云計算技術背景下的光纖通信網絡優化對策分析

李曉潔，毛 瑞，陳亞琨

（鄭州電力高等專科學校，河南 鄭州 450000）

0 引 言

當前，人們對數據傳輸的要求逐漸向容量大和速度快的方向發展，光纖通信逐漸得到了人們的重視。由于光纖技術和激光技術的創新，光網絡通信已經發展成為主要的通信手段。其中，信源、信道以及信宿是光網絡通信的重要組成部分，當其中某一環節出現問題時就會影響整體安全性能和傳輸速率。光網絡通信過程容易出現信息傳輸速率低下、耗能較高以及通信通道布線混亂等各種問題。在光網絡通信過程中，有時需要傳輸大量數據，網絡通信優化的關鍵問題是傳輸速率。近年來，云計算技術得到了空前發展，實質是數據分析與處理技術能夠在短時間內計算和統計相關數據，在大規模數據傳輸時起到重要作用，并為優化光網絡通信提供了一個良好途徑[1-2]。因此，將云計算技術應用到光網絡通信中，將成為以后通信優化的重要研究方向。

1 云計算技術基本功能

1.1 虛擬化

虛擬化是指將現實中的物理資源轉化成相關數據，轉化后的數據能夠在網絡中傳輸和流通。簡而言之，云計算技術的虛擬化功能是模擬物理資源生成與原始資源一致的循環數據，是一個等效的替換過程。虛擬化資源和物理資源具有相同的接口和功能，在這兩種資源上施加同種行為會得到相同的傳輸結果。此外，云計算技術的虛擬化功能具有真實性、一致性以及可靠性。

1.2 自動化部署

在現代Internet環境中，數據流通量非常大，并且還在迅速增加。將流動的虛擬化數據應用于實際，單靠相關服務器的部分功能無法實現。傳統數據信息處理技術雖然在一定程度上能夠起到輔助功能，但是處理效率及精確度方面還有待提高。在這種情況下，云計算技術通過簡化各種處理過程，在建立完整資源應用環境的同時，不僅能夠大幅度提高處理效率，還可以使用戶在最短時間內獲得想要得到的資源。

1.3 應用規模擴展

云計算可以在云存儲環境中高度集成大型網絡資源，相當在無形中形成了大容量的資源池。這個資源池直接與各個用戶連接，所連接的用戶能夠通過網絡傳輸在資源池中獲取相關資源，但由于同一時間內獲取資源的人數較多，因此會產生負載循環的問題。當較多用戶同時獲取資源時，負載周期較長；而較少用戶同時獲取資源時，負載周期較短。針對上述情況，通過云計算技術計算和分析當前服務平臺的負載情況，并根據有限元仿真模擬得出未來發展趨勢，通過綜合分析用戶使用動態，及時調整相關應用程序中的數據資源，在負載周期較短時釋放資源，在負載周期較長時拓展資源。通過應用云計算技術的規模擴展功能，提升網絡資源利用效率，改善用戶的上網體驗[3]。

1.4 分布式數據庫與非結構化數據存儲

網絡在傳輸過程中每時每刻都會產生大量數據，而產生的數據需要進行存儲。傳統SQL和其他數據庫顯然無法滿足當前現狀，無法存儲非結構化數據，不利于數據信息應用程序。此時，通過云計算技術可以直觀地協調數據集成，并且可以在多個虛擬服務器上使用分布式文件系統構建多個數據庫。分布式數據庫具有明顯的優勢，在存儲方面具有較好的可伸縮性，能夠根據實際情況進行儲存，以滿足不同的存儲情況。此外，非結構化數據可以通過開源HBase分布式存儲系統進行存儲。

2 光纖通信的主要特點

2.1 具有較低的損耗

我國近年來大力發展光纖通信技術，已經取得一定的研究成果，具有損耗低、速度快以及容量大等優點，并已經應用在我國各行各業。石英絕緣材料是光纖通信技術的主要組成部分，傳輸過程中的損耗在20 dB/km以下。與其他材料相比，其損耗較低。另外，光纖線纜更能夠適應周圍各種復雜的環境和氣候條件，將外界各種因素的影響降到最低，使其在使用時具備較好的穩定性。目前，光纖通信中一般會使用玻璃作為絕緣材料，大大降低產品生產成本的同時，還會大幅度提高材料的服務年限。

2.2 抗干擾能力強

當前，信息化技術發展迅速，各種各樣的上網設備層出不窮，并逐漸成為人們生活中不可或缺的一部分。隨著上網人數增多，網絡安全問題逐漸引起人們的重視。人們在追求網速的同時，更加注重信息傳輸的安全性問題。因此，光纖通信技術在廣泛應用的同時，應具備可靠性和穩定性。傳統的通信技術中，在信號傳輸時，通常會受到γ射線和太陽黑子等電磁波活動的影響，導致信息傳輸過程中發生錯誤或速度降低。光纖通信技術能夠解決傳統通信中存在的各種問題，最大限度提高信息數據傳輸的安全性、效率性以及穩定性。

3 光纖通信網絡優化中存在的問題

3.1 傳統的光纖通信網絡優化存在局限性

光纖通信網絡的優化是一個復雜的過程，涉及到交換技術和無線技術等，而且對相關工作人員提出了更高的要求，需要具備豐富的實踐經驗和理論基礎。傳統光纖通信網絡優化，一般是技術人員通過自己的工作經驗進行人工分析，但不同場所其軟件和硬件條件大相徑庭，所采取的優化方式也是千差萬別。這就要求技術人員在光纖通信網絡優化過程中，必須精通各種方法和措施。就目前的優化軟件而言，其對性能良好的光纖通信網絡適應性較好，而對情況復雜和故障較多的線路優化效果較差，導致優化過程中存在一定的局限性，無法對整個系統進行完全優化[4]。

3.2 數據管理受限

隨著人們生活質量的明顯提升，人們對生活豐富性的要求也逐漸提高。手機、電腦以及平板等設備上網的用戶逐年增加，使得網絡傳輸速度和響應速度降低。光纖通信網絡優化時會存在各種問題，傳統意義上的優化方法已經跟不上當前光纖通信網絡發展的速度，因此需要進行提升和創新。優化光纖通信網絡需要收集和整理大量的數據信息，并采取措施有效分析這些數據，還需要相關工作人員具備較高的理論知識和工程實踐經驗。此外，隨著收集到的基本數據信息越來越多，出現了存儲數據的難題。當前一般通過創建大容量數據庫來存儲數據，而光纖通信網絡需要獲取大量數據信息完成優化，這就導致數據庫大部分存儲空間被占用，降低了軟件運行速度和響應速度，不能滿足數據管理的需要。

4 云計算技術下光纖通信網絡優化的措施

4.1 光纖通信網絡優化的原則

當前光纖通信網絡已經走進了工業生產和人們的日常生活，因此應該重視光纖通信網絡的優化問題。優化的主要原則是靈活、可靠以及自動。光纖通信網絡負責信息的交換和傳輸，對網絡容量以及信息傳輸的安全性和可靠性有一定要求。為了確保能夠達到最優化狀態，主要采用環形和網格形的光纖通信網絡拓撲結構。另外，光纖通信網絡的優化需要事先分析業務流量和流向，保證光纖通信網絡結構的優化更加實用。同時，在優化過程中，必須保證光纖傳輸的容量需求，還應分析當前市場趨勢以便做出正確預測，促進后續業務擴展。

4.2 收集數據信息

云計算技術的關鍵和核心是物聯網，而光纖通信網絡從某種意義上來說就是物聯網。在收集數據信息時，可以將信號傳感器安裝在光纖通信網絡的硬件設施上，不斷收集數據信息，并將收集到的數據實時傳輸到上位機，通過云計算分析技術進行虛擬化轉化并讀取，自動分析這些數據，以確定是否需要優化當前的光纖通信網絡。傳感器在收集和傳輸數據信息時，應該根據實際需求將收集到的有效信息進行分類和統計，去除無效信息和重復信息，減少工作量，提高處理速度。經過有效信息的分析處理后，能夠得到當前網絡實際運行狀態，相關工作人員能夠實時掌握運行情況，為光纖通信網絡優化提供可靠依據[5]。

4.3 分析數據信息

進行光纖通信網絡優化時，會收集到大量多種多樣的數據信息。傳統信息數據處理方式不能滿足當前社會發展的要求，而在云計算技術支持下能夠快速收集信息并高效率處理和存儲。通過云計算技術收集分析數據信息，能夠為光纖通信網絡的優化提供可靠保障。

4.4 對光纖通信網絡優化方案進行測試

通過云計算統計分析技術能夠快速、準確且有效地解決光纖通信網絡優化過程中的各種難題。云計算技術針對某種故障提出幾種優化方案，經過系統有限元仿真模擬后，采用其中最有效、最快速以及最經濟的優化方案，解決當前光纖通信網絡存在的故障，大幅度提升光纖通信網絡傳輸效率。

5 結 論

綜上所述，光纖通信網絡已經在各個領域得到了普及和應用。相關數據信息是隱形的財富，當光纖通信網絡發生故障或者癱瘓時，將會引發一系列的嚴重后果，所以應該重視光纖通信網絡的優化和維護。云計算技術的出現解決了當前光纖通信網絡的難題，通過收集數據信息、分析數據信息以及測試光纖通信網絡優化方案等方法，為光纖通信網絡優化提供更加便捷的方式。