云計算技術在傳送網絡管理系統中的應用

盛莉 金艷

引言：論文簡單介紹了云計算的概念，并闡述了云計算的關鍵技術：存儲技術、數據管理技術及編程模型及在傳送網網管上的應用。

一、云計算產生背景及定義

云計算（bud computing）是一種新近提出的計算模型，云計算是將大量用網絡連接的計算資源統一管理和調度，構成一個計算資源池向用戶按需服務.云計算（Cloud Computing）是網格計算（Grid Computing）、分布式計算（Distributed Computing）、并行計算（Parallel Computing）、效用計算（Utility Com puting）網絡存儲（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負載均衡（Load Balance）等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物。

雖然目前云計算沒有統一的定義，但總結出云計算的一些本質特征，即分布式計算和存儲特性，高擴展性，用戶友好性，良好的的管理性。云計算技術具有以下特點：

1.云計算系統提供的是服務。服務的實現機制對用戶透明，用戶無需了解云計算的具體機制，就可以獲得需要的服務。

2.用冗余方式提供可靠性。云計算系統由大量商用計算機組成機群向用戶提供數據處理服務。隨著計算機數量的增加，系統出現錯誤的概率大大增加。在沒有專用的硬件可靠性部件的支持下，采用軟件的方式，即數據冗余和分布式存儲來保證數據的可靠性。

3.高可用性。通過集成海量存儲和高性能的計算能力，云計算能夠提供一定滿意度的服務質量。云計算系統可以自動檢測失效節點，并將失效節點排除，不影響系統的正常運行。

4.高層次的編程模型。云計算系統提供高級別的編程模型。用戶通過簡單學習，就可以編寫自己的云計算程序，在“云”系統上執行，滿足自己的需求。

5.經濟性。組建一個采用大量的商業機組成的機群相對于同樣性能的超級計算機花費的資金要少得多。

二、云計算傳送網網管的核心技術

傳送網網管是電信網中很龐大的網絡管理體系，涉及到網絡的監控安全、數據的完整性，數據的時變性和及時性，傳統的網管監控系統就是每個傳送網系統都配一個獨立的網管系統，傳送網網管系統之間沒有互相關聯的關系，若網管服務器出故障，整個傳送網將無法監控，這將造成傳送網運行安全隱患，而云計算用在傳送網網管上將是個非常理想的解決方法。云計算網管是一種新型的超級計算方式，以數據為中心，是一種數據密集型的超級計算在數據存儲、數據管理、編程模式等方面具有自身獨特的技術。

（一）云計算網管系統的組成

云計算網管平臺是一個強大的“云”網絡，連接了大量并發的網絡計算、服務和網管數據，可利用虛擬化技術擴展每一個網管服務器的能力，將各自的資源通過云計算平臺結合起來，提供超級計算和存儲能力。

1.云用戶端（云網管客戶端）：提供云用戶請求服務的交互界面，也是用戶使用云的入口，用戶通過Web瀏覽器可以注冊、登錄及定制服務、配置和管理用戶。打開應用實例與本地操作桌面系統一樣。

2.服務目錄：云用戶在取得相應權限（付費或其他限制）后可以選擇或定制服務列表，也可以對已有服務進行退訂操作，在云用戶端界面生成相應的圖標或列表來展示相關的服務。

管理系統和部署工具：提供管理和服務，能管理云用戶，能對用戶的授權、認證和登錄進行管理，并可以管理可用計算資源和服務，接收用戶發送的請求，并根據用戶請求轉發到相應的應用程序，調度資源智能地部署資源和應用，動態地部署、配置和回收資源。

4.監控：監控和計量云系統資源的使用情況，以便做出迅速反應，完成節點同步配置、負載均衡和資源監控，確保資源能順利分配給合適的用戶。

服務器機群：虛擬的或物理的服務器，由管理系統管理，負責高并發量的用戶請求處理、大運算量計算處理、用戶Web應用服務，云數據存儲時采用相應數據切割算法以并行方式上傳和下載大容量數據。

用戶可通過云用戶端從列表中選擇所需服務，其請求通過管理系統調度相應的資源，并通過部署工具分發請求、配置Web應用。

（二）網管數據存儲技術

傳送網網管數據是海量的，每個省市區域都有自己的子網網管，每個網管的數據都是時變的，為了保證每個區域的數據都高可用、高可靠和經濟性，云計算采用分布式存儲的方式來存儲數據，采用冗余存儲的方式來保證存儲數據的可靠性，即為同一份數據存儲多個副本。

（三）網管數據管理技術

云計算網管系統需要對分布的、海量的網管服務器進行數據集處理、分析向用戶提供高效的服務。因此，數據管理技術必須能夠高效的管理大數據集。其次，如何在規模巨大的數據中找到特定的數據，也是云計算數據管理技術所必須解決的問題。

云計算的特點是對海量的數據存儲、讀取后進行大量的分析，數據的讀操作頻率遠大于數據的更新頻率，云中的數據管理是一種讀優化的數據管理。因此，云系統的數據管理往往采用數據庫領域中列存儲的數據管理模式。

（四）編程模式

為了使用戶能更輕松的享受云計算帶來的服務，讓用戶能利用該編程模型編寫簡單的程序來實現特定的目的，云計算上的編程模型必須十分簡單。必須保證后臺復雜的并行執行和任務調度向用戶和編程人員透明。

云計算采用類似MAP-Reduce[15]的編程模式。現在所有IT廠商提出的“云”計劃中采用的編程模型，都是基于MAP-Reduce的思想開發的編程工具。

MAP-Reduce不僅僅是一種編程模型，同時也是一種高效的任務調度模型。Map-Reduce這種編程模型并不僅適用于云計算，在多核和多處理器、cellprocessor、以及異構機群上同樣有良好的性能。

該編程模式僅適用于編寫任務內部松耦合、能夠高度并行化的程序。如何改進該編程模式，使程序員得能夠輕松的編寫緊耦合的程序，運行時能高效的調度和執行任務，是Map-Reduce編程模型未來的發展方向。

三、總結語

綜上所述，云計算是一種新型的計算模式。它的最主要特征是系統擁有大規模數據集、基于該數據集，向用戶提供服務。它使用大量的普通商用機來構建系統，通過冗余存儲的方式確保整個系統的可靠性和可用性。雖然現在的云計算并不能完美地解決所有的問題，但是在不久的將來，一定會有越來越多的云計算系統投入實用，云計算系統也會不斷地被完善，并推動其他科學技術的發展。

參考文獻

[1]王鵬，《走近云計算》.

[2]張為民，《云計算：深刻改變未來》.

[3]劉鵬《云計算（第二版）》.

（作者單位：重慶理大學計算機學院）

作者簡介

盛莉（1969-），女（漢），重慶人，講師，主要研究方向：IP通信應用。

金艷（1969-），女（漢），重慶人，講師，主要研究方向：IP通信應用。