基于大數據時代計算機網絡應用架構設計探討

艾強

【摘要】計算機網絡從誕生的那一刻開始就一直在不斷的改進和完善。現如今人們的生活已經越來越依賴于計算機網絡，計算機網絡的性質要求它的技術革新必須走在時代發展的前面。隨著數字化和信息化時代的到來，計算機網絡在新的時代背景下也要與時俱進。本文以大數據時代背景下的計算機網絡為研究對象，著重探討計算機網絡的應用架構設計，旨在為計算機網絡的發展提供經驗借鑒。

【關鍵詞】 ? ?大數據時代 ? ?計算機網絡 ? ?應用架構

前言：

現如今，大數據作為科學技術發展的重要成果，越來越被廣泛地應用在人們的生產生活中，這也意味著大數據時代的到來。大數據的研發使得龐大的數據處理變得有規律可尋，大大提高了人們生活和工作的效率。要想讓以“云計算”作為基礎算法的大數據通過網絡這一媒介將信息傳遞給人們，就要將計算機網絡的應用架構進行改善和創新，讓計算機網絡能夠承載數量龐大的“大數據”。

一、計算機網絡應用架構現狀分析

在現階段的社會發展中，互聯網作為人們學習和工作的主要媒介，在為人們提供便利的同時，也承載著人們對于科學技術的新期望。在現階段，根據各個領域的規模和分工的不同，計算機網絡所采用的應用架構也不同，常見的計算機網絡應用架構主要有星型架構、總線型架構和網狀型架構三種[1]。每種應用架構都有其各自的特點和適用的領域，再加上計算機網絡將信息最終呈現在個人面前的方式也不盡相同，接下來就要對這幾種計算機網絡的應用架構進行詳細的介紹和分析。

1.1星型架構

星型網絡架構以中央服務器作為服務器和終端設備的連接轉換裝置進行信息的傳輸，結構建設較為簡單[2]。在計算機網絡的應用架構中，星型架構多用于企業或公司內部的小型網絡區域。在進行數據傳輸和共享時，可以將中央服務器看做是一個中轉站，將服務器與其他的呈現在個體面前的終端設備通過中轉站這個節點連接起來。而在計算機網絡中，需要進行傳輸的信息不可能僅僅來自一個服務器，而是需要多個服務器與多個終端設備進行連接。如果將這個架構用畫圖來表示的話，那么呈現出來的就應該是一個類似星星的網狀結構。

但星型架構的中央服務器由于自身的限制，僅僅能夠承載部分信息的傳輸，不能夠將所有的信息傳輸都通過中央服務器來實現，因此星型架構更適宜在一個較為封閉的、沒有龐大數據源的區域內進行信息的傳輸。所以星型網絡架構現如今多用在企業或公司內部的小型網絡中，這樣便于企業或公司進行管理。

1.2總線型架構

在星型的網絡架構中，實現數據的傳輸要通過外接中央服務器這一設備才能完成。而總線型的網絡架構只靠同軸電器和雙絞線就能夠將服務器與終端設備完成連接，從而進行信息數據的傳輸[3]。也正是因為這一特點，使得總線型的網絡架構比組建星型網絡結構所花費的成本更低。但在實際的生活中，總線型的網絡架構卻并不受到人們的青睞。這是由于總線型的網絡架構雖然構成簡單，但網絡作為人們進行信息共享的載體，需要承受數量龐大的數據群。而且現如今網絡用戶的擴展方式多種多樣，不會限制在一個固有的框架中，這樣就會造成總線型的網絡架構相互之間容易產生較大的沖突。為了減少和規避這種沖突的發生，就要對接入用戶的數量產生限制，這樣就很容易導致網絡不能夠進行信息的傳輸和分享。

1.3網狀型架構

網狀型的網絡架構，是在星型架構和總線型架構的基礎上研發出來的。網狀型的網絡架構不僅可以將服務器和終端設備通過雙絞線、無限介質等進行連接，還可以將路由器和交換機等轉換器與服務器和終端設備相連，由此構成一個網狀型的結構。

網狀型的網絡架構相比于星型架構和總線型架構而言，雖然構建架構的過程和方式較為復雜，但網狀型的網絡架構卻擁有更為廣泛的應用范圍。隨著現代化科學技術的快速發展，我國已經成為擁有全世界最多網絡用戶的國家，這也就意味著我國的計算機網絡所面臨的是一個越來越龐大的數據信息庫。

伴隨著這種情況的發展，網狀型的網絡架構的優勢逐漸顯示出來，盡管網狀型架構的管理和維護要比其他兩種架構類型復雜得多，但它所擁有的巨大承載量卻是其他兩種網絡架構所不能具備的。因此，網狀型的網絡架構，是現如今大型數據服務中心首選的網絡架構。

二、基于大數據時代的新型計算機網絡應用架構設計

2.1大數據時代計算機網絡需求分析

互聯網技術的發展，正逐漸改變著人們的生活。短短十幾年的時間，人們的衣食住行都發生了巨大的變化。越來越多的人從線下的實體店購物轉為在網絡上“網購”、支付方式從現金變成微信和支付寶掃碼、乘坐公交也可以掃碼進行等等，這些生活方式的轉變在提高人們的物質生活水平的同時，也促進了人們的精神文化需求的增長。人們希望在滿足自身生活和工作的基礎上，能夠了解和學習自己比較感興趣的領域的知識、觀看內容情節豐富精彩的電視劇和電影等等，而這些需求可以通過互聯網來實現。在現如今大數據時代的背景下，我國已經建立和發展了一批綜合型的網絡視頻平臺，在滿足人們精神文化需求的同時，也間接地促進了計算機網絡技術的發展。

除此之外，計算機網絡的應用需求還體現在云儲存上。盡管隨著科學技術的發展，電腦硬盤和儲存設備已經具有足夠大的容量供人們使用，但由于我國的地區發展不平衡，不同地區之間的文化水平和發展水平差距較大，而大容量的電腦硬盤和儲存設備事實上需要配套的新型電腦系統或者其他技術層面的條件才能夠使用，這就給人們的日常生活和工作造成了相當大的困擾。

云儲存就是在這種情況下產生的，它依靠大數據背景下提出的“云計算”為基礎算法，可以為網絡用戶提供龐大的在線存儲功能，并且適用于各種類型的網絡設備和服務器。視頻和云儲存的出現和大規模應用，是大數據時代下人們對于計算機網絡通信需求的具體表現。

2.2新型計算機網絡架構設計

在大數據的時代背景下，現有的計算機網絡應用架構因為存在著不同方面的操作限制，已經不能夠滿足人們對于計算機網絡的需求。通過前面的分析可以得知，星型架構由于自身技術水平的限制，無法實現計算機運行中所有數據的承載與傳輸，故而只能在企業的內部或小型的網絡架構工程中應用;總線型架構雖然能夠適用于大多數的網絡架構需求，卻由于架設和連接的方式較為復雜而不具備很高的實用性;網狀型架構相比于星型架構和總線型架構而言，雖然具有較高的實用性，但由于管理起來較為復雜困難，在使用時也會存在一些問題。

因此，要想提高數據信息的傳輸能力，滿足人們的通信需求，就需要設計一種新型的計算機網絡架構。并且在設計過程中，要將其具體分為三個層面去考慮和設計，即服務層、傳輸層和應用層。

1.服務層

在設計新型的計算機網絡架構時，首先要考慮的就是大眾的需求。新型的計算機網絡架構要能夠為人們生活的各個領域提供信息的傳輸和共享服務，也就是要盡可能滿足包括前面分析到的視頻需求和儲存需求在內的，人們對于計算機網絡的所有通信需求。新型計算機網絡架構的設計要考慮到多種服務器的適用性。我國綜合性的視頻平臺種類繁多，每一個軟件資源所依賴的服務器都有所差別。讓服務器可以儲存不同類型的資源和信息，能夠有效提高計算機網絡的技術水平和服務能力。除此之外，新型計算機網絡架構的設計還要充分保障數據的安全性，防止惡意的電腦病毒和黑客行為對網絡數據進行修改和損壞，從而造成網絡用戶的經濟損失。

2.傳輸層

在設計新型的計算機網絡應用架構時，傳輸層作為關系著整個網絡架構的重要內容，需要被引起重視。從前面的分析中我們可以得知，連接服務器與終端設備進行信息傳輸和數據共享的線路大多是由光纖、雙絞線等來完成的。如果這些線路在傳輸過程中出現問題，就會嚴重影響計算機網絡架構的正常使用。以光纖這種連接線路為例，在光纖網絡中，主要由負責充當交換機和路由器功能的OLT來為網絡用戶提供各種業務平臺，由ONU來對網絡數據進行儲存和管理。因而，在設計新型的計算機網絡應用架構時，要格外重視傳輸層的設計。

3.應用層

主要是為新型計算機網絡應用架構的管理員設計的應用層，在計算機網絡的正常運行中也起著非常重要的作用。應用層的設計，可以為網絡用戶提供網絡真實運行狀態的模擬，讓用戶能夠更加直觀地去了解和檢查網絡的運行狀態。如果在網絡的正常運行中出現問題或故障，就可以及時地聯系管理員或者專業的維修人員對網絡設備進行檢修和更換，從而保證網絡的正常運行，減少對人們生活和工作的影響。除此之外，介于應用層的這一性質，因此它的技術要求也比較高，在進行新型的計算機網絡應用架構設計時，要將多種計算機網絡技術結合起來，這樣才能保證網絡運行狀態的正常。

在對新型的計算機網絡應用架構進行設計時，除了要滿足建設服務層、傳輸層和應用層的建設要求之外，還有最需要注意的一點問題，就是計算機網絡的應用架構設計要嚴格遵守計算機網絡的建設規范。在進行計算機網絡應用架構的設計時，既要考慮到新型計算機網絡應用架構的使用壽命，還要保證新型計算機網絡應用架構的安全性、可靠性和可擴展性。

隨著經濟社會的發展，社會對于環境保護和節約資源的意識逐漸增強，因而設計新型的計算機網絡應用架構還要充分考慮計算機網絡的架設成本，使設計出來的計算機網絡架構在具有較高的技術水平的同時，也能夠較為普遍地應用。新型計算機網絡應用架構的設計，不僅可以提高我國網絡的建設水平，還能提高數據資源的通信傳輸能力，間接促進我國企業和社會的發展。

三、結論

總而言之，隨著社會的發展，科學技術的水平逐漸提高，我國已經逐漸步入了大數據的互聯網時代。而在大數據的時代背景下，人們物質生活水平的提高要求計算機網絡也要順應時代的發展進行技術的革新。新型計算機網絡應用架構的設計，是為了有效改善現在固有的計算機網絡應用架構的弊端，并且能夠順應時代的發展，為廣大的網絡用戶提供一個更為簡便和安全的信息傳輸和數據共享的渠道。因而，它對于計算機網絡技術的發展具有重要意義。

參 ?考 ?文 ?獻

[1]楊雷.大數據時代計算機網絡應用與設計[J].數字通信世界，2020（02）：168.

[2]江園園.大數據時代計算機網絡應用架構設計[J].電子制作，2019（24）：43-44.

[3]王芳.淺談計算機網絡與通信技術[J].科技經濟導刊，2019，27（18）：18.