩展性。 通过虚拟化技术还可以将计算机硬件设备进行逻辑上的扩展,大大简化了软件的多次配置过程。
1.3 JSON、Ext Js和富客户端
在虚拟网络实验系统中,前端是一个B / S结构的应用程序,该程序采用了富客户端的形式在.NET的基础上使用了JSON和Ext Js技术实现。
JSON是一个轻量级的数据交换负载格式. 它是基于Java Script语言的一个子集, 提供了一种具有嵌套数据元素的结构. JSON格式定义简单,通过一组键值对定义一个对象, 可以和JAVA或.NET中的Map类很好地对应。
Ext Js是通过使用Java Script来编写的工具和控件库, 用来创建丰富互联网应用程序的跨浏览器的Java Script库。 Ext Js无论从界面的CSS样式的开发还是在数据解析上的异常处理,都可算得上是一种不可多得的Java Script富客户端应用程序框架。
富客户端技术通过文件形式用HTTP协议来传送已编译客户端应用程序的运行环境。 目前主流的富客户端技术多为基于Ajax技术的富客户端框架。 而Ext Js技术正是一种完全由Java Script开发的客户端Ajax框架。
1.4 Dynamips仿真平台
Dynamips是一个优秀的Cisco路由器交换机仿真平台。Dynamips模拟技术可以方便地在一个或多个物理计算机上建立多个虚拟交换机, 并且这些交换机可以同时运行并且互联成网络。 该平台模拟的Cisco网络设备型号众多,由于可以运行Cisco官方的设备操作系统(IOS),所以在虚拟出的硬件平台上具备物理设备的所有功能。
2实验平台架构及功能
本系统采用前后台两部分, 分布式架构前台是用户与虚拟实验室服务器进行交互所在的层。 后台主要作为实验服务器,在Dynamips虚拟平台上运行各种网络拓扑的虚拟设备, 并通过网络连接为客户机提供远程登录服务。
系统功能反映了虚拟实验室构建体系的要求, 系统功能模块为:
(1)网络设备基本配置实验模块。 该模块是网络实践教学的基本内容,也是后续实验的基础。
(2)网络高级配置实验模块。 是在基本配置模块的基础上,对三层交换机实施的高级配置, 主要包括多个交换机的VLAN划分与通信,MSTP (多实例生成树) 在冗余链路中实现负载均衡,IEEE802.1q标准的交换机端口配置等。
3虚拟网络实验系统后台的设计
3.1 系统后台架构
在后台的架构中最关键的是运行在Windows Server 2008 之上的仿真软件Dynamips,Windows Server 2008 是运行在VMwar虚拟机上的,VMware虚拟机则是可以运行在云平台之上的。
利用Dynamips去运行各种IOS, 由此我们得到了各种各样虚拟设备:路由器、交换机、防火墙等。 通过运行仿真软件就可以虚拟出多台虚拟设备,虚拟设备的数量只受限于云平台的可用资源。而云平台又有扩展性好的特点,这样,网络实验系统同样也有了良好的扩展性。
3.2 虚拟网络的构建方法
构建虚拟网络可以分以下三步:
(1)将硬件用Dynamips替代。 仿真软件通常都是模拟一个或一类硬件,这一步只需要安装相关的软件就行了,比如可以使用命令apt-get install qemu dynamips kvm skyeye等进行安装。
(2)在Dynamips上运行CISCOS的IOS, 使虚拟硬件变成可用的虚拟设备。 在运行IOS后必须写好相关配置文件,相关软件的配置方法比较烦琐并且与所运行的系统环境相关, 受篇幅限制,详细介绍请查阅软件的帮助文档或者阅读参考文献。
(3)将虚拟设备连接成虚拟网络。 通过Dynamips可以指定虚拟交换机的IP地址和端口,然后通过Secure CRT或其他终端软件指定每一个虚拟设备运行时的参数就可以将所有的设备都连接在一个虚拟的局域网。
4虚拟网络实验系统前台的设计
4.1 系统前台架构
虚拟网络实验系统的前端是一个B / S结构的应用程序,是由asp.net、Ext Js和JSON开发的富客户端的管理信息系统,各个用户能够操作一系列有特色的、 友好的用户界面对信息进行查询和管理。 该应用程序分客户端和服务器端两部分,客户端是面向网站访问用户的, 通俗的说也就是给访问系统的人看的内容和页面,客户端访问可以浏览公开发布的内容,如实验室简介、拓扑图、网络教程等。 也可以通过密码进到管理页面,来进行管理专题信息的操作。
本系统的客户端(浏览器端)是一个典型的富客户端。 富客户端技术提供一个运行时(runtime)的环境以承载被编译的客户端应用程序,该客户端应用程序是一个使用HTTP协议发布的文件。 客户端应用程序使用异步的请求连接到现有的应用服务器,这是一种安全的、可升级的、具有良好适应性的面向服务模型。而设计基于Ext Js的富客户端的虚拟网络实验系统除了能够完成用户总体功能的需求外还应该具备以下特点:
(1)单选行、多选行、高亮显示选中的行、拖拽改变列宽度及其位置、按列排序等基本功能。
(2)用户还可以实现丰富自定义扩展,非常简单易用的控件及组件, 我们只需要使用这些组件就能实现各种丰富多彩的U的开发。
(3)开发后拥有华丽的界面,易于使用,优秀的动画效果,能够提高用户的感知度。
(4)浏览器兼容性好,在各浏览器下测试都良好。
(5)用户的思路不会被页面刷新等操作打断,所有耗时的操作都应当异步进行。
4.2 客户端的设计
在富客户端框架出现以前, 系统中通常由服务器负责HTML、CSS等的生成,也就是负责显示逻辑。 在这里的富客户端将显示逻辑从服务器端转移到客户端。 这样服务器端便可以集中处理数据业务逻辑的访问和操作, 然后把处理的结果以纯数据的格式通过Web Service发送给客户端,由客户端负责具体的显示和交互。 客户端代码基本上都是采用Java Script编写的,并且包含少量的HTML代码,其他的都是通过Ext Js生成的,其中包含大量的Ext Js的控件定义。 从系统整体结构上讲我们可以把富客户端分为三层,具体的富客户端的设计如图1 所示。
(1)底层是Ext Js框架。它接受服务器端传送回来的纯数据,然后进行组织、解析通过一些丰富的控件显示出来。
( 2 ) 然后是向上提供各种通用服务的Common Modules Common Modules提供了如图所示的Java Script的动态加载、状态保存、轮询等一些通用功能,这些功能是为上层的功能模块提供服务。
(3) 在最上面便是用于满足用户需求的各种功能模块Function Modules。 如图所示的Project、Expert、Users等模块,这是为了完成用户需求而设置的, 这个可以根据用户需求的变化而增加功能模块。
5总结
本文从理论技术和具体系统的设计两个方面, 对基于云平台的虚拟网络实验系统进行了研究与分析。 通过虚拟网络的建立可以为学员的网络知识学习提供更多的实践机会, 而且虚拟网络可以根据实际网络情况进行定制, 增加学员对现有网络的熟悉程度使得学习有的放矢。
摘要：本文介绍了一个基于云计算技术的虚拟网络实验系统。首先在分析了虚拟网络实验的特点后,对当前的云计算技术、计算虚拟化技术进行了论述,然后提出了利用虚拟化技术与云计算技术来实现一个虚拟网络实验系统并提出了相关设计方案。
关键词：云平台技术,虚拟化,ASP.net,富客户端,ExtJS
参考文献
[1]陈建锐.基于虚拟机的VPN实验环境构建[J].实验室研究与探索,2010,29(1):59-61.
基于云计算的虚拟电厂负荷预测 篇4
关键词：分布式电网；云计算；虚拟电厂
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2015）03-0047-02
随着电网规模的扩大及新能源的不断应用，并网电网的安全性和经济性备受关注。电网调度不再是单一或局部控制，而是采用智能网络集成方式调度。智能电网应具有以下特点：坚强自愈，可以抵御外来干扰甚至攻击；提供高质量的电能，且供电稳定；允许新型能源、分布式电力接入；促进用户互动等。近年来，智能电网发展快速，但微网并网带来的电能质量和供电可靠性下降问题依然没有得到解决。云计算的调度形式可以使计算资源利用最大化、网络伸缩反应快速化。虚拟电厂在组织结构上更适合分布式电力并网，能在调度工作中最大程度地提高效率，提高安全性。
1 虚拟电厂的特点及结构
虚拟电厂（Virtual Power Plant VPP ）是不同分布式发电（DG）单元的组合，包括可再生能源系统、常规/非传统类型的发电机和存储系统，可以向电力市场提供以小时为单位的需求预测个体发电厂配置。虚拟电厂被定义为依赖于软件系统远程、自动分配和优化发电、需求响应和储能资源的能源互联网。虚拟电厂在组织机构上与微网相似，但虚拟电厂更注重电源侧分配和管理。在大规模风网并网中，虚拟电厂能有效平抑风场特有的功率间歇，在控制上也更加易操纵。虚拟电厂的架构模型见图1。
在VPP组织中，分布式发电的灵活需求行为取决于其控制策略。随着年电力消费需求量的增加，VPP容量和控制策略均发生变化，导致不同的VPP组成和控制结果。当自供电VPP的最高需求覆盖率达92%以上时，VPP可以保护自身，即在市场能源价格波动时，需求覆盖率较高的VPP可获得更高收益。VPP的目标是最大限度地提高销售价格。热费、排放、系统中可再生能源溢漏均为VPP消耗指标，以这些为基准，尽管需求变化不同及使用的发电技术也引入VPP技术成本，但整体VPP系统损耗不影响运营成本和排放成本。
2 云计算的功能及模型
云计算是一种在线实时网络处理技术。云计算被描述为互联网络分布式计算形式，需要供应商提供大范围的网络存储服务，即软件服务。处理用户所需的硬件计算工具由众用户提供。这种基本的云计算服务架构无需供应商投入庞大的硬件资金，只需专注于软件方案。云计算能够充分利用电力企业复杂且昂贵的硬件架构，其模型见图2。
3 负荷需求预测
负荷预测是微电网能量管理系统最重要的组成部分之一，是实现云计算智能化管理的重要前提。云计算的核心目标是为用户提供优质电能，满足不同用户的负荷需求。负荷预测方法可以归结为传统预测方法和人工智能预测方法两类。传统方法主要依赖于对象的变化规律，一般对历史数据进行分析和统计后再计算，因此计算量小、速度快。智能预测算法考虑各种不确定因素对预测的影响程度，比传统预测的精度高。
4 继电保护系统功能
继电保护系统的各项功能布置在云计算平台上，通过云计算平台进行通信和调用。继电保护整定系统的服务包括基础服务和应用服务。基础服务层为硬件结构层，应用服务层为主要单元。应用服务层为用户提供具体的操作性服务，包括拓扑分析、故障计算、整定参数计算、整定计算、定值校验、定值优化、装置特性校验等。其中，拓扑分析、故障计算为应用服务层的主要部分。拓扑分析系统对所输入系统的电网图进行拓扑分析，包括绘制、修改、编辑、管理等图形操作，并实现人机交互的大部分操作，包括输入参数、给定计算条件、查询计算过程和结果等。故障计算服务层采用并行分块算法处理各种类型的简单故障、任意重复故障及非全相振荡故障，能够应对零阻抗支路、无穷大阻抗支路及孤岛等情况，可以进行网络等值、绘制短路电流计算曲线等。
5 云计算调度模式
VPP电源调度响应通过基于安排单位时间的成本优化来实现。成本优化具有不同的组成，包括燃料成本和启动成本。启动成本损耗是与个人特征有关的成本。作为经济成本的主要组成部分之一，运行期间的能量源燃料成本可以表示为：
FCi.t=ai+bipi.t+cip2i.t （1）
云计算平台赋予集成计算引擎强大的计算处理能力，特别是时间要求高、计算量大时，能为调度人员提供足够的时间响应紧急问题，并将数据转化成信息，更有效地确定现有的、正在发展的和潜在的问题，并提交解决方案供系统管理人员参考。
6 结论
以虚拟电厂架构作为分布式电力接入方式的硬件架构，以满足建设坚强的智能电网需求。云计算能够优化服务软件分散决策，改进分布式电力调度应用方式，为合理配置电网资源提供技术支持。
参考文献
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Abstract： In order to solve the problems of power quality and reliability declining caused by microgrid connected， a new method of virtual power plant medium term scheduling is proposed. The article expounds the technique features of virtual power plant and cloud computing according to the problems brought by microgrid connected， and stimulation and optimization of the mode of power network medium term scheduling. The result shows that cloud computing has obvious advantages in the scheduling of virtual power plant.
云虚拟网络化 篇5
移动核心网主要负责系统内部信息的交换、安全管理以及与其它通信系统进行信息交流, 从而完成整个通信系统的传递工作。对于整个网络的顺畅运行具有重要作用。
随着通信技术变革, 移动核心网也在不断演进:最初的以TDM交换为主进行基本的语音通信;到分组域的引入来满足数据业务的需求;再到软交换技术的实现, 将控制和承载完全分离, 通过服务器上的软件实现呼叫控制功能, 系统不需要单独铺设网络, 采用网络共享实现统一管理与维护, 极大的降低成本;最后到现在的IMS网络, 支持多元化的接入、支持无缝移动性和业务连续性, 以及近期已逐步建设完成并商用的EPC架构网络, 实现全IP承载, 简化网络协议, 提供高效的信号指令控制与实现流程, 降低业务连接时延。总体来说, 移动核心网是向多元化发展, 利用宽带及互联网技术, 不断加速通信事业发展和融合, 从而为用户提供更多简单、便捷、多样化业务。
二、移动核心网目前面临的问题
随着智能终端普及和移动互联网业务的井喷式发展, 网络中的流量和信令处于爆炸性增长, 这对网络容量和性能本身提出了更高的要求。然而, 运营商的收入和利润却并不随网络流量大幅增长。其主要原因是运营业务已从语音短信向高速数据迁移, 从而给网络造成了巨大负荷压力。为了应对日益增长的数据流量, 运营商不得不加大投资力度, 缩短投资建设周期, 对移动网络进行新建、升级或改造, 造成巨额资本支出 (CAPEX) 和运营成本 (OPEX) 。
另外, 不同的无线技术造成多种制式网络并存, 各制式网络纵向分布、相互封闭。同一用户可能同时是其他网络用户, 但申请业务、感知度无法统一。而在现有网络架构下, 很难统筹部署网络感知能力, 无法感知网络情况、用户分布情况, 也无法提升网络智能进行自适应调整和策略部署。
总之, 移动互联网时代, 运营商迫切需要降低CAPEX和OPEX, 提升网络开放性和业务效率;迫切需要提升网络智能化、加强网络控制能力;迫切需要提升负载分担、容量统筹调度及网络的可扩展性。而有效解决这些问题, 实现网络管理灵活性, 设备高利用率, 降低运维成本, 是各大运营商必须真正思考的问题。
目前, 传统以硬件为主导的设备产品网络架构已难以适应未来高速数据业务发展需求。因此需要颠覆传统电信设备认识理念, 利用新技术来支撑新业务模式, 对网络资源有定制化的诉求, 包括设备形态、配置管理、扩容升级等方面。在移动互联网领域, SDN技术中引入网络功能虚拟化 (NFV) , 并基于NFV实现核心网云管理成为解决设备通用化、业务快速上线和资源灵活管理与共享, 网络建设和维护成本可控, 实现利润可持续增长的新契机。
三、热点技术分析
3.1 SDN架构介绍
SDN的概念为网络创新带来了新的机会, 最初起源于斯坦福大学提出的Open Flow协议, 应用于校园网络, 解决网络创新和封闭设备体系之间的矛盾。后来逐步推广, 至今已成为网络领域研究的热点。它是一种新型的网络构架, 精髓理念有两点:一是将网络的控制平面及数据转发平面进行分离;二是网络集中控制, 并具备可编程能力。SDN构架如图1:
在SDN构架中, 网络被划分为3个层面, 分别是应用层、控制层和基础设施层。其中应用层包括各种业务和应用;控制层主要负责处理数据平面资源的编排, 维护网络拓扑、状态信息等;基础设施层负责基于流的数据处理、转发和状态收集。
基础设施层为转发层, 是一个无智能的快速转发设备;网络所有智能设备集中在网络控制层, 由控制器对转发面进行转发策略的调度和管理, 支持运行在网络控制器之上的不同业务。
SDN带来了IP领域一轮新的变革, 为核心网虚拟化提供动态灵活的传输构架, 以满足其分布式的对虚拟机、工作负载等高度协调和控制的要求。它能对电信网络的所有领域添加控制, 并将云控制和网络控制连接起来, 且集成了网络控制和系统构架、云管理等服务。
3.2网络虚拟化及网络功能虚拟化
网络虚拟化 (NV) 通常认为是对物理网络及其组件 (如交换机、端口及路由器) 进行抽象, 并从中分离网络业务流量的一种方式。采用网络虚拟化可以将多个物理网络抽象为一个虚拟网络, 或者将一个物理网络分割为多个逻辑网络。它打破了网络物理设备层和逻辑业务层之间的绑定关系, 每个物理设备被虚拟化的网元所取代, 管理员能够对虚拟网元进行配置以满足其独特的需求。
网络功能虚拟化 (NFV) 最早是由欧洲电信标准组织 (ETSI) 从网络运营商的角度出发提出的一种软件和硬件分离的架构, 主要是希望通过标准化的IT虚拟化技术, 采用业界标准的大容量服务器、存储和交换机承载各种各样的网络软件功能, 实现软件的灵活加载, 从而可以在数据中心、网络节点和用户端等不同位置灵活部署。
随着软件虚拟化、软件定义网络 (SDN) 等技术的发展, 利用分布式软件技术实现网络功能集合理抽象、分割以及灵活调度, 已经逐步成为网络功能虚拟化的主流实现模式。
3.3核心网云管理
核心网虚拟化后, 将打破现有以网元为中心的软硬件紧耦合的管理模式, 转向以资源为中心软硬件松耦合的管理模式, 从而实现跨域、跨地区、跨平台集中管理, 实现资源智能调度, 这就是基于NFV的核心网云管理。
与传统电信核心网管理相比, 核心网云管理增加了对硬件资源、虚拟资源层、虚拟化网元以及完整网络功能管理和调度。实现核心网云管理的网元功能包括虚拟设施管理, 虚拟网元管理和虚拟业务编排。核心网云系统架构如图2所示:
1) 虚拟设施管理主要负责采集硬件资源和虚拟资源的状态信息并上报给虚拟网元管理, 实现资源监测、故障监测和上报;接收来自上层的应用请求并进行认证, 通过控制虚拟机管理器来执行上层应用请求, 实现资源的迁移和弹性伸缩。
2) 虚拟网元管理负责虚拟网络功能的生命周期管理及资源使用情况的监控, 包括VNF的添加、删除、更改、查询和容量伸缩等。
3) 业务编排负责基础设施和VNF的管理和编排, 进而实现完整的网络服务。以LTE为例, 业务编排可以通过对MME、HSS、S/P-GW的功能进行虚拟网络功能的编排, 进而提供一个完整的LTE网络服务。它可以通过标准接口提供跨数据中心和跨厂家的协同管理。
四、采用网络云管理的基于SDN的NFV移动核心网架构
当前通信运营商需要面对互联网和应用服务商的激烈竞争, 不断提供各种增值服务、差异化服务来满足用户需求。而传统网络资源配置复杂, 效率低, 投资成本及设备能耗高, 因此采用新的技术架构是运营商急需考虑的问题。
因此, 将云的管理方式、软件定义和网络功能虚拟化的技术进行融合, 构建移动核心网架构, 可以实现业务灵活扩展、灵活配置, 有助于运营商提升配置和维护效率, 缩短新业务部署时间, 降低开展新业务风险, 快速提供各种差异化服务。而且通过网络功能虚拟化运营商可以很容易在网络设备基础上构建多种虚拟网络环境, 为不同用户提供服务, 最大程度的提高网络资源利用率。从而对网络设备实现通用化和统一化, 减少网络设备的投资维护成本和设备能耗。基于SDN的虚拟化移动核心网架构如图3所示:
架构分为4层, 分别为接入层、转发层、控制层和业务层。接入层为目前的2G网、3G网、Wi-Fi网、LTE网等其他无线接入网。在接入层和转发层之间部署虚拟化的接入适配网元。接入适配网元北向与转发层接口, 采用标准接口;南向与无线接入网络接口, 适配各接入制式。
由于现网移动软交换和LTE网络已经实现了控制面与媒体转发面的分离, 因此转发层在控制层的调度下只负责转发流量包。实现网络中MGW/GGSN/PDSN/SGW/PGW的媒体转发功能。媒体转发功能由SDN的网络转发设备来承担, 由SDN控制器实现对转发面设备的管理和策略的下发, 转发面设备可以基于通用硬件平台来实现, 提高转发能力。
控制层包括控制网元及数据库网元。控制网元实现移动网络所有的控制功能, 如呼叫控制、路由选择、网络感知、策略部署等功能, 将涵盖MSC Server/SGSN/PDSN/SGW/PGW/MME等网元的控制功能, 数据库网元实现业务数据存储、用户数据存储、用户的认证、鉴权等功能。例如HSS/HLR/AAA等功能。控制网元和数据库网元运营商可以采用云的管理模式利用软件方式对各个虚拟网元进行管理, 对支撑系统进行业务编排, 从而在全网范围调度资源, 提升控制层网元可扩展性, 实现资源统筹调度。
业务层通过与控制层协同实现业务逻辑, 通过控制层定义的开发API调用网络业务。
采用云管理的移动核心网SDN的NFV构架可以满足大数据处理的需求, 很好的实现全网资源的虚拟化, 达到调度全网资源, 解决流量高峰冲击的问题;还能避免重复建设, 避免多制式的无线网建多个核心网, 有利的降低了运营商的CAPEX及OPEX;通过采用SDN架构将增加网络感知能力及策略控制能力, 提升网络智能, 增强网络控制、业务快速部署的能力。
五、结束语
本文从移动核心的发展趋势入手, 深入分析了移动宽带、互联网对传统电信业的冲击, 使得电信运营商必须采取措施应对即将到来的问题。运用软件定义网络并实现网元的虚拟化、采用云技术对网络进行管理, 这些技术已经逐步进入运营商的视野, 由于这些技术的特点和所具体的优势, 将正在成为电信业未来的发展趋势, 但相关的技术实现还需要进一步研究。
摘要：文章针对当前移动核心网面临的问题, 探讨了三种关键技术:SDN架构, 网络功能虚拟化 (NFV) 和云管理, 并将三种技术应用于移动核心网, 提出了未来移动核心网架构。为运营商解决大数据、大流量给网络带来的问题提供参考。
关键词：虚拟化,网络功能虚拟化,软件定义网络,云管理
参考文献
[1]Network Function Virtualization[R].Introductory White Paper.SDN and OpenFlow World congress.October 22-24, 2012.
[2]罗萱, 黄保青, 韦建文.面向数据中心的软件定义网络 (2014-02-20) .
[3]王茜, 赵慧玲, 解云鹏.SDN标准化和应用场景探讨[J].中兴通讯技术, 2013.19 (05) :06-09.
[4]王茜, 解云鹏, 陈运清.未来数据网络 (FDN) 的应用场景和需求[S].CCSA, 2013.
[5]林利, 石文昌.构建云计算平台开源软件综述[J].计算机科学, 2012, 39 (11) :7-13.
云虚拟网络化 篇6
关键词：云存储,虚拟化,网络,安全
一、引言
云存储是以存储设备为核心, 通过应用软件对外提供数据存储和业务访问服务[1]。云存储安全的关键技术研究中, 又以虚拟化安全技术和存储网络的安全技术为研究核心之一。
二、云存储技术之虚拟化的安全
虚拟化技术在逻辑上分离了物理设备与操作系统和应用软件, 基于虚拟化的计算资源调配可使有限的硬件和软件资源按需重新规划分配, 灵活扩展硬件容量, 简化软件配置和资源的访问与管理, 提高硬件与软件的综合效率和应用能力[2]。
基于虚拟化的云存储应用环境中, VM Hopping可以访问被接入宿主机的存储和内存;VM Escape攻击可获得Hypervisor的访问权限, 从而对其他虚拟机进行攻击[3];通过管理平台进行跨站脚本攻击、SQL入侵;拒绝服务攻击会获取宿主机资源, 造成系统拒绝客户所有请求;Rootkit能够获得Hypervisor的管理员级访问控制权, 进而取得整个物理机器的控制权[4];在虚拟机迁移过程中, 随着虚拟磁盘的重建, 攻击者可改变源配置文件和虚拟机特性[3];虚拟机的镜像安全漏洞、生命周期的复杂性和故障会导致其承载的数据和服务不可用和控制难度。
因此, 可以将所有虚拟机全部安装防毒软件或杀毒软件;提高容错监视服务器的利用率, 避免服务器过载;在数据库和应用层之间设置防火墙, 防止虚拟机溢出;使用可信平台模块;为虚拟服务器分配独立硬盘分区, 并使用VLAN技术和网段划分, 对虚拟服务器逻辑隔离;使用VPN在虚拟服务器间通信;按计划备份, 进行虚拟化的灾难恢复;监测分析网络流量确保存储网络安全运行;通过可信第三方机构的安全认证和监管。
三、云存储的安全网络
云存储服务的应用中, 其网络防护不当会导致用户私密数据被非法访问;云存储网络应用在服务提供商的控制下, 用户无法通过网络监管自己的程序和数据的使用情况;网络传输协议和数据移动过程容易被窃听和分析;云存储服务平台中的软硬件故障和其他灾难会导致服务的异常终止和数据丢失;云存储集中存储的大量数据容易引起攻击者的注意;基于虚拟化技术的访问控制、认证和授权的实现更为困难;云存储中大量廉价计算资源和数据资源可能成为攻击者的工具。
由虚拟机监控器实现基于存储区域网络及应用层的域分割为寻址提供了逻辑隔离, 可以在虚拟的网络域执行全面的状态监视以及其他网络安全监测;如能承担足够资源开销, 可由服务提供商完成网络访问控制和安全防火墙服务;使用SSL、IPSec、数字签名等技术对传输中的数据进行有效加密;选择使用安全传输协议;加强安全日志审计和应用基于网络的入侵检测和防御系统;及时修补虚拟机实例配置和迁移中的管理漏洞和补丁;实现存储网络信任边界的通信控制;限制访问管理程序及其他虚拟化层面;阻止所有到虚拟服务器的端口;限制应用程序栈功能, 加固镜像, 限制主机所有攻击面;防止未授权访问;在镜像中除解密文件系统的密钥外, 不包含其他身份认证作证[5];保护访问主机私钥, 从数据所在的平台中隔离密钥;关闭不必要的服务。
四、结束语
随着云服务层次的提高, 基于云存储的虚拟化安全技术与网络存储安全技术为云存储的发展提供了有效的保障。研究可信的虚拟化云存储将是提高云存储服务的主要方向之一。
参考文献
[1]黄晓云.基于HDFS的云存储服务系统研究.大连海事大学.硕士论文.2010年6月
[2]黄振华.基于云计算的虚拟化存储技术研究.硅谷.2012年第20期.24, 71
[3]房晶等.云计算的虚拟化安全问题.电信科学.2012年第4期.135-140
[4]Hanqian Wu, Yi Ding, Winer Chuck, et al.Network security for virtual machine in cloud computing.Proceedings of 5th International Conferenceon Computer, Sciences and Convergence Information Technology (ICCIT) .Seoul, Korea.2010.18-21
云虚拟网络化 篇7
现阶段,随着高校招生人数不断扩大,以及用人单位对学生动手能力要求不断提高,高校毕业生就业压力空前加大,使高校的实践教学面临严峻考验。
1.1 实验基础设施建设不足
机房、实验室越建越多,越建越大,但始终跟不上日益增加的学生数量和课程实验需要,设备更新换代频率跟不上技术发展速度。尤其是现阶段,各专业都强调实践动手能力的培养,与之相对应的现有的实验室已满足不了课内实践实验及一些单独的实验课程的实验需求。
1.2 学生实验机会不足
实验室对学生开放有限,即使开放也不能满足所有学生的实验需要,大多数实验室仅限于课内教学,学生课后无法继续练习。对于一些实验需要反复练习熟练掌握或者需要多次实验测试结果的实验,学生无法很好完成。
1.3 困难实验无法开设
一些特殊的实验是在高危、极端环境下进行,操作不可逆或不可及等,无法采用真实设备进行实验教学。但如果不进行相关实验,教学只能停留在理论教学,对提高学生的实践动手能力极为不利。
1.4 实验设备维护困难
对于一些专项实验,实验室建设费用高,实验设备、器材需求特殊,损耗大,需要特殊维护,运营成本高。一些实验因为学生数量多、实验室数量少、课程密度大,使得实验过程中发生设备、器材损坏等情况,还没来得及维修,就开始了下一轮实验,造成实验效果不好,安全隐患较多等问题,给以实验为主要教学手段的课程造成了很多不便。
尤其是一些多校区共用实验室的高校,除了实验设备、器材维护等问题,还会有交通和安全隐患等问题困扰。因此,建立一个可以在云计算网络环境下的虚拟仿真实验室平台,可以大大提高实验实践教学水平,降低办学成本,同时也为培养高水平实用型人才打下坚实基础。
2 云计算与虚拟化技术
云计算(Cloud Computing)是一种新兴的商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务[1]。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、基础设施即服务(Iaa S)、平台即服务(Paa S)、软件即服务(Saa S)等概念混合演进并跃升的结果[1]。
虚拟化技术是伴随着计算机技术的产生而出现的,作为云计算的核心技术,扮演着十分重要的角色,提供了全新的数据中心部署和管理方式,为数据中心管理员带来了高效和可靠的管理体验,还可以提高数据中心的资源利用率,低功耗绿色环保。通过虚拟平台进行管理、扩展、迁移、备份,种种操作都通过虚拟化层次完成。虚拟化技术实质是实现软件应用与底层硬件相隔离,把物理资源转变为逻辑可管理资源[2]。
3 网络虚拟仿真实验室平台
网络虚拟仿真实验室平台采用虚拟场景等虚拟现实技术,构筑实验硬件。针对不同课程需要构建相应实验模块。学生可以在仿真的实验环境中来使用实验器材进行实验,得出实验结果,检验实验结论等。学生也可以自主实验,尤其是一些有危险性的实验,也可以放心学生自行实验,可以有效提高学生的自主创新能力和动手操作能力,同时还降低了实验的危险性和配备专人监督的投入。
该实验平台除了在课上可以进行教学,课下学生还可以用电脑、平板、手机等设备在网络环境下登陆实验平台,进行课下练习,没有时间和次数限制,能够最大限度地提高学生的动手能力。
与此同时,该平台还能够有效让教师掌握学生的学习情况,学生登陆平台进行实验,教师可以设计考核模式或者自由练习模式,考核模式下,系统可以根据学生实验情况进行评分,教师也可以进行单项或者综合评价。自由练习模式下,教师可以给出专项练习并给学生进行实验指导,提高教学水平。
4 网络虚拟仿真实验室的优势
基于云计算的虚拟仿真实验室平台综合运用了云计算、虚拟仿真的多项技术,使用者可以通过平台进行全面、立体、高仿真的实验,同时也方便了教师的指导与管理。其主要优势在于以下几个方面。
4.1 实验不受时间空间限制
平台以服务器为网络节点核心,各终端可以随时随地登陆进行实验或者管理,而且在各个终端之上的内容一致,形式统一,无限扩大了实体实验室。在实验室没有做完的实验还能够保存,在其他终端或者其他时间还能够断点续作,大大提高了实验的连贯性和整体性。
4.2 服务器负载小
由于采用了云计算技术,大大减小了单一服务器的开销,保证了服务器的高效运转,保证了同时在线的实验效率,同时还能保证各项实验之间互不干扰,实验结果的准确性得到了保证。
4.3 大幅度节约教学成本
由于很多实验可以在其他终端进行,这样既节约了建设大量机房、实验室的场地,又节约了设备以及管理人员,大幅减少了学校在此方面的投入。对于在实验室内进行的课内实验,一个实验室可以作为多个专业多个课程的共用实验室,也可以建设有网络环境的教室,学生自带笔记本电脑等设备进行实验课程,大幅降低实验室建设成本以及实验室设备管理的难度与开销。
4.4 方便考核管理
学生在课内进行实验,教师可以设定考核标准,以往在实验室学生的考核往往无法量化考核,该平台可根据学生的实验情况进行考核,为教师提供考核数据。另外,系统还可以针对课下的实验及教师所留的作业实验进行考评,有效地为实验进行量化管理提供依据。在考核过程中可以采取分段考核的方式,可以有效调动学生积极性,也可以降低教师工作强度。
4.5 多校区联动
很多高校目前有多个校区同时运行,不同专业不同层次的学生分布在各个校区,各个校区相距较远,同样的实验室如果在每个校区都建设,费用支出较高,如果只在一个校区建设,那其他校区的学生来做实验,交通成本也是一项较大支出,同时安全问题也无法保证。网络虚拟仿真实验室的建设,使这些问题迎刃而解,同一实验各校区可同时上课,不互相挤占资源,保证了实验顺利进行,也促进了多校区教学资源的合理分配使用。
4.6 困难实验顺利开设
对于一些在高危、极端环境下的操作实验,大多是不可逆或者不可及,有些实验仪器及材料昂贵,无法反复多次进行实验。如果开设这些实验,实验室建设条件苛刻,花费昂贵且危险系数太大,还不一定能够达到实验目的;如果不开设实验,对学生的教学存在缺失,动手实践能力不足,进入工作岗位后将无法胜任工作,甚至会因操作失误等问题造成严重事故。网络虚拟实验室的建立彻底解决了这些问题,对于虚拟实验器材可随意组合,模拟各种情况实验。对于一些材料昂贵的实验,也不用担心实验材料浪费,可以反复实验。学生在课上课下都可以反复实验,教师不用担心学生的安全问题以及实验材料浪费等问题。达到了实验的目的,培养了学生的动手能力,为学生就业奠定了坚实基础。与此同时,也可以对企业人员进行岗位培训,加强安全生产教育,使学校与企业实现无缝对接。
4.7 设备维护简单
各项实验所需的设备、器材等是虚拟仿真的,无需特殊维护,仅需维护计算机相关设备硬件、软件即可,且计算机相关软硬件健壮性好、不易损耗、易维护、费用低,同时计算机具有备份功能,不会因为实验突然中断而造成实验清零,提高了实验的成功率,为断点续做提供可能性。
5 结语
随着云计算和虚拟仿真技术的不断发展,现代教育教学得到了前所未有的进步,使传统的课堂教育逐步开始了网络化探索,使教育突破了时间和空间的束缚。同时也使一些在课堂教学中无法实现的实验实践内容得以实现,提高了实践教学的质量。
建设基于云计算技术的网络虚拟仿真实验室平台,不但提高了学生的动手能力和创造力,还提高了教学质量和科学管理水平,节约了人才培养成本,带动了高校信息化进程,是科学、合理的实用性人才辅助培养解决方案。
摘要：随着高校教育信息化的不断深入,以及日益增加的实践教学的需求,原有的教学资源已不能完全满足实际教学的需要,因此,根据现阶段的教学情况,建设基于云计算技术的网络虚拟仿真实验室平台势在必行。笔者针对现行实践教学中遇到的问题,研究了基于云计算技术的网络虚拟仿真实验室平台的需求,分析云计算技术和虚拟仿真技术,提出搭建基于云计算技术的网络虚拟仿真实验室平台系统,以有效解决一些由于成本高、消耗大而无法采用真实设备完成的实践教学,可以在网络环境下,无限次进行实验,既降低了人才培养成本,又弥补了实验机会少的问题,大大提高了人才培养质量,是一种切实有效的人才培养的辅助手段。
关键词：云计算,网络,虚拟仿真实验室
参考文献
[1]刘鹏.云计算[M].北京:电子工业出版社,2010.
云虚拟网络化 篇8
通过多层次IT基础架构, 企业可以建立起所谓的企业云, 将原有的企业传统IT基础设施进行充分的整合, 形成完整的服务体系, 然后交予客户使用或者交予员工进行使用。通过对企业私有云以及企业云的整合, 可以保证这些资源在安全可靠的环境下被使用、管理, 从而节约了消耗和资源, 从而将ERP以及CRM进行整合从而加以应用。
在形成企业云时, 会逐步的发展成为动态的企业云, 从而保证企业的IT基础构架的集中程度、专业化不断提高, 从而对数据中心网络, 即基础构架层面的中心网络, 提出了更高的要求, 用户主要通过网络对虚拟化的信息资源进行访问, 因而企业云建设需要考虑的问题便是如何才能够令所有的用户都能够安全的通过网络使用云中的信息, 并且在使用中通云计算服务无缝接入, 从而通过网络满足企业对于信息数据的传输以及迁移, 这一点通过网络虚拟化技术就可以实现。通过将网络进行虚拟化处理后, 企业的运输局中心便可以进一步的降低基础设施成本, 实现环保低耗, 节约成本。
2 网络层次分析
服务器、网络以及存储是企业云基础构架。从企业云的环境上来看, 网络可以分为三个层面, 首先是数据中心网络;其次则是跨数据中心;最后则是泛在的云接入, 这三个层面的网络是组成企业云的重要环节。
连接主机的局域网、连接存储的局域网, 以及连接各层服务器的局域网共同组成了数据中心网络, 另外边缘虚拟网络即对主机进行虚拟化以后, 虚拟机之间的网络便包括虚拟桥接、I/O虚拟化以及分布式交换机等;数据中心间的链接通过跨数据中心网络进行链接, 从而实现数据中心之间的数据交流以及信息资源优化共享, 为混合业务的实现提供优质的平台;终端用户同数据中心之间的互联通过泛在的云接入网络进行链接, 从而实现了云服务。这里需要注意的是企业云核心便是数据中心。
3 网络虚拟化要求
企业云随着技术的发展不断的得以完善, 随之增长变化的是其业务类型以及运行模式, 所以需要不断的对其基础网络结构进行优化, 并加以扩展, 从而适应不断扩展的业务需求, 这就对运行维护工作提出了更高的要求, 而传统的网络规划容易在网状结构上偏向于可靠性建设, 从而形成了过多的冗余结构。
在可靠性、容错性以及性能的提升空间上, 网状结构的物理拓扑具有较高的优势, 其优势的保持主要依赖于涉及规则。由于该种拓扑结构属于纯物理结构, 因而实际的运行过程中也会承担十分繁冗工作量。
在网络中不同的介入以及互联结构、链路的变化以及运行过程中所发生的故障都会导致预先规划的配置发生改变, 从而带来复杂的运行维护诊断;而另外应用的迁移以及应用的扩容, 都会导致网络的改造, 网络环境的复杂性极易容易对无关业务的运行造成影响。
因此, 传统网络技术在支撑企业云发展的同时, 提出的挑战是越来越严峻的。随着云计算的发展, 传统的数据中心逐渐转向虚拟化数据中心 (VDC) 。虚拟数据中心是利用虚拟化技术将物理资源抽象整合, 增强服务能力;通过动态资源分配和调度, 提高资源利用率和服务可靠性;通过提供自动化的服务开通能力, 降低运维成本;通过有效的安全机制和可靠性机制, 满足企业客户的安全需求。由于云计算技术的使用, 使得传统的数据中心网络不能满足虚拟数据中心网络高速、扁平、虚拟化的要求。因此在使用云计算后, 数据中心的网络需要解决数据中心内部的数据同步传送的大流量、备份大流量、虚拟机迁移大流量问题。同时, 还需要采用统一的交换网络减少布线、维护工作量和扩容成本。引入虚拟化技术之后, 在不改变传统数据中心网络设计的物理拓扑和布线方式的前提下, 可以实现网络各层的横向整合, 形成一个统一的交换架构。而随着上层应用不断发展, 虚拟化技术将会被广泛应用到企业云数据中心建设中, 作为底层基础架构的网络技术之一。网络虚拟化技术也会随着数据中心业务要求有不同的形式。多种应用承载在一张物理网络上, 通过网络虚拟化分割 (称为纵向分割) 功能使得不同企业机构相互隔离, 但可在同一网络上访问自身应用, 从而实现了将物理网络进行逻辑纵向分割虚拟化为多个网络;多个网络节点承载上层应用, 基于冗余的网络设计带来复杂性, 而将多个网络节点进行整合 (称为横向整合) , 虚拟化成一台逻辑设备, 提升数据中心网络可用性、节点性能的同时将极大简化网络架构。
4 网络虚拟技术应用
虚拟技术在企业网络中的应用实质上便是网络的虚拟化, 从以下三个方面对其进行论述。
4.1 核心层虚拟化
这里的虚拟化主要针对是核心网络, 即数据中心的网络设备。由于企业对于信息处理的要求不断增加, 因而需要核心网络的数据交换能力规模巨大, 从而能够完成万兆信息的接入和处理;另外还需要对设备管理进行简化, 虚拟机箱技术便是必须的技术。通过这种技术实现资源利用率的提升, 保证系统的扩展性以及灵活性, 实现系统对资源的动态调度以及灵活掌控。在这里交换机之间的端口捆绑可以通过VPC技术实现, 通过这种技术, 下级交换机同上级虚拟交换机进行链接时, 就可以采用IEEE802.3ad兼容技术将联想不同机箱的链路捆绑在一起, 形成以太网链路, 从而提高冗余能力, 简化网络, 便于维护。
4.2 接入层虚拟化
接入层虚拟化, 可以实现数据中心接入层的分级设计。根据数据中心的走线要求, 接入层交换机要求能够支持各种灵活的部署方式和新的以太网技术。目前无损以太网技术标准发展很快, 称为数据中心以太网DCE或融合增强以太网CEE, 包括拥塞通知、增强传输选择ETS优先级流量控制PFC、链路发现协议LLDP。
4.3 虚拟机网络交换
虚拟机网络交互包括物理网卡虚拟化和虚拟网络交换机, 在服务器内部虚拟出相应的交换机和网卡功能。虚拟交换机在主机内部提供了多个网卡的互联以及为不同的网卡流量设定不同的VLAN标签功能, 使得主机内部如同存在一台交换机, 可以方便地将不同的网卡连接到不同的端口。虚拟网卡是在一个物理网卡上虚拟出多个逻辑独立的网卡, 使得每个虚拟网卡具有独立的MAC地址、IP地址, 同时还可以在虚拟网卡之间实现一定的流量调度策略。
5 结束语
虚拟技术的应用扩展了企业网络的规模, 同时使得企业云可以同多设备进行链接, 将信息进行横向整合, 并形成一个系统。通过设备联合, 可以将设备看做一个系统, 对系统进行管理和使用。这种整合形式的系统相当于多台框式设备结合机架式设备, 增加了槽位, 形成了逻辑单元, 并以网元节点的方式表现在网络中, 将配置、管理进行简单化, 同时还可以实现可跨设备链路聚合。通过这种方式将网络架构进行简化, 并加强冗余的可靠性。令数据中心架构更加灵活, 帮助企业实现高度集中式企业云应用的同时, 将企业云进行完善, 优化网络资源。
参考文献
[1]陈清金, 张云勇, 潘松柏, 等.云计算与新一代电信IT支撑系统研究[J].电信科学, 2010 (11) .
[2]童晓渝, 张云勇, 房秉毅.分布式智能开放运营架构及关键技术[J].电信科学, 2010 (11) .
Vmware 从虚拟化到云应用 篇9
实际上，Vmware已经成为虚拟化领域、特别是服务器虚拟化的事实标准，有超过70%以上的市场占有率。据Rick Jackson介绍，Vmware在云计算方面除了继续发力IT基础架构方面的技术和产品外，还在大力拓展云应用市场，以帮助客户实现“IT即服务”的愿景。
VMware在云应用方面动作频频：2009年8月，VMware公司斥资3.62亿美元收购应用程序开发框架供应商SpringSource；2010年年初，VMware公司又收购了托管电子邮件厂商Zimba。随后，VMware还分别与Salesforce.com和Google合作，将自己的应用开发工具推广到Force.com和Google App Engine平台上。
VMware大中华区总裁宋家瑜在接受记者采访时表示，“VMware投资云应用的一个重要原因是VMware在虚拟化方面太成功，我们要未雨绸缪，要不断丰富自己在云计算方面的服务能力。”
Vmware近年的业绩的确非常出色。刚刚公布的Vmware今年第一季度财报显示，第一季度收入同比增长33%，达到8.44亿美元。这是继2010年收入大幅增长之后又一个非常好的开端。2010财年，VMware全年总收入为29亿美元，比2009年强势增长41%。
除了向虚拟化领域之外拓展自己的产品、进军云应用领域之外，完善的生态系统也是合作伙伴大会的内容。记者注意到，云基地的创始人、宽带资本董事长田溯宁出现在合作伙伴大会上。据田溯宁介绍，双方将就VMware的产品与超云服务器之间的系统集成进行深层次的合作，包括产品的定制和二次开发等。“这种合作将基于完全开放的心态，本着风险共担、利益共享的原则，而绝不是简单的销售和提成这种关系。”田溯宁说。
虚拟云教室的架构研究 篇10
虚拟云教室是指基于云基础之上的综合运用计算机技术、虚拟现实技术、云存储技术、流媒体技术、多媒体技术、网络通信技术等多种现代化技术与手段, 将信息化技术应用到教育学领域所产生的一种解决物理空间分散的教室教学的管理系统。虚拟云教室的所有应用资源都数字化后通过网络存储到云存储空间, 云存储空间就是用一个时刻连接着互联网的数据存取空间, 取代了原来存储于单台PC硬盘。只要教师能联网, 就可以不受时空的限制进行资源上传、下载、备课、教学、答疑、解惑等教学活动, 学生也可以享受实体课堂所应有的一切教学过程。
虚拟云教室从本质上来讲是为了打破时空的限制, 将教学资源和教学过程共享, 从而降低教学成本, 扩大教学范围, 提高了教学效率, 是一种利用信息化技术解决教育资源不足与不均衡的技术手段。虚拟云教室通过信息化技术来实现实体课堂的教学资源和教学过程网络化, 为物理空间分散的但拥有网络的师生提供一个共同学习空间。
1 文献回顾
虚拟云教室的理论与实践发展并不是单一学科的发展, 而是依赖于各种信息技术的不断发展。随着计算机、虚拟现实、云存储、流媒体、多媒体、网络通信等众多技术的产生与发展成熟, 才逐步形成了虚拟云教室。
目前理论界的研究主要集中在远程教育与虚拟教室视角, 在CNKI数据库中以远程教育为主题词搜索, 自1987年至今共有20437篇文章对之进行了研究, 而对虚拟教室的研究也有115篇, 而由于云技术是近几年才出现的新技术, 对云教室的研究也已经有了33篇。理论界主要研究了虚拟云教室的真实性、交互性、智能性以及场景自然再现, 主要体现在协同浏览、在线观看与研讨、电子白板等功能的开发。
虚拟云教室主要是以校园信息网为依托, 从最初的上传下载传各种电子教材教案、教学音视频等资料, 发展到按需在线点播教学录相, 到现在的实时在线共同学习, 但目前虚拟云教室的整体功能还是比较简单, 形式不够丰富, 师生之间的交流沟通与实时互动还是不够。
2 理论与技术支持
2.1 网络通信技术
网络通讯技术主要是指诸如计算机之类终端之间通过通信网的连接将图形、文字、音频和视频等资源进行采集、存储、处理和传输, 使得相关资源能被最大化分享利用的现代通信技术。
2.2 流媒体技术
流媒体技术主要是指把连续的音频与视频资源通过压缩处理, 然后通过视频服务器向终端传送相关压缩数据, 终端用户创建一个缓冲区, 在使用前预先下一段数据作为缓冲, 使用程序取用缓冲区内的压缩数据, 让终端用户在下载的同时使用, 而不要等整个压缩文件下载到自己的计算机上才可以使用的技术。
2.3 云存储技术
云存储技术是指通过网络、集群和分布式文件系统等功能, 将网络中大量异构的存储设备集中起来进行协同应用, 共同对外提供数据服务的一种存储技术。
2.4 虚拟现实技术
虚拟现实技术是整合仿真、计算机图形学人机接口、多媒体、传感、网络等多种技术模拟实体环境, 并使用户能感受到实体环境并产生仿真互动的一种技术。
3 虚拟云教室总体框架
虚拟云教室是在云计算技术兴起后发展起来的新型学习系统, 该系统由多个分散在各地的分校区组成的分布式物理网络架构。从当下的实体教室到虚拟教室, 从分散的物理教室到虚拟云教室, 这其中融合了最新的虚拟“云”理念, 该系统全面整合了传统的教学理念, 优化了传统的教学过程, 提升了多校区管理水平, 并制定与完善了标准、安全、管理与维护制度。本文在充分借鉴国内外企业与学校远程直播与远程会议系统的基础上设计了虚拟云教室的总体框架模型, 具体包括物理架构和系统架构两大部分[1]。
3.1 物理架构
虚拟云教室是以云计算为中心, 采用分布式的数据存储方式, 各分校区教室是虚拟云教室系统的网络终端, 通过校园网、移动网以及VPN等技术与手段实现各个端点与虚拟云教室数据中心的内、外部数据的存储、转换与数据传输, 并通过门户站点实现统一使用服务。各校区的教室作为整个系统的终端, 需具备虚拟云教室的基础条件, 具体包括客户端、异构网络、用于本地服务的数据存储。作为虚拟云教室系统的终端, 各异地分校区教室结合自身实际, 进行相应的远程服务和数据存储工作, 其物理架构见图1。
3.2 系统架构
虚拟云教室系统主体架构主要包括数据存储层、数据采集层、网络转输层、服务发布层和应用实施层等五个方面, 通过统一门户平台为最终展示平台, 为师生员工提供虚拟教室服务。虚拟云教室系统的标准与规范从制度层明确了系统正常运行所需的接口、服务和数据等基本原则, 管理与维护制定了系统正常运行所需的各种管理制度、操作手册、维护指南, 两者有效地支撑了虚拟云教室系统的运行, 其系统架构见图2。
①数据采集层。
数据采集层是虚拟云教室系统正常运行的前提与基础, 借助视频采集器、音频采集器等信号采集设备, 对分校区终端教室的教学全过程进行数据采集。并将实时采集师生、设备、资源等教学信息进行整合, 为虚拟云教室提供海量基础数据。
②网络传输层。
网络传输层主要是将移动网、校园网、互联网等异构网络进行融合, 并使分校区之间、异构网络之间、校园网内部等实现互联互通。网络的整体融合与互联互通为教学信息传输、教学资源共享提供了基础, 使得泛在教学与异地实时教学得到保障。
③数据存储层。
数据存储层是整个系统的核心所在, 存储了所有教学的各类信息[2], 是教学资源、教学过程、教学反馈、教学日志等数据的大综合, 是教学质量、辅助决策、数据挖掘和智能分析的基础。通过对数据库的数据挖掘和智能分析, 能有效掌握教学效果和各校区间学习的差异, 从而为提升教学水平提供了条件。
④服务发布层。
服务发布层是虚拟云教室系统在云的基础之上以平台在线服务这种方式来实现各种功能, 具有不同权限的用户可以定制个性化的服务[3]。例如对学生用户而言, 服务功能以统一、友好的入口界面展现, 学生只需要访问统一门户平台, 就可以选择相应的教室进行各种正常的教学活动。
⑤应用实施层。
应用实施层主要是将服务发布层针对不同用户提供的个性化服务功能进行整合, 包括面向学生用户的移动学习、题库学习、考试等, 面向教师用户的视频采集、答疑、互动等。通过应用实施层实现服务与应用之间的低耦合, 从而可以更加灵活的实现各种应用, 同时可以将各异地校区的终端教室个性化, 使整个虚拟云教室系统的运维与升级改造更加简单易操作。
4 总结
虚拟云教室系统通过数据采集层将教师进行教学过程的所有数据如视频、音频、课件等进行采集, 然后通过互联网、移动网、校园网等网络传输层将教学数据传输到数据存储层, 并在数据存储层按系统要求对信息进行标准化处理, 学生只需要登录统一门户平台, 选择教室进行实时课程学习或滞后的视频学习。
参考文献
[1]詹卫国.基于云的党校智慧校园架构研究[J].信息与电脑, 2015 (6) :11-16.
[2]徐正东, 陈美娟, 周静.基于虚拟化的高职图书馆服务器容灾架构研究[J].江苏工程职业技术学院学报, 2015 (3) :6-8.