智能化云计算承载网特征和关键技术分析|云计算的关键技术

　　中图分类号：TN915.1 文献标志码：A 文章编号：1009-6868 (2012) 04-0032-002　　摘要：文章认为智能化云计算承载网应具备高速、快捷、保障、灵活等特性。为支持和实现这些特性，需引入虚拟感知、因特网数据中心(IDC)互联、IDC集群以及软件定义网络(SDN)等新型技术。基于现有的运营商网络架构，文章认为可通过在不同网络层面和网络单元中新增或升级具备相应技术能力的设备和系统，调整网络组织和部署，实现网络智能能力的有效增强，从而加速现有网络架构向下一代高智能网络架构的演进。
　　关键词：智能；云网络；虚拟；承载网络
　　Abstract: A wise-cloud carrier network should be fast, safe, and flexible. To realize these features, new technologies such as virtual awareness, Internet data center (IDC), IDC cluster, and software-defined network need to be used. In this paper, we suggest that network organization and deployment can be adjusted, and intelligence of a network can be enhanced by adding or updating equipment in different network layers and units. In this way, existing network infrastructure can quickly evolve to highly intelligent next-generation infrastructure.
　　Key words:wise; cloud network; virtual awareness; carrier network
　　以互联网为代表的现有网络架构在业务种类繁多个性需求不断出现、用户不断增多带宽日益扩张的情况下，其网络容量的扩展性和体系架构的灵活性都非常有限，已经难以满足未来业务持续高速发展的要求，也无法提供给用户以差异化的业务体验。
　　以智能化和云化为主要代表构建的新型下一代网络目前已经得到了业界的广泛看好。结合运营商成功运行多年的电信级网络打造智能化的云网络，是今后5～10年间网络架构发展的主要趋势。
　　1 智能化云计算承载网的
　　定义和特征
　　从承载网的发展态势来看，提供一个客户感知良好、运营管理方便、业务开通灵活的网络，能实现高速协同接入、资源自助指配、速率针对性保障的差异化服务，是各个运营商所追求的目标。
　　目前，业界一致认同未来网络将是一个高智能网络的观点，即具有“WISE”特征的新型网络。具体来说，就是具备高速广覆盖能力(Wide)、资源快速指配能力(Instant)、接入灵活协同能力(Smart)和质量按需保障能力(Ensured)的高效集约化网络[1]。
　　那么，以云计算为重要契合点，适应云管端一体化发展的趋势，在现有各种网络形态上演变和发展起来的，满足上述WISE特征的网络架构和网络能力，我们就可以认为其是一种智能化的云计算承载网。从狭义上看，智能化云计算承载网可以是对现有网络进行改造和升级，引入智能性，使之适应云计算各类应用和业务的承载需求的网络；从广义上看，智能化云计算承载网可以是利用云计算的概念和技术(如分布化、虚拟化)，在现网基础上形成的可持续演进具有高度智能性的网络。一种新型的智能化管道如图1所示。
　　对于智能化云计算承载网的WISE特性，结合云计算的相关特点，可以解释如下：
　　(1)高速(W)：对于终端和用户访问云计算平台提供高带宽接入(如访问因特网数据中心(IDC))和互联(如IDC互访)能力。
　　(2)快捷(I)：对于云计算特定资源进行快速指配(如虚拟机(VM)迁移中的网络资源分配和策略跟随)。
　　(3)灵活(S)：对于网络流量可以进行灵活的控制和调度(如客户可定制化的路由处理)。
　　(4)保障(E)：对于云计算业务/应用提供按需的质量保障(如满足大容量处理的IDC的多虚一)。
　　2 智能化云计算承载网
　　关键技术
　　2.1 虚拟感知技术
　　在智能化云计算承载网中，能够对于云计算新引入的VM进行感知，是网络必须具备的基础能力，也是相应进行资源配置和调度的前提。
　　目前在技术上，实现虚拟感知的技术有基于主机、网卡、网络设备(交换机)等。
　　(1)基于软件或网卡实现的虚拟交换机，一般只具有识别虚拟机的基本功能，或多或少需要占用主机资源，对主机的性能造成一定的影响，因此扩展性相对较差，但由于历史原因，其成熟度相对较好，成本也较低。
　　(2)基于网络设备实现的虚拟交换机(一般是头端交换机)，可以在识别虚拟机的基础上实现流量监管等一系列高级功能，且不占据主机资源，能达到很高的性能，扩展性较高。但相对技术还处在发展过程中，目前其主流技术标准为802.1Qbg或802.1BR(原802.1Qbg)，各有相应的支持厂商，但其成本较高。
　　从网络承载的角度看，基于网络设备实现的虚拟交换机，技术上功能全面、性能易扩张，且运维的界面比较清晰(主机/虚拟机的维护和网络的维护相互独立)，可以降低维护的技术难度，应该成为未来的发展方向。
　　2.2 二层互联技术
　　在智能化云计算承载网中，对虚拟机迁移所要求的大二层互联，是一个新的挑战。特别是针对现有以互联网为主体的三层网络互联情况，如何在虚拟机迁移的IDC间实现端到端大二层连接，也就是数据中心互联(DCI)[2]，将是一个新课题。