網(wǎng)絡新技術參考論文
網(wǎng)絡新技術參考論文
有數(shù)據(jù)顯示，中國互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)民已突破6億人，移動互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡已經(jīng)成為現(xiàn)代人所依賴的不可或缺的新媒體。下文是學習啦小編為大家搜集整理的關于網(wǎng)絡新技術參考論文的內容，歡迎大家閱讀參考!
網(wǎng)絡新技術參考論文篇1
淺談計算機網(wǎng)絡新技術
【摘 要】計算機網(wǎng)絡技術是通信技術與計算機技術相結合的產(chǎn)物。計算機網(wǎng)絡是按照網(wǎng)絡協(xié)議，將地球上分散的、獨立的計算機相互連接的集合。計算機網(wǎng)絡具有共享硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源的功能，具有對共享數(shù)據(jù)資源集中處理及管理和維護的能力。本文將對網(wǎng)絡關鍵技術及其新發(fā)展進行概述。
【關鍵詞】計算機 網(wǎng)絡 新技術
1計算機網(wǎng)絡傳輸介質技術
1.1雙絞線
用于公共電話交換系統(tǒng)，可分為屏蔽雙絞線和無屏蔽雙絞線;
1.2 同軸電纜
具有傳輸頻帶寬，話路容量大，抗干擾性能好，傳輸速率高等優(yōu)點;
1.3 光纖
具有載波頻率高，通信容量大，傳輸損耗小，不受外界電磁場干擾，體積小，重量輕等優(yōu)點，是計算機網(wǎng)絡通信領域中最具競爭性的一種傳輸介質;
1.4 視線介質通信
包括無線電通信、微波通信、紅外線通信等利用空間傳輸電磁波技術實現(xiàn)的通信。
1.5 衛(wèi)星通信
一個靜止軌道的同步衛(wèi)星只需要經(jīng)過一次中繼，就可以覆蓋地球表面積三分之一的地區(qū)。
2 計算機網(wǎng)絡交換技術
2.1 電路交換網(wǎng)
電路交換網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信交換時，首先申請通信的物理通路，通路建立后通信雙方開始通信并傳輸數(shù)據(jù);
2.2 存儲轉發(fā)交換網(wǎng)
在進行數(shù)據(jù)通信交換時，先將數(shù)據(jù)在交換裝置控制下存入緩沖器中暫存，并對存儲的數(shù)據(jù)進行一些必要的處理。
2.3 混合交換網(wǎng)
這種網(wǎng)同時采用存儲轉發(fā)和電路交換兩種方式進行數(shù)據(jù)交換。
2.4 高速交換網(wǎng)
高速交換網(wǎng)采用ATM異步傳輸模式、幀中繼FR及語音傳輸?shù)燃夹g。
3 公用網(wǎng)絡傳輸技術
3.1 X.25協(xié)議
X.25協(xié)議是應用較廣泛的一種傳輸協(xié)議。它規(guī)定了網(wǎng)橋和路由器等通信設備如何在連接線路上打包和選擇路由。
3.2 幀中繼
幀中繼是繼X.25后發(fā)展起來的數(shù)據(jù)通信方式。它通過按需要分配帶寬來處理分段信息傳輸增加帶外信號來實現(xiàn)。幀中繼這種新技術在局域網(wǎng)的互連中得到廣泛應用。
3.3 ISDN
ISDN是基于單一通信網(wǎng)絡、能夠提供包括語音、文字、數(shù)據(jù)、圖像等綜合業(yè)務的數(shù)字網(wǎng)。ISDN通過標準POTS線路傳送數(shù)據(jù)。速率可以達到128kbps。
3.4 千兆快速以太網(wǎng)
千兆快速以太網(wǎng)較快速以太網(wǎng)速度提高了10倍，達到1000Mbps。通常用光纖、6類非屏蔽雙絞線進行組網(wǎng)。
3.5 ATM異步傳輸模式
ATM異步傳輸模式是一種高速面向連接的、標準化的傳輸、復用交換技術。它使用了由53B(字節(jié))組成的傳輸分組，可以同時傳送各種不同類型的數(shù)據(jù)，包括視頻和音頻。在25Mbps～655Mbps的數(shù)據(jù)范圍內提供專用帶寬。
3.6 B-ISDN寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)
B-ISDN寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)是基于光纜網(wǎng)絡使用異步傳輸模式(ATM)，通過SONET同步光纜網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換傳輸?shù)男乱淮鶬SDN網(wǎng)絡。
3.7 藍牙技術
藍牙技術是一種短距離的無線連接技術標準。其實質內容是要建立通用的無線電空中接口及其控制軟件的公開標準。藍牙技術主要面向網(wǎng)絡中各類數(shù)據(jù)及語音設備，如PC機、筆記本電腦等。
3.8 無線AP
無線AP是無線局域網(wǎng)中的接入點和無線網(wǎng)關。作用類似于有線網(wǎng)絡中的集線器。
3.9 大容量無線網(wǎng)
大容量無線網(wǎng)是以蜂窩式移動數(shù)字通信網(wǎng)實現(xiàn)個人數(shù)據(jù)通信的技術。美國微軟公司與美國移動通信公司已聯(lián)合投資90億美元開發(fā)衛(wèi)星蜂窩網(wǎng)，建立21世紀的個人數(shù)據(jù)通信。
3.10 空間信息高速公路
空間信息高速公路是美國規(guī)劃全球Internet通信衛(wèi)星計劃，休斯公司已經(jīng)籌劃開發(fā)的空間信息技術。
4寬帶用戶入網(wǎng)技術
4.1 DSL數(shù)字用戶鏈路網(wǎng)
以銅質電話線為傳輸介質的傳輸技術組合，包括ADSL、HDSL和RADSL等，一般稱之為XDSL技術。
ADSL非對稱數(shù)字用戶線路是運行在原有普通電話線上的一種新的高速寬帶技術，利用現(xiàn)有的一對電話銅線，分別傳送數(shù)據(jù)和語音信號，數(shù)據(jù)信號不通過電話交換機設備，不需要撥號一直在線，屬于一種專線上網(wǎng)方式。
HDSL高比特率數(shù)字用戶線路是一種對稱的DSL技術，可以利用現(xiàn)有電話線中的兩對或三對雙絞線來提供全雙工的1.544Mbps(T1)或2.048kbps(E1)數(shù)字連接能力。優(yōu)點是充分利用現(xiàn)有電纜實現(xiàn)擴容，可以解決少量用戶傳輸寬帶信號的要求。
RADSL速率自適應非對稱數(shù)字用戶環(huán)路是自適應速率的ADSL技術。可以根據(jù)雙絞線質量和傳輸距離動態(tài)地提交640kbps到22Mbps的下行速率。以及從272kbps到1.088Mbps的下行速率。
4.2 Home PNA對稱式數(shù)據(jù)傳輸技術
Home PNA對稱式數(shù)據(jù)傳輸技術的雙向傳輸帶寬均為1Mbps或10Mbps。其傳輸距離一般為100～300m。Home PNA技術運用現(xiàn)有的電話線高速接入互聯(lián)網(wǎng)。不需要改變原有電話的設置，而且上網(wǎng)速度很快。
4.3 Cable接入技術
可以使有線電視公司利用現(xiàn)有HFC(光纖銅軸混合網(wǎng))網(wǎng)絡提供了寬帶業(yè)務。HFC在一個500戶左右的光節(jié)點覆蓋區(qū)可以提供60路模擬廣播電視和每戶至少2路電話、速率至少高達10Mbps的數(shù)據(jù)業(yè)務。
4.4 光纖接入技術
光纖接入技術是指在光纖用戶網(wǎng)中局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸介質的接入網(wǎng)技術。光纖用戶網(wǎng)具有帶寬大、傳輸速度快、傳輸距離遠、抗干擾能力強等特點。
4.5 無線接入技術
利用無線技術作為傳輸媒介向用戶提供寬帶接入服務。除了傳統(tǒng)的無線局域網(wǎng)絡接入外，衛(wèi)星寬帶技術正在迅速發(fā)展。用戶通過計算機的調制解調器和衛(wèi)星配合接入互聯(lián)網(wǎng)，從而獲得高速互聯(lián)網(wǎng)傳輸、定向發(fā)送數(shù)據(jù)、網(wǎng)站廣播等服務。
5 網(wǎng)絡安全技術
5.1 端到端的安全技術
主要指用戶(包括代理)之間的加密、鑒別和數(shù)據(jù)完整性的維護。
5.2 端系統(tǒng)的安全技術
主要涉及防火墻技術。
5.3 安全服務質量
主要指如何保證合法用戶的帶寬。防止用戶非法占用帶寬。
5.4 安全的網(wǎng)絡基礎設施
主要涉及路由器、城名服務器，以及網(wǎng)絡控制信息和管理信息的安全問題。
6 計算機網(wǎng)絡的未來技術
6.1 開放技術
開放的體系結構、開放的接口標準，使各種異構系統(tǒng)便于互聯(lián)和具有高度的互操作性，歸根結底是標準化技術問題。
6.2 集成技術
表現(xiàn)在網(wǎng)絡的各種服務與多媒體應用的高度集成，在同一個網(wǎng)絡上，允許各種消息傳遞。既能提供單點傳輸，也能提供多點傳遞;既能提供無特殊服務質量要求的信息傳輸，也能提供有一定時延和差錯要求的確保服務質量的實時傳遞。
6.3高性能技術
表現(xiàn)在網(wǎng)絡提供高速率的傳輸、高效率的協(xié)議處理和高品質的網(wǎng)絡服務。
6.4 智能化技術
表現(xiàn)在網(wǎng)絡的傳輸和處理上。能向用戶提供更為方便、友好的應用接口。在路由選擇、擁塞控制和網(wǎng)絡管理等方面顯示出更強的主動性。尤其是主動網(wǎng)絡的技術研究，使得網(wǎng)絡內執(zhí)行的計算能動態(tài)地變化，該變化可以是/用戶指定0或/應用指定0，而且用戶數(shù)據(jù)可以利用這些計算。計算機網(wǎng)絡技術的未來趨勢是優(yōu)化網(wǎng)絡體系結構、提高網(wǎng)絡傳輸效率和解決網(wǎng)絡關鍵技術。
網(wǎng)絡新技術參考論文篇2
淺談云計算網(wǎng)絡新技術
摘 要：本文從云計算網(wǎng)絡與傳統(tǒng)網(wǎng)絡區(qū)別入手，對云計算環(huán)境下虛擬機識別區(qū)分，大二層架構和數(shù)據(jù)中心互聯(lián)等問題進行了分析，根據(jù)云環(huán)境下網(wǎng)絡的需求分析了云計算網(wǎng)絡主要幾種新技術。
關鍵詞：云計算;數(shù)據(jù)中心;虛擬化;網(wǎng)絡技術
由于云計算創(chuàng)新的計算行為也產(chǎn)生了新的數(shù)據(jù)流量模型和機房建設模式，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心多層次化的網(wǎng)絡架構和“盡力而為”以太網(wǎng)鏈路無法滿足大規(guī)模云計算的需求，隨之網(wǎng)絡技術作為數(shù)據(jù)中心機房設備的基礎平臺也發(fā)生了變革。
1 云數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡需求
1.1 虛擬機之間網(wǎng)絡通信管理
當前的虛擬化服務器自身支持的軟件或硬件VEB(Virtual Ethernet Bridges)只能支持簡單的二層網(wǎng)絡轉發(fā)，缺乏QOS和二層安全策略，流量鏡像功能薄弱，如要將針對物理端口的策略平移到VEB上面，必定會消耗了服務器CPU降低其性能。對網(wǎng)絡管理而言，多個虛擬機收發(fā)數(shù)據(jù)全部擠在一個出口上，單個操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡端口不再是一一對應關系，原來針對單個端口的策略無法部署，增加了管理復雜程度。在某些極端情況下，如果一臺虛擬機染毒，它有可能會波及整個網(wǎng)絡，而維護管理人員，不能區(qū)分是哪一個虛擬機的問題，不得不關閉整個物理服務器網(wǎng)卡，使得其他并沒有感染病毒的虛擬機也受影響。
因此在虛擬化環(huán)境下，接入層的概念不再僅僅針對物理端口，而是應該延伸到服務器內部，將虛擬機同網(wǎng)絡端口重新關聯(lián)起來。
1.2 網(wǎng)絡規(guī)模擴張與二層網(wǎng)絡的困境
虛擬化的最大特點是可以將業(yè)務動態(tài)部署到數(shù)據(jù)中心的任何計算資源上，云數(shù)據(jù)中心虛擬化的服務器不能被過多地三層網(wǎng)絡隔離，因為有許多類似HA以及虛擬機遷移等應用都需要提供二層網(wǎng)絡通道才能實現(xiàn)，每一個VM對應一個MAC，二層拓撲將大大擴張。
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡大都遵循經(jīng)典的層次化理念建設的，所有二層鏈路上都運行STP協(xié)議，當任意兩點間有一條以上路徑可大時，STP會阻斷多余路徑，保證兩點間只有一條路徑可達，從而防止環(huán)路產(chǎn)生。這種模式部署非常簡單，接入層設備不需要復雜的配置，大部分策略在匯聚層部署就能分發(fā)全網(wǎng)。但隨著數(shù)據(jù)中心的規(guī)模擴張，這種模式已顯得力不從心。首先接入設備只有一條上聯(lián)鏈路可以通信，特別是萬兆鏈路投資將會被極大地浪費，無法支持業(yè)務的快速擴展。且在復雜的網(wǎng)絡連接中，控制STP的行為變得越來越困難，一旦出現(xiàn)震蕩，收斂效率非常低下。STP是以交換機而不是服務器作為root在整個交換網(wǎng)絡計算生成樹和選路的，對于節(jié)點而言也并不代表是最優(yōu)路徑。另外，二層交換機通過學習接收到的數(shù)據(jù)幀的源地址建立MAC地址表，所有接收到地址都會被放進MAC地址表中，導致一臺交換機可能學習存儲到整個網(wǎng)段內的所有設備的MAC地址，而虛擬機的MAC地址數(shù)量可能達到數(shù)量將比物理機的MAC增加很多倍，在大型的云計算數(shù)據(jù)中心將會很容易導致邊緣設備的MAC地址耗盡。
由此可見，傳統(tǒng)的二層網(wǎng)絡過于簡單，只有一個數(shù)據(jù)平面，沒有控制平面。交換機只學習MAC，而無法規(guī)劃最優(yōu)轉發(fā)路徑，從而引起規(guī)模較大二層網(wǎng)絡出現(xiàn)一系列問題。
1.3 跨數(shù)據(jù)中心間的二層互聯(lián)
隨著云計算的興起，數(shù)據(jù)中心的規(guī)模越來越大，數(shù)量越來越多，數(shù)據(jù)中心之間的交互機制也變得越來越復雜，早期的網(wǎng)絡架構中，當多個位于不同地理位置的機房之間互聯(lián)時，采用了運營商提供的廣域網(wǎng)鏈路跨越多個三層網(wǎng)關，數(shù)據(jù)中心內部通過NAT將不同互聯(lián)的數(shù)據(jù)中心私有地址轉換為公網(wǎng)地址，兩個數(shù)據(jù)中心的地址空間無法直接通信的。如果主備中心通過一條三層鏈路互聯(lián)，那么對于某些要求運行在同一VLAN內的系統(tǒng)而言，就需要啟用NAT欺騙上層軟件，但這會增加網(wǎng)絡部署的復雜度。
因此，在云環(huán)境下，數(shù)據(jù)中心之間的互聯(lián)鏈路除了要達到以往的帶寬、時延等指標外，還提出了延伸二層網(wǎng)絡的需求，使兩個數(shù)據(jù)中心內同一網(wǎng)段的網(wǎng)絡能夠直接通信，這種需求稱之為DCI(Data Center Interconnect)。
2 云數(shù)據(jù)中心主要網(wǎng)絡技術簡介
2.1 VM互訪技術
802.1Qbh是由思科和VMWARE共同提出的一項標準，其核心思想是在標準的以太網(wǎng)幀中增加一段專用的標記――VN-Tag，用以區(qū)分不同的VIF(虛擬網(wǎng)絡接口)。VN-Tag添加在MAC和源MAC地址之后，在這個標簽中定義了一種新的地址類型，用以標識虛擬機的VIF，VN-Tag中最重要的內容是一對新地址dvif_id和svif_id，這個地址空間對應的不是交換機的端口或者IP網(wǎng)段，而是VIF。當多個虛擬機共用一條物理上聯(lián)鏈路時，基于VN-Tag的源地址dvif_id就能區(qū)分出產(chǎn)生于不同虛擬機的流量，形成對應的虛擬通道。一旦接入交換機將VIF綁定后，虛擬機的所有流量將被直接送往接入交換機端口，VEB不再處理路由尋址工作，變成一個單純的網(wǎng)絡橋接通道。
與思科VN-Tag針鋒相對的是以HP為主推出的VEPA即802.1Qbg，VEPA的目標也是要將虛擬機之間的交換行為從服務器內部轉移到上聯(lián)交換機。VEPA沒有定義自己的幀頭，為區(qū)分流量其采用了802.1ad-VLAN堆疊q-in-q技術。通過給虛擬機流量打上S-Tag和不同的VLAN ID來區(qū)分不同的虛擬機流量。同時為了能使流量經(jīng)過網(wǎng)絡設備，VEPA重寫了生成樹STP協(xié)議，在接入交換機的下聯(lián)端口上強制進行反射數(shù)據(jù)幀。同意服務器不同虛擬機交換數(shù)據(jù)時，從虛擬機出來的數(shù)據(jù)幀首先會經(jīng)過服務器網(wǎng)卡上聯(lián)交換機，上聯(lián)交換機查看幀頭MAC又將這個幀送回原服務器，整個數(shù)據(jù)流量好像發(fā)卡一樣在交換機上繞一圈，稱為“發(fā)卡彎”。相對VN-Tag只需將現(xiàn)有接入交換機和服務器網(wǎng)卡升級軟件后即可，初期投入成本低是一大優(yōu)勢。
2.2 帶控制層面大二層數(shù)據(jù)中心內部互訪技術 既然二層網(wǎng)絡的問題是控制平面的缺失，那就在以太網(wǎng)幀前再封裝一層標識用于尋址轉發(fā)，保留原有二層網(wǎng)絡配置簡單的風格又能支持三層網(wǎng)絡動態(tài)選路和等價路由等優(yōu)點。
IETF于2010年提交了TRILL(Transparent Interconncet of Lots of Links)RFC5556規(guī)范。TRILL定義了一種名為RBridges的網(wǎng)絡節(jié)點，RBridges互聯(lián)形成的網(wǎng)絡就是TRILL網(wǎng)絡，邊緣與普通交換機互聯(lián)。控制平面上TRILL引入了L2 ISIS作為尋址協(xié)議，運行在所有的RB之間，可以完成拓撲構建和選路等工作，不再依賴MAC地址進行尋址，而是依靠每個RB都具有唯一的標識NickName工作。TRILL中的RB會為進入TRILL網(wǎng)管地址的數(shù)據(jù)幀打上全新的二層包頭，這個包頭包含TRILL網(wǎng)關地址和MAC地址兩部分，網(wǎng)關地址是由ISIS根據(jù)選路結果計算得出所經(jīng)過RB標識，完全按照三層的規(guī)律工作，轉發(fā)過程中RB標識保持不變，而MAC地址在每一跳都改成新的源和目的MAC。此外包頭中還包含了Hop Count字段，相當于TTL，數(shù)據(jù)幀每經(jīng)過一個RB，這個字段就減一，當字段值被減到零時數(shù)據(jù)幀被丟棄，用來防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)環(huán)路，從而不再需要運行STP，也不再有鏈路被阻斷。
FabricPath與TRILL極其相似，是在IETF之前思科發(fā)布的一個私有技術協(xié)議，在思科的Nexus交換機上一項技術特性。與TRILL類似，F(xiàn)abricPath新增了一個二層幀頭，控制平面實際運行了一個簡化版本的IS-IS協(xié)議，幀頭包含源和目的地址以及TTL。FabricPath新定義了一個名為switch ID的全新地址空間。任何新設備加入都會被分配一個1-4094之間整數(shù)，作為交換機ID，也是節(jié)點間進行路由尋址的依據(jù)。與TRILL相比FabricPath是在前者基礎針對數(shù)據(jù)中心做了優(yōu)化，首先FabricPath只支持RB間的點到點相連，因此報文格式可以更加簡化;其次采用FTAG標識不同的多播樹Graph，可支持在同一套FabricPath下多拓撲轉發(fā);最后基于會話的MAC地址學習機制，只有目的地址為本地設備的數(shù)據(jù)幀源地址才會放入MAC表中，大大縮減了MAC地址表體積。
2.3 跨數(shù)據(jù)中心多點互聯(lián)技術DCI
為實現(xiàn)云計算多數(shù)據(jù)中心下集群業(yè)務和遷移等業(yè)務，需搭建多數(shù)據(jù)中心間的二層互聯(lián)。兩點間的光纖直連比較簡單，在兩個數(shù)據(jù)中心核心或匯聚之間拉光纖即可，多個數(shù)據(jù)站點之間可采用RPR技術實現(xiàn)環(huán)形拓撲，控制協(xié)議交換規(guī)則比較簡單，明確了節(jié)點位置后，確定內外環(huán)兩條通路即可。環(huán)上的每個節(jié)點都會對未知數(shù)據(jù)做下環(huán)復制或逐跳轉發(fā)處理，數(shù)據(jù)如回到源節(jié)點且丟棄終止轉發(fā)處理。非電信運營商由于成本因素盡可能地會利用現(xiàn)有MPLS核心實現(xiàn)互聯(lián)，VPLS就是模擬在MPLS核心網(wǎng)上傳輸二層數(shù)據(jù)，VPLS能夠實現(xiàn)點對多點的連接，凡是加入VPLS的節(jié)點都處于同一廣播域中，一個地點的以太網(wǎng)被無縫地延伸到異地。
2.4 多數(shù)據(jù)中心廣域網(wǎng)選路技術
GSLB(Global Server Load Balance)全局負載均衡技術，實體相當于一臺DNS授權解析服務器，主要功能就是對不同的訪問請求以一定規(guī)則算法做Hash，回應不同的服務器地址。算法可以是服務器輪詢或是最小連接數(shù)和最短響應時間。在vMotion環(huán)境下可以通過GSLB和SLB配合，SLB(Server Load Balance)的主要功能就是將內部的多臺服務轉換為外部的虛擬IP和端口，已達到服務器群之間負載作用。使用不同的SLB配合GSLB就可解決vMotion前后VM服務IP相同的遷移切換問題。此外虛擬機管理平臺還可直接通知GSLB實現(xiàn)快速切換的效果。
3 結語
云計算帶來數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡新技術層出不窮，當前正處于一個關鍵時期，總體看來，以太網(wǎng)從STP協(xié)議升級到多路徑協(xié)議、各類業(yè)務從孤島式分層網(wǎng)絡到融合網(wǎng)絡將是云計算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡發(fā)展的大趨勢。
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