序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇虛擬網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞:在線虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺;網(wǎng)絡(luò)工程;實踐

中圖分類號:G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

1引言

目前,各高等院校開設(shè)了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè),該專業(yè)的課程(如計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計等)均需要進(jìn)行大量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置實驗,但實驗室成本對于各院校來說是一項不小的負(fù)擔(dān),建設(shè)一個40人左右規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)實驗室,成本大約在80～100萬人民幣左右,這筆費(fèi)用并不是每個院校都能承擔(dān)的。同時,上述的實驗室由于具體的實驗設(shè)備還是很少,無法滿足學(xué)生人手一套設(shè)備的需求,因此必須把學(xué)生分成4～5人小組進(jìn)行實驗。

近年來,出現(xiàn)了模擬軟件來模擬各種實驗器材、設(shè)備、實驗過程以及實驗環(huán)境。為高校實驗教學(xué)減輕了一定的壓力,如實驗和實習(xí)費(fèi)用不足,實驗設(shè)備陳舊老化,實驗場地?fù)頂D,學(xué)生人均臺、套數(shù)少,實物實驗次數(shù)下降等等。其中典型的有Boson公司出品的NetSim軟件和由法國人Chris Fillot開發(fā)的Dynamips軟件。

Boson NetSim軟件采取的是模擬設(shè)備的命令行方式,和真實的設(shè)備存在很大的差距,而且很多實驗內(nèi)容無法進(jìn)行模擬。

Dynamips軟件通過加載Cisco的IOS軟件,可在一臺PC上模擬多臺Cisco交換機(jī)、路由器設(shè)備,其最大優(yōu)勢在于可自行設(shè)計網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?在PC上構(gòu)建一個虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,但Dynamips是一個命令行程序,在配置實驗文件時需手工設(shè)置大量參數(shù),不方便用戶的使用。而且很多學(xué)校的實驗室為管理維護(hù)的方便,給計算機(jī)都安裝了還原保護(hù)卡,給需要修改配置參數(shù)時帶來了很多不便。

針對以上問題,本文提出了建立在線虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的思路。

2系統(tǒng)架構(gòu)

在線虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的軟件體系機(jī)構(gòu)是三層架構(gòu)(如圖1所示),即包括后臺模擬器運(yùn)行服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、客戶端三部分,采用了瀏覽器/服務(wù)器(B/S)的網(wǎng)絡(luò)計算模式。應(yīng)用服務(wù)器可以在網(wǎng)中的任何位置,運(yùn)行在任何操作系統(tǒng)上,在處理客戶端實驗網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑渲?完成客戶端與后臺模擬器運(yùn)行服務(wù)器之間的通信轉(zhuǎn)接。后臺模擬器運(yùn)行服務(wù)器采用Dynamips軟件模擬實際的設(shè)備,通過采用應(yīng)用服務(wù)器生成拓?fù)渌枰膮?shù),管理和維護(hù)需要模擬的設(shè)備。客戶端完成與用戶的交互,完成拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和虛擬設(shè)備的配置交互。

3客戶端

3.1軟件要求

客戶端的軟件要求:

(1) 安裝有IE或Firefox瀏覽器;

(2) 安裝J2RE 1.5版本以上插件。

3.2設(shè)計方案

客戶端完成與用戶的交互。由于系統(tǒng)采用的是B/S這種方式,客戶端不需要安裝額外的軟件,只要能夠運(yùn)行基本的瀏覽器軟件并配置相應(yīng)的Java運(yùn)行環(huán)境。

用戶在客戶端完成網(wǎng)絡(luò)實驗的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實驗,這就帶來了兩個問題:

(1) 如何進(jìn)行配置;

(2) 如何和后臺模擬器運(yùn)行環(huán)境通信。

針對問題1,通過編寫Java Applet程序(該Applet后簡稱Applet A)來完成圖形化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑渲?此外,采用Java Applet的好處還體現(xiàn)在便于和應(yīng)用服務(wù)器實現(xiàn)通信。

針對問題2,通過編寫另一個Java Applet(該Applet后簡稱Applet B)來完成與后臺虛擬設(shè)備的交互配置。

為了便于用戶進(jìn)行相應(yīng)虛擬設(shè)備數(shù)據(jù)的配置,即通過點(diǎn)擊Applet A網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖系南鄳?yīng)設(shè)備,能夠在Applet B中進(jìn)行配置窗口的相應(yīng)切換,完成與不同虛擬設(shè)備之間的交互。Applet A與Applet B的配合通過兩個Applet之間的通信來完成。

3.3具體實現(xiàn)

用戶在IE瀏覽器地址欄中輸入實驗環(huán)境的URL地址。用戶登錄后選擇進(jìn)入具體的實驗項目。典型的實驗配置為參見圖2:

當(dāng)用戶提交用戶配置數(shù)據(jù)時,由Applet生成網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋽?shù)據(jù),并提交給應(yīng)用服務(wù)器。應(yīng)用服務(wù)器將用戶轉(zhuǎn)至Applet B所在的配置界面,同時給出所有虛擬設(shè)備的URL地址。

例如:telnet://192.168.1.3:2001

用戶在配置界面可以完成對制定虛擬設(shè)備的配置(如圖3),或者通過點(diǎn)擊URL地址鏈接,調(diào)用客戶端默認(rèn)的telnet工具訪問虛擬設(shè)備。

4應(yīng)用服務(wù)器

4.1軟件需求

對于應(yīng)用服務(wù)器的要求:

(1) 安裝有J2SDK5.0以上版本;

(2) 安裝有Apache Tomcat 6.0。

應(yīng)用服務(wù)器采用JSP、Java Servlet技術(shù),應(yīng)用服務(wù)器系統(tǒng)根據(jù)功能分為用戶管理模塊,實驗環(huán)境配置模塊和仿真模塊,后臺環(huán)境管理模塊3個子系統(tǒng)(參見圖4)。

4.2用戶管理模塊

用戶管理模塊完成用戶的登錄,注冊,信息修改,注銷功能(參見圖5)。

4.3實驗環(huán)境配置模塊

實驗環(huán)境配置模塊要完成以下3個功能:

功能1:提供客戶端需要的Web頁面和Java Applet程序。

功能2:對用戶提交的網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)處理,生成后臺模擬器運(yùn)行所需的配置文件,并將生成的配置文件提交給后臺模擬器運(yùn)行環(huán)境。

功能3:完成通信的轉(zhuǎn)接,即實現(xiàn)客戶端Applet與后臺虛擬設(shè)備的通信。

上述三個功能分別由客戶端交互模塊,實驗數(shù)據(jù)配置生成模塊和通信模塊完成(參見圖6)。

(1) 客戶端交互模塊

對于功能1的實現(xiàn)是比較簡單的,編寫JSP代碼實現(xiàn)用戶頁面,編寫Java代碼實現(xiàn)Applet,需要注意兩個Applet之間的通信。

(2) 實驗數(shù)據(jù)配置生成模塊

對于功能2的實現(xiàn),通過Servlet實現(xiàn)。對于每個用戶發(fā)起的配置請求(Applet A發(fā)起),啟動一個新的線程完成對用戶配置數(shù)據(jù)的處理,實驗數(shù)據(jù)配置生成模塊生成后臺模擬器運(yùn)行環(huán)境的運(yùn)行參數(shù)并將其提交給后臺模擬器運(yùn)行服務(wù)器,由后臺模擬器運(yùn)行服務(wù)器環(huán)境負(fù)責(zé)虛擬實驗環(huán)境的建立。由于存在多個用戶同時進(jìn)行實驗,這里需要采用多線程處理。

(3) 通信模塊

對于功能3的實現(xiàn),也通過Servlet實現(xiàn),當(dāng)功能2的Servlet完成工作后,創(chuàng)建一個新的線程完成Applet B與后臺虛擬設(shè)備之間通信轉(zhuǎn)接。

通信模塊負(fù)責(zé)與客戶端的通信,這里由一個線程池來完成,線程負(fù)責(zé)將Applet B發(fā)來的命令轉(zhuǎn)發(fā)到后臺虛擬設(shè)備上,同時將后臺虛擬設(shè)備的輸出轉(zhuǎn)發(fā)至Applet B。

4.4后臺環(huán)境管理模塊

實驗管理模塊完成對正在進(jìn)行實驗的管理,清理不必要的數(shù)據(jù)。

4.5具體實現(xiàn)

客戶交互模塊根據(jù)用戶提交的配置數(shù)據(jù),啟動一個新的線程完成對用戶配置數(shù)據(jù)的處理,實驗數(shù)據(jù)配置生成模塊生成后臺模擬器運(yùn)行環(huán)境的運(yùn)行參數(shù)并通過通信模塊將其提交給后臺模擬器運(yùn)行服務(wù)器,由后臺模擬器運(yùn)行服務(wù)器環(huán)境負(fù)責(zé)虛擬實驗環(huán)境的建立。由于存在多個用戶同時進(jìn)行實驗,這里需要采用多線程處理。

生成后臺模擬器運(yùn)行環(huán)境的運(yùn)行參數(shù)舉例如下:

dynamips-wxp.exe -T 2001 -P 7200 -r 128 --disk0 4 -t npe- 400-c 0x2142 -p 0:C7200-IO-FE -p 1:PA-2FE-TX- s0:0:gen_eth:"\Device\NPF_{953246C0-1275-426B-9803-B4C

171D808DE}" ..\C7200-JK.BIN --idle-pc=0x60801e14

在后臺模擬器運(yùn)行服務(wù)器啟動虛擬實驗環(huán)境后,由通信模塊完成客戶端Applet B與后臺虛擬設(shè)備之間通信轉(zhuǎn)接。

5后臺模擬器運(yùn)行服務(wù)器

5.1軟件及硬件需求

對于后臺模擬器運(yùn)行服務(wù)器的硬件要求CPU速度1.6GHz以上,內(nèi)存容量2G以上。

系統(tǒng)環(huán)境及軟件要求:

(1) WindowsXP或Windows 2000 Server操作系統(tǒng)。

(2)dynamips-0.2.7。

(3)Cisco IOS映像文件:c3640-is-mz_120-7_t.Bin或c7200-js-mz.122-11.T.Bin。

5.2設(shè)計方案

后臺模擬器運(yùn)行服務(wù)器負(fù)責(zé)接收應(yīng)用服務(wù)器發(fā)來的指令和配置文件,根據(jù)指令和配置文件運(yùn)行虛擬設(shè)備,停止虛擬設(shè)備,及相應(yīng)的管理功能。后臺模擬器運(yùn)行環(huán)境的基礎(chǔ)是Dynamips軟件。

5.3具體實現(xiàn)

后臺模擬器運(yùn)行服務(wù)器采用Java編寫,使用Socket編程與應(yīng)用服務(wù)器通信模塊進(jìn)行通信。

當(dāng)收到應(yīng)用服務(wù)器發(fā)來的指令和配置文件后,啟動一個新的線程,使用Runtime的exec()方法執(zhí)行收到的命令,實現(xiàn)運(yùn)行虛擬設(shè)備,停止虛擬設(shè)備,及相應(yīng)的管理功能。

當(dāng)收到由通信模塊客戶端Applet B對虛擬設(shè)備的配置命令后,將其發(fā)送給具體的虛擬設(shè)備,并捕獲輸出,由通信模塊轉(zhuǎn)發(fā)給Applet B,完成具體的配置工作。

6總結(jié)

通過對本平臺的試用,學(xué)生對在線虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺反映良好,大大提高了學(xué)生的動手能力。

在線虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)實驗室相比,主要擁有如下優(yōu)勢:

(1) 充分發(fā)揮模擬軟件的優(yōu)勢,將理論與實踐相結(jié)合,以往如OSPF路由配置等需要大量的PC機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實驗,如今只要在一臺PC客戶機(jī)上就可實現(xiàn),加深學(xué)生對于理論知識的理解。

(2) 在實驗過程中無需擔(dān)心學(xué)生誤操作或是惡意操作,如修改網(wǎng)絡(luò)設(shè)備密碼或刪除Flash文件等。由于所有的網(wǎng)絡(luò)配置實驗均在遠(yuǎn)端服務(wù)器上由軟件完成,即使在操作過程中出現(xiàn)了無法恢復(fù)的錯誤時,也無需擔(dān)心,只要將軟件復(fù)位,即可重新開始實驗。

(3) 減輕實驗室維護(hù)教師的維護(hù)負(fù)擔(dān),每次實驗完畢后,無需對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行一一復(fù)原。

(4) 大量節(jié)約成本,使學(xué)生能在虛擬環(huán)境中配置價格昂貴的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,有效提高學(xué)生的實踐技能。

(5) 提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,使實驗不受設(shè)備等硬件因素的制約,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

(6) 便于組織開放性實驗。學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)訪問在線虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺,可以在任何時間、任何地點(diǎn)完成實驗。

參考文獻(xiàn):

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Design and Realization of Online Virtual Network Experimental Platform

WANG Xiao-mei

(Department of Computer Science, Xi’an University of Post and Telecommunications,Xi’An 710121, China)

篇(2)

網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)管理

博科公司產(chǎn)品營銷部負(fù)責(zé)云編排、OpenStack和SDN工作的Sandeep Singh Kohli表示，“為了增強(qiáng)互操作性，開放的云平臺需要更多的API或插件。我們推出的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理器就可以輕松地與云平臺進(jìn)行整合，它經(jīng)過了包括紅帽在內(nèi)的許多合作伙伴的認(rèn)證。”

動態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理器是一個軟件，其主要功用是管理數(shù)據(jù)中心內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)配。“假如沒有動態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理器，網(wǎng)絡(luò)就不可能在不同的虛擬機(jī)或不同廠商的硬件設(shè)備上智能地分配網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)負(fù)載均衡。”Sandeep Singh Kohli介紹說。

利用動態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理器，OpenStack云環(huán)境可滿足特定應(yīng)用程序或服務(wù)的需求。博科動態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理器具有幾個特點(diǎn)：它可以根據(jù)策略管理來自多個廠商的物理和虛擬的網(wǎng)絡(luò)資源，這將讓OpenStack Neutron能夠提升3～7層網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營效率和靈活性；動態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理器有四個組成部分，包括Supervisor、Interceptor、Plugins、Appliance Container，以及其他一些輔助功能，比如管理儀表板；它可以支持一些新興技術(shù)，比如網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）。“我們將與OpenStack社區(qū)的合作伙伴一起提供動態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理器功能。”Sandeep Singh Kohli表示。

開源的堅定擁躉

博科公司在支持OpenStack方面有明確的定位：第一，為企業(yè)和云服務(wù)商提供一個網(wǎng)絡(luò)平臺，讓它們能夠構(gòu)建一個可擴(kuò)展、可開發(fā)的云架構(gòu)；第二，提供一個可擴(kuò)展的解決方案，應(yīng)對用戶不斷增長的在虛擬機(jī)上開發(fā)應(yīng)用、簡化管理和編排網(wǎng)絡(luò)資源的需求；第三，保護(hù)客戶的云投資，避免被綁定；第四，提供一個可擴(kuò)展的基礎(chǔ)架構(gòu)，讓用戶從云計算中獲得更大收益。

在此原則的指導(dǎo)下，博科一直為OpenStack社區(qū)做著積極貢獻(xiàn)，比如，作為RHEL OpenStack發(fā)行版的一部分，Brocade VCS Fabric插件已獲得紅帽公司的認(rèn)證，并且針對OpenStack的最新版本Havana進(jìn)行了改進(jìn)。OpenStack目前提供了一個針對整個博科以太網(wǎng)矩陣的單一邏輯接口。Sandeep Singh Kohli介紹說，博科對IceHouse版本做出的貢獻(xiàn)主要包括以下幾方面：博科SAN光纖通道、Brocade ADX負(fù)載均衡即服務(wù)（LBaaS）以及帶有Brocade Vyatta vRouter插件的OpenStack解決方案將在2014年春季；通過審批的SAN Fibre Channel區(qū)域管理藍(lán)圖的代碼也將在2014年春季的 IceHouse版本中采用。

篇(3)

1 網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計的理論基礎(chǔ)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計的核心理論基礎(chǔ)。理想的學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)當(dāng)包括情境、協(xié)作、會話和意義建構(gòu)四個部分。在這個以學(xué)習(xí)者為中心的開放的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者通過真實的問題解決情境中從自己的經(jīng)驗中建構(gòu)自己知識的意義，從而獲得學(xué)習(xí)的興趣和習(xí)得自主學(xué)習(xí)能力的機(jī)會，讓學(xué)習(xí)者參與到更有意義的、更能夠遷移的學(xué)習(xí)之中去。

情境，學(xué)習(xí)環(huán)境中的情境必須有利于學(xué)習(xí)者對所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu) 虛擬現(xiàn)實技術(shù)是創(chuàng)設(shè)真實情境的最有效工具，能夠給學(xué)習(xí)者提供視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等各種感官刺激信息，給學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)一種身臨其境的感覺體驗，讓學(xué)習(xí)者在解決情境問題的過程中，知識和能力一同得到發(fā)展。教師在這個基于技術(shù)支持的學(xué)習(xí)情境中，能夠方便地獲取學(xué)習(xí)者的各種反饋信息，以便使教師更好地控制和調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況，這樣就能使學(xué)習(xí)者更加明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，教師可以通過技術(shù)工具有效地支持學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動機(jī)和興趣，使學(xué)習(xí)者通過主動學(xué)習(xí)在逼近真實的虛擬學(xué)習(xí)情境中完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)。

協(xié)作，應(yīng)該貫穿于整個學(xué)習(xí)活動過程中 虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)了一個良好的學(xué)習(xí)氛圍，學(xué)生者可以方便地使用網(wǎng)絡(luò)實驗學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者不受時間、空間和地點(diǎn)的限制，可以反復(fù)做實驗，這樣學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)熱情會被調(diào)動起來，使他們能夠積極主動地投入到學(xué)習(xí)之中去。這種基于合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式，能使學(xué)習(xí)者通過網(wǎng)絡(luò)平臺加強(qiáng)成員之間的交流、溝通，能夠形成良性競爭意識，小組成員之間通過合作的方式創(chuàng)造性解決學(xué)習(xí)當(dāng)中存在的問題和困難，這樣的協(xié)作學(xué)習(xí)方式能夠有效地引導(dǎo)學(xué)習(xí)者朝有利于意義建構(gòu)的方向發(fā)展。

會話，是協(xié)作過程中最基本的方式或環(huán)節(jié) 在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中，個體學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中如何獲得更多的網(wǎng)絡(luò)平臺、教師和同學(xué)的學(xué)習(xí)支持，這是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺時需要思考和解決的問題。學(xué)習(xí)者一方面可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺本身與教師和同學(xué)形成互動的機(jī)制，另一方面學(xué)習(xí)者可以通過BBS或聊天工具進(jìn)行交流、討論，教師通過收集學(xué)習(xí)者的反饋信息，與學(xué)習(xí)者一起商討如何完成教學(xué)目標(biāo)所規(guī)定的實驗內(nèi)容，以及如何通過有意義的知識建構(gòu)達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)的實現(xiàn)，使每一個學(xué)習(xí)者以會話的方式達(dá)到協(xié)作學(xué)習(xí)方式的知識意義建構(gòu)的目的。

意義建構(gòu)，是教學(xué)過程的最終目標(biāo) 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺時，盡量構(gòu)建與現(xiàn)實情境相類似的學(xué)習(xí)情境，這樣能讓學(xué)習(xí)者立足課堂、拓展課堂、超越課堂，方便解決現(xiàn)實生活中遇到的問題，學(xué)習(xí)者正是通過問題解決方式與環(huán)境互動中去建構(gòu)個人意義的知識，教學(xué)就是要努力給學(xué)習(xí)者創(chuàng)造這樣一個適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者為了完成學(xué)習(xí)目標(biāo)可以產(chǎn)生無處不在的學(xué)習(xí)。

2 基于建構(gòu)視角的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中主動建構(gòu)知識的意義，網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗學(xué)習(xí)環(huán)境給學(xué)習(xí)者多種感官刺激信息，創(chuàng)設(shè)了一種與現(xiàn)實接近的逼真虛擬學(xué)習(xí)空間，能使學(xué)習(xí)者通過人機(jī)對話實現(xiàn)交互學(xué)習(xí)，接受系統(tǒng)提供的各種刺激信息和指令信息，使學(xué)習(xí)者在教師指導(dǎo)的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中完成學(xué)習(xí)過程。學(xué)習(xí)者在整個學(xué)習(xí)過程中，有極大的操作權(quán)和控制權(quán)，可以根據(jù)自身需要與學(xué)習(xí)目標(biāo)要求自行調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)進(jìn)度，能夠充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)者主體地位，從而能夠很好地調(diào)動學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)積極性和興趣，使學(xué)習(xí)者進(jìn)行主動探索和主動學(xué)習(xí)，通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平成有意義的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計的宗旨是通過支持學(xué)習(xí)者的有意義學(xué)習(xí)，進(jìn)而達(dá)到促進(jìn)學(xué)習(xí)者的發(fā)展[1]。

基于技術(shù)支持的工具 技術(shù)的一個重要用途就是它能夠為課程和教學(xué)創(chuàng)造新機(jī)會，通過真實的問題情境帶入課堂，讓學(xué)生進(jìn)行探究和問題解決[2]。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，建立與真實實驗環(huán)境相類似的實驗環(huán)境，為學(xué)習(xí)者提供一個數(shù)字化的實驗學(xué)習(xí)平臺，使學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為很方便地發(fā)生。正是基于技術(shù)支持的工具能夠有效地促使學(xué)習(xí)者之間進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，而這種學(xué)習(xí)的方式又能為進(jìn)行有意義的知識建構(gòu)提供很好的支撐，學(xué)習(xí)者可以在教師提供的數(shù)字化實驗平臺上進(jìn)行模擬實驗反復(fù)操練，實驗過程中學(xué)習(xí)者可以獲得來自教師和同伴的有效學(xué)習(xí)支持，同時網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)提供的豐富的反饋信息促使學(xué)習(xí)者自身不斷調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)程和學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過與同伴合作學(xué)習(xí)和系統(tǒng)交互，以問題解決方式完成知識的意義建構(gòu)。

基于問題解決的知識建構(gòu) 學(xué)生不是利用只有一個正確答案的標(biāo)準(zhǔn)方程去解決問題，而是去創(chuàng)造獨(dú)特的方法來解決有多種觀點(diǎn)和多種方法的復(fù)雜問題[3]。讓學(xué)習(xí)者在實際問題的情境中學(xué)習(xí)，就是讓他們把所學(xué)知識和實際生活聯(lián)系起來，激發(fā)他們學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的積極性。教師創(chuàng)設(shè)這樣一種學(xué)習(xí)環(huán)境，就是要激發(fā)學(xué)習(xí)者思考和師生互動，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者深入理解問題，通過一塊交流、探索，讓他們對問題獲得一個較為全面的認(rèn)識，通過合作學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考和問題解決方式完成知識的意義建構(gòu)。

基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)共同體 學(xué)習(xí)共同體是由學(xué)習(xí)者和教師、專家等組成的，為完成一定的學(xué)習(xí)任務(wù)，彼此之間經(jīng)常在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行溝通、交流、分享各種學(xué)習(xí)資源，共同完成一定的學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí)團(tuán)體[4]。網(wǎng)絡(luò)給學(xué)習(xí)者提供一種相互作用、共同學(xué)習(xí)的工具，學(xué)習(xí)者使用網(wǎng)絡(luò)通訊提供的電子郵件、討論和聊天功能，使他們能夠有意義地參與到對話中去，這種基于技術(shù)支持的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境給學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)產(chǎn)生了積極的效果。學(xué)習(xí)共同體成員間形成高度交互，各小組成員通過網(wǎng)絡(luò)以協(xié)作學(xué)習(xí)的方式一起共同解決問題。在這個過程中，成員間充分發(fā)揚(yáng)民主的學(xué)習(xí)氛圍，大家積極發(fā)言，踴躍提出解決問題的方案和對問題的見解，讓學(xué)習(xí)者很快習(xí)得和掌握所需知識和技能，幫助自己回到探究過程中去解決面臨的問題和挑戰(zhàn)，最終通過每個個體對行動的反思來建構(gòu)個人的知識，以協(xié)商方式形成共同的探究目標(biāo)，實現(xiàn)人機(jī)對話。

基于網(wǎng)絡(luò)的互動學(xué)習(xí) 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺為學(xué)習(xí)者提供了互動學(xué)習(xí)的空間，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中能夠通過視頻、語音、文本等手段實現(xiàn)實時互動。這種通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互動學(xué)習(xí)方式能夠共享學(xué)習(xí)資源，并且使得教學(xué)雙方能夠及時互動、準(zhǔn)確地傳遞信息，使得學(xué)習(xí)者可以在一個虛擬的學(xué)習(xí)空間中教學(xué)不分離，方便地獲得來自教師和同伴的學(xué)習(xí)支持，在一種探究、自主、對話和交流的學(xué)習(xí)過程中完成自身知識的意義建構(gòu)。

基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)評價 學(xué)習(xí)評價在整個學(xué)習(xí)活動中起反饋調(diào)節(jié)的作用，是每個學(xué)習(xí)者獲取學(xué)習(xí)信息、改善學(xué)習(xí)決策、提高學(xué)習(xí)效率的關(guān)鍵因素[5]。這種基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)評價主要是對在線學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行有效的監(jiān)控和管理，方便及時、準(zhǔn)確地掌握和反饋學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的基本情況，采用過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合的方式，能夠?qū)W(xué)習(xí)者進(jìn)行一個客觀、公平和公正的評價，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者更好的學(xué)習(xí)。

3 結(jié)束語

基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬實驗學(xué)習(xí)環(huán)境能夠最大限度地滿足學(xué)習(xí)者主動學(xué)習(xí)的需求與愿望，未來學(xué)習(xí)環(huán)境就是有利于學(xué)習(xí)者運(yùn)用技術(shù)工具開展協(xié)作和交流來獲取問題解決所需要的知識來完成意義建構(gòu)。這種通過教師創(chuàng)設(shè)與現(xiàn)實接近的逼真虛擬學(xué)習(xí)空間及富有啟發(fā)性的問題情境，為學(xué)習(xí)者提供了豐富的學(xué)習(xí)資源，能夠充分調(diào)動學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性和主動性，能夠保證學(xué)習(xí)者保持長久的學(xué)習(xí)興趣與探索的欲望，這種既能節(jié)省教育資源，又能給學(xué)習(xí)者帶來全新學(xué)習(xí)體驗的拓寬實踐空間的學(xué)習(xí)方式，能有效地促進(jìn)學(xué)習(xí)者的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘志賢.面向知識時代的教學(xué)設(shè)計框架：促進(jìn)學(xué)習(xí)者發(fā)展[M].北京：中國社會科學(xué)出版社，2005：157.

[2]任長松.探究式學(xué)習(xí)：學(xué)生知識的自主建構(gòu)[M].北京：教育科學(xué)出版社，2005：209.

[3]喬納森.學(xué)習(xí)環(huán)境的理論基礎(chǔ)[M].鄭太年，任友群，譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2002：11.

篇(4)

互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源管理技術(shù)主要以虛擬化技術(shù)為主，也是未來發(fā)展的方向。現(xiàn)階段我國現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心發(fā)展的必然趨勢為虛擬化，網(wǎng)絡(luò)資源管理通過邏輯方式實現(xiàn)，以此進(jìn)行自動化資源分配，虛擬化技術(shù)的應(yīng)用是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源自動化管理的技術(shù)手段。就目前而言，我國企業(yè)中基本實現(xiàn)了服務(wù)器虛擬化管理，而整個數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)各方面虛擬化，還需要時間。利用虛擬技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)中心，不但要實現(xiàn)服務(wù)器虛擬化，而且要實現(xiàn)存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬化管理，這也是一種動態(tài)管理方式。而且這種技術(shù)具有節(jié)能的特點(diǎn)，據(jù)不完全統(tǒng)計，利用虛擬化技術(shù)可以節(jié)約超過70%的硬件成本。虛擬化技術(shù)具有整合工作負(fù)荷的優(yōu)點(diǎn)，在單個系統(tǒng)中可以進(jìn)行多種操作系統(tǒng)共同運(yùn)行，便于開發(fā)，而且可以使系統(tǒng)的可用性提高。網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)主要有以下幾種形式，具體如下：首先，主機(jī)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，將虛擬網(wǎng)絡(luò)引用到主機(jī)內(nèi)部，使其多個虛擬機(jī)之間實現(xiàn)通信，以此對資源進(jìn)行管理，而主機(jī)內(nèi)部虛擬化的實現(xiàn)方式主要有三種，即虛擬交換、運(yùn)用外部交換交換機(jī)交換數(shù)據(jù)、運(yùn)用主機(jī)網(wǎng)卡交換數(shù)據(jù)三種形式。

其次，骨干網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，其中包括資源隔離虛擬化技術(shù)、資源整合虛擬化技術(shù)、公平共享虛擬化技術(shù)三種形式的虛擬化技術(shù)，這三種技術(shù)具有不同的技術(shù)目標(biāo)，對資源進(jìn)行管理。其中資源隔離虛擬化技術(shù)以隔離資源的目標(biāo)，因為傳統(tǒng)資源隔離的種種弊端，建議采用的一種虛擬化結(jié)構(gòu)為SecondNet，這種系統(tǒng)適合于多個用戶的情況下，這種結(jié)構(gòu)將每個用戶虛擬為一個數(shù)據(jù)中心，即VDC，其中都有固定的帶寬，這種技術(shù)就是將資源分配問題轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)流問題，再運(yùn)用相應(yīng)的算法實現(xiàn)資源的利用。與資源隔離恰恰相反，資源整合虛擬化技術(shù)，就是將分離的網(wǎng)絡(luò)整合成一個整體網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)虛擬機(jī)可以隨意遷移，而且可以使部署的靈活性加強(qiáng)，其較為完善的虛擬化方案VL2和PortLand。公平共享虛擬化技術(shù)，是與云計算相適應(yīng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源管理技術(shù)，這是一種付費(fèi)服務(wù)，通過資源使用的情況進(jìn)行收費(fèi)，這需要費(fèi)用和資源之間形成公平性，通過虛擬化實現(xiàn)共享資源公平，使得資源可以分配合理，實現(xiàn)有效的資源管理。面對現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心不斷地擴(kuò)大規(guī)模，傳統(tǒng)的資源管理技術(shù)必然適應(yīng)不了數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，因此實現(xiàn)自動化是其必然趨勢，要根據(jù)發(fā)展情況進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，以此來實現(xiàn)資源的有效管理，為提高資源的利用率，可以使用智能化管理模式，這也是未來發(fā)展的方向。

2結(jié)語

篇(5)

關(guān)鍵詞: 虛擬局域網(wǎng);無線網(wǎng)絡(luò);安全防護(hù)

0 引言

隨著計算機(jī)的普及與發(fā)展,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)成為了當(dāng)今世界的主流交流與瀏覽平臺。信息的爆炸性、迅速性以及廣泛性越來越成為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)。而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也非常迅速,從最初的撥號網(wǎng)絡(luò)到寬帶網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)等不斷快速發(fā)展,其網(wǎng)絡(luò)形式也從有限網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到無線網(wǎng)絡(luò)。虛擬局域網(wǎng)的概念也在網(wǎng)絡(luò)的普及中走進(jìn)計算機(jī)用戶的世界,成為目前主要的網(wǎng)絡(luò)形式。網(wǎng)絡(luò)的普及與應(yīng)用,衍生了關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全的問題。網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)成為了網(wǎng)絡(luò)防護(hù)中主要的話題。而無線網(wǎng)絡(luò)與虛擬局域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)防護(hù)方面又有哪些特殊性呢?下面進(jìn)行具體分析。

1 虛擬局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)以及安全防護(hù)

虛擬局域網(wǎng),英文VLAN(Virtual Local Area Network),

其意義在于能將局域網(wǎng)通過邏輯劃分的形式將網(wǎng)絡(luò)劃分成不同的網(wǎng)段,該技術(shù)主要應(yīng)用與交換機(jī)中。路由器的使用也有,但是并沒有交換機(jī)那樣的普遍。

1.1 虛擬局域網(wǎng)的構(gòu)建特點(diǎn)以及目的

應(yīng)用虛擬局域網(wǎng)主要是為了達(dá)到以下幾個目的:

1)路由器之間的相互訪問是需要通過不同的網(wǎng)段進(jìn)行的,而虛擬局域網(wǎng)就將局域網(wǎng)以網(wǎng)段的形式劃分,實現(xiàn)了路由器之間的網(wǎng)段訪問。

2)虛擬局域網(wǎng)實際上也是網(wǎng)段之一,因此可以在相應(yīng)的路由器下創(chuàng)建網(wǎng)段。

3)交換機(jī)技術(shù)下,虛擬局域網(wǎng)的應(yīng)用型更強(qiáng),能夠滿足同一交換機(jī)下不同路由器之間的訪問,并且能夠進(jìn)行自網(wǎng)段之間的自由劃分。

1.2 虛擬局域網(wǎng)的特點(diǎn)

虛擬局域網(wǎng)的特點(diǎn)在于其優(yōu)勢非常的,相比其他網(wǎng)絡(luò)形式而言,擁有更大的優(yōu)點(diǎn)。

首先,可以有效防止網(wǎng)絡(luò)的爆炸式廣播;虛擬局域網(wǎng)將同一網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多個網(wǎng)段的劃分,從而減少了來自網(wǎng)絡(luò)的廣播數(shù)量。建立每個網(wǎng)段的防火墻了,可以減少網(wǎng)絡(luò)上的攻擊,從而實現(xiàn)防止廣播的目的。

其次,安全性更強(qiáng);虛擬局域網(wǎng)可以實現(xiàn)用戶組之間的敏感用戶的隔離,這樣的結(jié)構(gòu)大大降低了機(jī)密泄漏的可能性。并且,不同的虛擬局域網(wǎng)之間的文件傳輸是隔離的,這樣也就使得用戶之間的相互通受到保護(hù)。

最后,網(wǎng)絡(luò)的靈活性更強(qiáng);虛擬局域網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)⒉煌貐^(qū)以及用戶進(jìn)行組合連接,這樣形成了一個虛擬的網(wǎng)絡(luò)連接環(huán)境。用戶之間不會產(chǎn)生影響,并且和本地的虛擬局域網(wǎng)一樣能夠更加靈活。此外,這樣的組網(wǎng)連接可以省去大量的維護(hù)費(fèi)用,降低了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的成本。

1.3 虛擬局域網(wǎng)的安全防護(hù)

虛擬局域網(wǎng)通過網(wǎng)絡(luò)劃分的形式,形成不用的網(wǎng)段結(jié)構(gòu)。這樣的網(wǎng)段結(jié)構(gòu)自身就具有一定的安全防護(hù)特性,此外,為了加強(qiáng)虛擬局域網(wǎng)的安全性,各個網(wǎng)段用戶之間應(yīng)該進(jìn)行必要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。不要輕易允許其他用戶訪問,同一網(wǎng)絡(luò)小組之間不能進(jìn)行直接訪問。交換機(jī)與路由之間設(shè)置安全協(xié)議,只有符合協(xié)議要求才能進(jìn)行自由訪問。此外,由于虛擬局域網(wǎng)進(jìn)行分層的網(wǎng)段設(shè)置,只需進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)防火墻的設(shè)置,就可以實現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)的安全防護(hù)。

虛擬局域網(wǎng)具有其他網(wǎng)絡(luò)形式所不具備的特點(diǎn),一般在建立網(wǎng)站的時候,都采用虛擬主機(jī),進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的搭建。虛擬主機(jī),實際上是一種虛擬化的物理設(shè)備,能夠起到運(yùn)行網(wǎng)站的目的。而虛擬局域網(wǎng),其原理是通過建立虛擬的網(wǎng)絡(luò)小組,實現(xiàn)小組內(nèi)的內(nèi)的資源共享,保證每個計算機(jī)都能夠共同占有資源。

而從安全防護(hù)的角度出發(fā),虛擬局域網(wǎng)實際上缺乏一定的安全防護(hù)手段。從計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)來分析,其不屬于任何一個層次,無法真正的進(jìn)行安全防護(hù)。虛擬分段,是將虛擬局域網(wǎng)從不同的方向與角度進(jìn)行分層管理,每個層次之間有一定的保障,從而實現(xiàn)層與層之間的安全防護(hù)。虛擬局域網(wǎng)的安全防護(hù)主要手段還是在于安全設(shè)置,希望能夠通過設(shè)置的方式,來簡單的進(jìn)行安全防護(hù)。而更好的方式,是通過建立虛擬防火墻,即能夠在不同的層段上設(shè)置防火墻,從而實現(xiàn)其安全防護(hù)的作用。

2 無線網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)

無線網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)與有線網(wǎng)絡(luò),是近些年來應(yīng)用越來越廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)形式。無線網(wǎng)絡(luò)擺脫了網(wǎng)線的束縛,只要計算機(jī)具有無線網(wǎng)絡(luò)模塊,就可以通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)上網(wǎng)的目的。無線網(wǎng)絡(luò)的形成是通過無線路由,進(jìn)行無線信號的接受與發(fā)送,并在一定區(qū)域內(nèi)形成網(wǎng)絡(luò)信號的輻射。具有無線網(wǎng)絡(luò)模塊的計算機(jī)可以通過開啟無線網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的搜索與登錄,進(jìn)行上網(wǎng)功能的實現(xiàn)。但是,在無線網(wǎng)絡(luò)給人們帶來方便的同時,其安全性以及安全隱患也逐漸顯露出來。現(xiàn)在,市場上出現(xiàn)了一種叫做蹭網(wǎng)卡的設(shè)備,他的存在主要就是通過強(qiáng)行搶占IP,而實現(xiàn)非法共享他人網(wǎng)絡(luò)的目的。蹭網(wǎng)卡的原理就是抓住了無線網(wǎng)絡(luò)區(qū)域輻射的弱點(diǎn),為了能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)搜索,就必須進(jìn)行局域的網(wǎng)絡(luò)輻射來實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的共享上網(wǎng)。但是蹭網(wǎng)卡采用隨機(jī)匹配IP的形式,偷取了密碼,而非法占用了網(wǎng)絡(luò)資源。這樣的結(jié)果不僅是影響網(wǎng)絡(luò)用戶的上網(wǎng)速度,更會存在一定的網(wǎng)絡(luò)安全問題。同以IP下的同組用戶,是可以進(jìn)行直接訪問的,一旦用戶沒有給予足夠的注意一防護(hù),就容易讓蹭網(wǎng)用戶有機(jī)可趁,而造成信息流失,或者是秘密被竊取的現(xiàn)象。

那么,對于無線網(wǎng)絡(luò)而言,應(yīng)該采取怎樣的安全防護(hù)措施呢?

首先,要對路由器進(jìn)行不定期的更換密碼操作,蹭網(wǎng)卡的蹭網(wǎng)作用得以實現(xiàn),主要是因為其能夠破譯路由器密碼而進(jìn)行共享網(wǎng)絡(luò)的目的。經(jīng)常更換路由器的密碼,或者是對路由器的密碼進(jìn)行較為難度的設(shè)置,就可以在一定程度上減少被蹭網(wǎng)的可能性。蹭網(wǎng)卡的原理其實并不難,只要我們能夠掌握蹭網(wǎng)卡的蹭網(wǎng)原理,對自己的無線路由密碼設(shè)置更加高明一些,就能夠更好的避免出現(xiàn)蹭網(wǎng)的現(xiàn)象。同時,我們應(yīng)該認(rèn)識到,蹭網(wǎng)是不可避免的。這是無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)區(qū)域性覆蓋帶來的弊端。因此,要從根本的意識形態(tài)中重視蹭網(wǎng)的存在,并給予有效解決。

其次,局域網(wǎng)內(nèi)的攻擊;現(xiàn)在有很多局域網(wǎng)限制軟件,能夠通過軟件實現(xiàn)控制其他用戶的網(wǎng)絡(luò)流量。這樣的方法主要是采用IP沖突的方式,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)攻擊,從而對局域網(wǎng)內(nèi)的用戶進(jìn)行限制。這樣的情況下,最好是設(shè)置防火墻以及防護(hù)軟件。但是,有的時候,局域網(wǎng)的限制軟件,也無法真正意義上的實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的控制。現(xiàn)在采用的局域網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng),如一些殺毒軟件、安全衛(wèi)士等,都具有防止局域控制的功能。但是,從大量的實際案例中分析,這些防護(hù)軟件不能根本上杜絕限制網(wǎng)絡(luò)的軟件入侵。大多數(shù)軟件都是采用治標(biāo)不治本的方式,一旦發(fā)生入侵現(xiàn)象,防護(hù)軟件也只是提示出現(xiàn)相同IP。這樣的防護(hù)措施,實際上根本不是防護(hù),而是提示功能。這樣的攻擊方式,最和諧的解決方式還是希望,局域網(wǎng)內(nèi)的使用者們能夠有道德意識,不要進(jìn)行這樣的惡意攻擊。

最后,做好無線網(wǎng)絡(luò)的安全設(shè)置,網(wǎng)絡(luò)安全可以通過網(wǎng)絡(luò)的安全選項設(shè)置進(jìn)行安全防護(hù),此外,還可以采用有效的安全防護(hù)軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)攻擊的組織等。防火墻是能夠有效阻止網(wǎng)絡(luò)攻擊的有效途徑,因此給自己的計算機(jī)安裝防火墻以及網(wǎng)絡(luò)防護(hù)軟件,也是有效阻止網(wǎng)絡(luò)攻擊的有效手段。尤其是對于無線網(wǎng)絡(luò),更要加強(qiáng)其安全防護(hù)。現(xiàn)在的系統(tǒng)都有一定的安全防護(hù)設(shè)置功能。其中防火墻就是最基本的安全設(shè)置,尤其是針對于網(wǎng)絡(luò)的安全設(shè)置。有些用戶因為各種各樣的原因,而選擇關(guān)閉防火墻。其實這樣做的是非常危險的,尤其是在局域網(wǎng)內(nèi),關(guān)閉防火墻,很有可能遭受到惡意攻擊,其造成的后果還是非常嚴(yán)重的。因此,設(shè)置防火墻,是比較簡單而有效的安全防護(hù)措施,能夠保證局域網(wǎng)內(nèi)的用網(wǎng)安全,至少有最基礎(chǔ)的安全屏障。

總之,要從根本上杜絕對無線網(wǎng)絡(luò)造成危害的原因,從而實現(xiàn)其安全、便捷的上網(wǎng)環(huán)境。

3 結(jié)語

通過對虛擬局域網(wǎng)以及無線網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識,了解其工作原理以及網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)等,進(jìn)行相應(yīng)的安全防護(hù)。虛擬局域網(wǎng)是主要應(yīng)用于交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),優(yōu)勢較多,安全性也相對較高,能夠進(jìn)行同組用戶之間的安全訪問。同時,防火墻的設(shè)置讓用戶能放心使用虛擬局域網(wǎng)組建的用戶小組。即便距離非常遠(yuǎn),但是還是能夠?qū)崿F(xiàn)有效的網(wǎng)絡(luò)使用。無線網(wǎng)絡(luò)則是采用無線路由作為網(wǎng)絡(luò)的收發(fā)裝置,其特點(diǎn)是更加便捷,減少了連接網(wǎng)線的麻煩。但是無線網(wǎng)絡(luò)需要注意的網(wǎng)絡(luò)安全問題還是非常多的,其范圍式的網(wǎng)絡(luò)訪問。

參考文獻(xiàn):

[1]李培強(qiáng)、鄭鐵成,企業(yè)計算機(jī)安全運(yùn)行的研究和解決[J].計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2011(12):33-34.

[2]韋容、申希兵、藍(lán)振師,淺談計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全存在問題和對策[J].信息系統(tǒng)工程,2012(04):84-84.

篇(6)

關(guān)鍵詞： 虛擬化網(wǎng)絡(luò)； 異常大數(shù)據(jù)區(qū)域； 挖掘平臺； SDN

中圖分類號： TN915?34； TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）06?0053?04

Abstract： A new abnormal big data area mining platform in virtualization network was designed due to the big fluctuation of abnormal big data area parameters， low applicability and stability of existing virtualization network abnormal big data area mining platform and low success rate of the virtualization network connection. The platform is composed of virtualization network control module， mining module and virtual layers. SDN controller is used in the virtualization network control module to control the virtualization network to ensure smooth， security and stable mining and transmission of the big data. The mining module is used to rectify and filter the big data coming from the virtualization network control module， and then employs the alarm circuit to excavate the abnormal big data for establishment of the abnormal big data area and their entire storage. The software is adopted to generate the function diagram of the virtual layer and the mining code of the abnormal big data. The verification result from experiment shows that the platform has high applicability， high stability and high success rate of connection with virtualization network.

Keywords： virtualization network； abnormal big data area； mining platform； SDN

0 引 言

擬化網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，使當(dāng)今社會逐漸成為一個依靠網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)生存的社會。虛擬化網(wǎng)絡(luò)中各種各樣的數(shù)據(jù)形成了大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)更進(jìn)一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生存能力。然而，虛擬化網(wǎng)絡(luò)中異常大數(shù)據(jù)的存在，為大數(shù)據(jù)的有效獲取帶來了難度[1?3]。為了解決上述問題，產(chǎn)生了虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺。怎樣利用該平臺實現(xiàn)異常大數(shù)據(jù)的有效挖掘，為用戶提供最為有用的大數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域需要重點(diǎn)研究的問題[4?6]。

目前，市面上現(xiàn)存的虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺，由于受到異常大數(shù)據(jù)區(qū)域參數(shù)波動大特質(zhì)的影響，均都或多或少地存在一些問題，如文獻(xiàn)[7]基于3D技術(shù)設(shè)計出的虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺，其通過構(gòu)建映射3D虛擬大數(shù)據(jù)區(qū)域，并利用計算機(jī)軟件設(shè)計了挖掘算法，實現(xiàn)了平臺與虛擬化網(wǎng)絡(luò)的有效連接，以及對異常大數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確挖掘。但3D技術(shù)的使用較為復(fù)雜，導(dǎo)致整個平臺的可應(yīng)用性較低。文獻(xiàn)[8]設(shè)計了一種使用專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件，進(jìn)行異常大數(shù)據(jù)挖掘的虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺，該平臺的專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件是基于權(quán)函數(shù)設(shè)計的，并通過多種輔助方法對異常大數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，進(jìn)而構(gòu)建異常大數(shù)據(jù)區(qū)域。整個平臺的穩(wěn)定性較高，但可應(yīng)用性偏低。文獻(xiàn)[9]設(shè)計基于WBT的虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺，該平臺利用WBT對虛擬化網(wǎng)絡(luò)中的大數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，并將挖掘出的異常大數(shù)據(jù)實時更新于數(shù)據(jù)庫中。該系統(tǒng)與虛擬化網(wǎng)絡(luò)連接成功率較高，但穩(wěn)定性仍需進(jìn)一步提升。文獻(xiàn)[10]設(shè)計基于網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺，該平臺經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)實現(xiàn)了對虛擬化網(wǎng)絡(luò)中異常大數(shù)據(jù)準(zhǔn)確挖掘，其優(yōu)勢在于大數(shù)據(jù)復(fù)雜度對平臺的影響不大。但其價格昂貴，對平臺管理人員技術(shù)水平的要求也較高，無法實現(xiàn)大規(guī)模推廣使用。

以上虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺的缺陷主要在于：平臺的可應(yīng)用性和穩(wěn)定性不高，與虛擬化網(wǎng)絡(luò)連接成功率較低。為了改進(jìn)以上缺陷，設(shè)計一種新型的虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺。

1 虛擬化網(wǎng)絡(luò)中的異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺設(shè)計

所設(shè)計的虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺由虛擬化網(wǎng)絡(luò)控制模塊、挖掘模塊和虛擬層組成，其中，虛擬化網(wǎng)絡(luò)控制模塊和挖掘模塊是平臺的硬件實現(xiàn)端，虛擬層則為軟件實現(xiàn)端。

1.1 虛擬化網(wǎng)絡(luò)控制模塊設(shè)計

為了實現(xiàn)對虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域的有效挖掘，首先需要對虛擬化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，保證大數(shù)據(jù)能夠被流暢、安全、穩(wěn)定地挖掘和傳輸。為此，虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺設(shè)計了虛擬化網(wǎng)絡(luò)控制模塊。

虛擬化網(wǎng)絡(luò)控制模塊選取SDN控制器作為其核心控制設(shè)備，該設(shè)備是一種能夠?qū)μ摂M化網(wǎng)絡(luò)中大數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離控制的控制器，其應(yīng)用OPENFLIW技術(shù)，搭建大數(shù)據(jù)傳輸通道，通過控制大數(shù)據(jù)傳輸流量，實現(xiàn)對虛擬化網(wǎng)絡(luò)的整體控制。SDN控制器的使用，能夠大力增強(qiáng)虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺與虛擬化網(wǎng)絡(luò)的連接成功率。經(jīng)虛擬化網(wǎng)絡(luò)控制模塊控制后的虛擬化網(wǎng)絡(luò)，擁有較強(qiáng)的兼容性，并能夠為虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺提供多種挖掘通道。圖1是虛擬化網(wǎng)絡(luò)控制模塊控制原理圖。

由圖1可知，虛擬化網(wǎng)絡(luò)控制模塊分為計算端和控制端，計算端和控制端經(jīng)由固定接口（圖1中的接口1）相連接，保證虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺的整體連貫性，增強(qiáng)其可應(yīng)用性。SDN控制器中的控制算法由計算端提供，控制端則與SDN控制器一同直接作用于虛擬化網(wǎng)絡(luò)。

控制端對虛擬化網(wǎng)絡(luò)的控制表現(xiàn)在參數(shù)重置，即為虛擬化網(wǎng)絡(luò)注入符合平臺挖掘需求的參數(shù)，圖1中的接口2便是平臺專門用來為控制端輸入網(wǎng)絡(luò)參數(shù)重置標(biāo)準(zhǔn)的；而SDN控制器對虛擬化網(wǎng)絡(luò)的控制則表現(xiàn)為參數(shù)重置后的大數(shù)據(jù)流量分流，即將虛擬化網(wǎng)絡(luò)中不同類型的大數(shù)據(jù)區(qū)分開，并傳送到挖掘模塊中，便于挖掘模塊實施穩(wěn)定的異常大數(shù)據(jù)挖掘工作。

1.2 挖掘模塊設(shè)計

挖掘模塊分為預(yù)處理端和存儲器端，同時，虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺還為挖掘模塊設(shè)計了報警電路和緩沖電路，用來改進(jìn)用戶使用體驗、增強(qiáng)平臺穩(wěn)定性。挖掘模塊的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

由圖2可知，在虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺中，挖掘模塊所進(jìn)行的工作主要包括：異常報警、異常大數(shù)據(jù)挖掘、異常大數(shù)據(jù)區(qū)域的搭建與存儲。

1.2.1 預(yù)處理端設(shè)計

當(dāng)虛擬化網(wǎng)絡(luò)中的大數(shù)據(jù)由虛擬化網(wǎng)絡(luò)控制模塊分流傳入挖掘模塊，挖掘模塊隨即調(diào)用預(yù)處理端進(jìn)行大數(shù)據(jù)的預(yù)處理，其首先對大數(shù)據(jù)進(jìn)行整流和濾波，再利用報警電路篩選其中的異常大數(shù)據(jù)，進(jìn)而將虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)挖掘出來。預(yù)處理端的報警電路見圖3。

由圖3可知，當(dāng)虛擬化網(wǎng)絡(luò)中大數(shù)據(jù)接受整流和濾波操作后，會形成較為清晰的電路信號。把該電路信號依次輸入到報警電路中，電路中的控制器會根據(jù)軟件的預(yù)設(shè)算法對其進(jìn)行挖掘，若其中存在異常大數(shù)據(jù)，報警電路便會經(jīng)由警報器發(fā)出警報，警報燈也會同時亮起。此時，挖掘模塊會調(diào)用軟件代碼收集異常大數(shù)據(jù)，并將匯總后的異常大數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱鎯Χ恕?/p>

1.2.2 存儲端設(shè)計

存儲端進(jìn)行異常大數(shù)據(jù)區(qū)域的搭建工作，并對搭建好的異常大數(shù)據(jù)區(qū)域進(jìn)行完整存儲。為了減弱存儲端的瞬時存儲壓力，挖掘模塊在存儲端內(nèi)加入了緩沖器，圖4是緩沖器內(nèi)部電路簡圖。

圖4中的緩沖器電路針對的是簡單虛擬網(wǎng)絡(luò)中異常大數(shù)據(jù)的傳輸緩沖，對復(fù)雜虛擬網(wǎng)絡(luò)來說，應(yīng)該額外設(shè)計功能更為強(qiáng)大的緩沖電路。基于以上因素，在存儲端的設(shè)計中，加入了外設(shè)接口，以應(yīng)對不同的虛擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行異常大數(shù)據(jù)挖掘。

存儲器采用先進(jìn)先出的方式搭建異常大數(shù)據(jù)區(qū)域，最大化地利用了緩沖器功能，所搭建的異常大數(shù)據(jù)區(qū)域較為合理，既縮減了其在存儲器中占用的空間，又能夠有效保護(hù)異常大數(shù)據(jù)不外泄。

2 虛擬化網(wǎng)絡(luò)中的異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺軟

件設(shè)計

2.1 平臺虛擬層功能設(shè)計

虛擬層是虛擬化網(wǎng)絡(luò)中異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺的功能實現(xiàn)層，能夠為用戶提供虛擬化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。虛擬層功能如圖5所示。

由圖5可知，虛擬層能夠為虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺提供的功能有：主機(jī)管理、虛擬機(jī)管理、存儲器管理和網(wǎng)絡(luò)層管理。

主機(jī)管理是平臺管理者為用戶提供在線平臺管理的一種功能，也是平臺對用戶行為進(jìn)行監(jiān)控的有效手段。平臺管理者利用主機(jī)管理對用戶可能造成異常大數(shù)據(jù)的不良行為加以提醒，保障用戶用網(wǎng)安全。

虛擬機(jī)管理是指利用擬化網(wǎng)路中的特定服務(wù)，對所設(shè)計的虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺進(jìn)行服務(wù)補(bǔ)充。在這一功能中，用戶能夠自由下載特定屬性的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并將其添加到平臺虛擬層中進(jìn)行實現(xiàn)。

存儲器管理是一項能夠提高平臺對虛擬化網(wǎng)絡(luò)中異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖據(jù)效率的功能。當(dāng)平臺存儲器的內(nèi)存將滿，或存儲器中存在明顯異常的大數(shù)據(jù)時，虛擬層將開啟存儲器管理功能，提醒用戶清理存儲器，并自動處理其中的異常大數(shù)據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)層管理是一種能夠調(diào)出存儲器中的大數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行異常大數(shù)據(jù)二次挖掘的功能。二次挖掘的周期可由用戶自行設(shè)置。這一功能有效提高了虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺的穩(wěn)定性和可應(yīng)用性。

2.2 異常大數(shù)據(jù)挖掘代碼設(shè)計

軟件所設(shè)計的虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘工作的原理是：先將虛擬化網(wǎng)絡(luò)中異常大數(shù)據(jù)的最大范圍確定出來，將此范圍作為軟件代碼設(shè)計中的輸入值輸入到異常大數(shù)據(jù)區(qū)域中，進(jìn)而產(chǎn)生異常大數(shù)據(jù)的高頻組合和低頻組合。

高頻組合內(nèi)的異常大數(shù)據(jù)主要是警報響起次數(shù)較多的大數(shù)據(jù)，低頻組合則正相反。根據(jù)警報響起次數(shù)進(jìn)行挖掘工作的代碼設(shè)計，能夠有效縮減代碼復(fù)雜度、提高平臺穩(wěn)定性。所設(shè)計的異常大數(shù)據(jù)挖掘代碼為：

T0={maximum0，range input}

if（i=2；T-1；i++）

M=forecast_information（T，least_gain）；

Combination of high frequency and low frequency output；

{

M=aggregate（T，i）； %測試挖掘平臺可行性

The implementation of abnormal large data mining；

T++；

}

T={data least_gain}

{

Output0=T；

Void forecast_information（T，least_gain）

{

Dig according to achieve of reaeh；

Range set；

%第一挖掘工作結(jié)束后，重新設(shè)置異常大數(shù)據(jù)范圍

if（12[0]=13[0]）&（1，[1]=13）&（12[i?1]=11[i?1]）&（12[i?2]

{

x=120 013；

if be_Low frequency_aggregate（x，T++）

Delete non high frequency large data else；

%刪除非高頻大數(shù)據(jù)

Accede to N； %將異常大數(shù)據(jù)匯總于區(qū)域N

}

Output N； %輸出匯總區(qū)域N

}

be_Low frequency_aggregate（T；least_gain）

run up to range set（i=i-1）? replace input of M

output TRUE：

output FALSE：

}

3 實驗驗證

利用實驗對本文所設(shè)計的虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺的相關(guān)性能進(jìn)行驗證。基于設(shè)計初衷，實驗主要對本文平臺的可應(yīng)用性和穩(wěn)定性，以及其與虛擬化網(wǎng)絡(luò)的連接成功率進(jìn)行驗證。

在虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺的可應(yīng)用性驗證實驗中，選取市面上現(xiàn)存的兩種平臺作為實驗的對比量，分別是WBT平臺和網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)平臺。利用三種平臺同時對某一綜合性較強(qiáng)的虛擬化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘。平臺的可應(yīng)用性需要經(jīng)由平臺對異常大數(shù)據(jù)的挖掘能力（挖掘異常大數(shù)據(jù)的容量）來驗證。平臺對異常大數(shù)據(jù)的挖掘能力越強(qiáng)，其硬件與軟件間的契合度就越高，平臺的可應(yīng)用性就越高。實驗結(jié)果如圖6所示。

由圖6可知，在三種平臺中，WBT平臺的挖掘能力最弱，證明其可應(yīng)用性不高；網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)平臺在挖掘時間為120 s之前的挖掘能力較強(qiáng)，但隨著挖掘時間的延長，其挖掘能力并沒有明顯提升，在實驗后期，幾乎沒有異常大數(shù)據(jù)被挖掘出來，平臺的可應(yīng)用性仍待提高；本文平臺挖掘出的異常大數(shù)據(jù)容量始終在平穩(wěn)上升，并能夠?qū)⑻摂M網(wǎng)絡(luò)中的異常大數(shù)據(jù)完全挖掘出來，初步驗證了本文平臺擁有較高的可應(yīng)用性。

然而，由于本文平臺檢測出的異常大數(shù)據(jù)均高于其他兩平臺，為了確定其挖掘出的大數(shù)據(jù)是否完全屬于異常大數(shù)據(jù)，在穩(wěn)定性驗證實驗中，引入“挖掘準(zhǔn)確率”這一概念，進(jìn)一步驗證本文平臺的可應(yīng)用性，并同時確定出平臺的穩(wěn)定性高低。

在虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺的穩(wěn)定性驗證實驗中，選取三種差異性較大的虛擬化網(wǎng)絡(luò)，利用本文平臺對其進(jìn)行異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘，本文平臺的挖掘準(zhǔn)確率曲線如圖7所示。

由圖7可知，本文平臺的三條準(zhǔn)確率曲線波動范圍相差不大，且準(zhǔn)確率始終維持在[90%，98%]范圍內(nèi)，證明本文平臺對不同種類虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域的挖掘較高且較為恒定，驗證了本文平臺擁有較高的可應(yīng)用性和穩(wěn)定性。虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺與虛擬化網(wǎng)絡(luò)的成功連接，是平臺進(jìn)行異常大數(shù)據(jù)準(zhǔn)確挖掘的前提條件。連接成功率不佳的平臺，縱使擁有再高的可應(yīng)用性和穩(wěn)定性，其設(shè)計也是不成功的，因為這種平臺往往存在較大的硬件問題，無法實現(xiàn)用戶的長遠(yuǎn)需求。圖8描述的是本文平臺與穩(wěn)定性實驗中三種虛擬化網(wǎng)絡(luò)的連接成功率曲線。

由圖8可知，本文平臺與虛擬化網(wǎng)絡(luò)3的連接最為成功；其與虛擬化網(wǎng)絡(luò)1的連接波動較大，但仍維持在90%以上；其與虛擬化網(wǎng)絡(luò)2的連接，則隨著挖掘時間的增長而增大，最終實現(xiàn)完全成功連接。針對這種情況，可以利用軟件設(shè)計給出的網(wǎng)絡(luò)層管理功能，對其進(jìn)行二次挖掘，以提高平臺的各項性能。以上結(jié)果能夠驗證，本文平臺與虛擬化網(wǎng)絡(luò)的連接成功率較高。

4 結(jié) 論

本文設(shè)計新型虛擬化網(wǎng)絡(luò)異常大數(shù)據(jù)區(qū)域挖掘平臺，該平臺由虛擬化網(wǎng)絡(luò)控制模塊、挖掘模塊和虛擬層組成。虛擬化網(wǎng)絡(luò)控制模塊利用SDN控制器對虛擬化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，保證其中的大數(shù)據(jù)能夠被流暢、安全、穩(wěn)定地挖掘和傳輸。挖掘模塊先對虛擬化網(wǎng)絡(luò)控制模塊傳輸來的大數(shù)據(jù)進(jìn)行整流和濾波，再利用報警電路挖掘出其中的異常大數(shù)據(jù)，進(jìn)而搭建出異常大數(shù)據(jù)區(qū)域，并對其進(jìn)行完整存儲。軟件給出虛擬層的功能圖，以及平臺對異常大數(shù)據(jù)的挖據(jù)代碼。經(jīng)實驗驗證可知，所設(shè)計的平臺擁有較高的可應(yīng)用性和穩(wěn)定性，且與虛擬化網(wǎng)絡(luò)連接的成功率較高。

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篇(7)

關(guān)鍵詞：云計算；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；建議

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）28-0051-02

云計算是通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對IT能力靈活調(diào)用的服務(wù)模式。它通過分布式計算、虛擬化技術(shù)等手段，將資源和任務(wù)統(tǒng)一管理調(diào)度，實現(xiàn)應(yīng)用的按需使用。但隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和云計算數(shù)據(jù)的激增，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)不能滿足云計算的需要，促使云計新技術(shù)的催生。云計算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)使企業(yè)信息化成本降低，使系統(tǒng)的資源利用率提升，推動了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步和信息化服務(wù)的快速發(fā)展。

1云計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系框架

1.1云計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系框架更新的背景

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心大多是IP網(wǎng)絡(luò)中層次化匯聚的組網(wǎng)模式，將服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接以太網(wǎng)交換機(jī)，進(jìn)而與互聯(lián)網(wǎng)連接[1]。但是，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心基本是互聯(lián)網(wǎng)用戶和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交互，使用層次化組網(wǎng)模式比較適合。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，數(shù)據(jù)信息激增，云計算業(yè)務(wù)應(yīng)運(yùn)而生。云計算業(yè)務(wù)主要是通過數(shù)據(jù)中心內(nèi)部進(jìn)行承載。數(shù)據(jù)中心隨著云計算業(yè)務(wù)的發(fā)展而發(fā)展，經(jīng)過不斷演變，使以云計算業(yè)務(wù)為目的的數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)了規(guī)模化、虛擬化等趨勢，促進(jìn)了數(shù)據(jù)中心的變革。但云計算但數(shù)據(jù)交互流量非常大，傳統(tǒng)的層次化組網(wǎng)模式不能滿足云計算模式，因此需要進(jìn)行更新數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

1.2云計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系框架的具體架構(gòu)

圖1是云計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系框架，從圖中我們可以知道，云計算網(wǎng)絡(luò)交互可以分為四種：一種是網(wǎng)絡(luò)交互發(fā)生在虛擬機(jī)之間；第二種網(wǎng)絡(luò)交互發(fā)生在服務(wù)器之間；第三種網(wǎng)絡(luò)交互發(fā)生在數(shù)據(jù)中心之間；第四種網(wǎng)絡(luò)交互發(fā)生在用戶和數(shù)據(jù)中心之間。可以看出，虛擬機(jī)、服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互發(fā)生在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部。

第一，虛擬機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)交互，目前一般通過虛擬交換機(jī)進(jìn)行；

第二，服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)交互，一般是利用交換機(jī)進(jìn)行交互，在服務(wù)器之間實現(xiàn)縱向和橫向的流量交互。

第三，數(shù)據(jù)中心之間的網(wǎng)絡(luò)交互，如果是同城就可以通過城域網(wǎng)進(jìn)行交互連接，如果不同城則通過骨干網(wǎng)互聯(lián)。隨著數(shù)據(jù)量的劇增，有些業(yè)務(wù)一個數(shù)據(jù)中心不能夠完成操作，而需要通過不同的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行操作，因此需要進(jìn)行二層網(wǎng)絡(luò)的打架。

第四，用戶與數(shù)據(jù)中心之間的網(wǎng)絡(luò)交互一般是通過城域網(wǎng)進(jìn)行。隨著云業(yè)務(wù)的升級，信息數(shù)據(jù)的激增，用戶與數(shù)據(jù)中心之間的流量增大，需要更大的和更加智能的網(wǎng)絡(luò)寬帶進(jìn)行流量數(shù)據(jù)的承載。此外，當(dāng)多個數(shù)據(jù)中心同時工作或者一個數(shù)據(jù)中心向另一個數(shù)據(jù)中心進(jìn)行流量的遷移，就需要考慮如何能夠做到快速數(shù)據(jù)中心的切換。

2 云計算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的探討

2.1虛擬機(jī)本地互訪網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)前技術(shù)下，一般使用虛擬交換機(jī)能夠?qū)ν慌_服務(wù)器內(nèi)部虛擬機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)交互連接。虛擬交換機(jī)通常在服務(wù)器內(nèi)部運(yùn)行，不需要硬件運(yùn)行，單純依靠軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互訪。這種通過虛擬機(jī)進(jìn)行本地網(wǎng)絡(luò)互訪雖然非常簡單直接，卻有不少問題存在：一是不能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬機(jī)之間的流量監(jiān)控，傳統(tǒng)的系統(tǒng)比較落后，很難進(jìn)行流量的監(jiān)控；二是虛擬機(jī)性能會隨著流量的增大而加大了服務(wù)器處理中心的負(fù)擔(dān)，使得虛擬機(jī)性能變差。為了解決以上問題，兩個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生：IEEE 的 802.1Qgb Edge Virtual Bridging和 IEEE 的 802.1Br Bridge Port Extension。802.1Qgb 標(biāo)準(zhǔn)主要包括VEPA（virtual Ethernet port）和多通道（multichannel）這兩種方案 [4]。VEPA其實不能夠進(jìn)行虛擬機(jī)本地互訪網(wǎng)絡(luò)，只能夠把報文傳送到外部交換機(jī)上操作，實現(xiàn)報文的轉(zhuǎn)發(fā)。利用VEPA使虛擬交換機(jī)的工作更加簡潔，并將外部網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到了服務(wù)器內(nèi)部。多通道技術(shù)借用了Q-in-Q 的 VLAN 標(biāo)簽，實現(xiàn)了虛擬機(jī)本地互訪網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，并進(jìn)行細(xì)致區(qū)流量類型，再建立單獨(dú)通道使流量進(jìn)入外部交換機(jī)，確保網(wǎng)絡(luò)安全以及管理的可靠性[3]。目前，這兩種標(biāo)準(zhǔn)還處于發(fā)展階段，802.1Br要利用硬件設(shè)備實現(xiàn)，802.1Qbg需要通過修改交換機(jī)的驅(qū)動程序，兩種標(biāo)準(zhǔn)各有優(yōu)劣，何種標(biāo)準(zhǔn)更加具有優(yōu)勢還需要進(jìn)一步通過實踐論證。

2.2數(shù)據(jù)中心二層互訪網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)前，樹狀三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是數(shù)據(jù)中心普遍采用的。如果兩個服務(wù)器在數(shù)據(jù)中心的不同分支時，實現(xiàn)服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)交互就需要通過核心層來進(jìn)行，這樣就需要消耗大量時間，此種方式在當(dāng)前云計算服務(wù)的橫向流量劇增的情況下已經(jīng)無法滿足。而且，假設(shè)在此種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下添加防火墻設(shè)備，就等于再在結(jié)構(gòu)中增加一個VLAN，如果VLAN下單虛擬機(jī)超出范圍，就會使得虛擬機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。以上問題的解決方法主要是將三層結(jié)構(gòu)變成二層結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的扁平化，即是將匯聚層剔除，只剩下接入層和核心層兩級，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加服務(wù)器能力，保證虛擬機(jī)能夠正常遷移。如圖2所示，

應(yīng)該注意的是，數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的變化會產(chǎn)生許多技術(shù)問題。利用虛擬化技術(shù)將服務(wù)器虛擬化成多臺服務(wù)器，增加了數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。不過傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是通過STP生成樹狀協(xié)議進(jìn)行環(huán)路的避免，使得多條路徑不同，不適合大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)。為了解決上述問題，控制平面和數(shù)據(jù)兩種平面虛擬化技術(shù)便產(chǎn)生了，不僅避免了環(huán)路，還增強(qiáng)了寬帶的利用。

2.3數(shù)據(jù)中心跨站點(diǎn)二層互訪網(wǎng)絡(luò)

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，擴(kuò)容是多數(shù)據(jù)中心的主要功能，在云計算環(huán)境下，主要進(jìn)行分布式計算以及對虛擬機(jī)實現(xiàn)跨站點(diǎn)遷移，這就需要構(gòu)建跨數(shù)據(jù)中心的二層網(wǎng)絡(luò)。通過光纖直連能夠很快捷地實現(xiàn)多站點(diǎn)二層網(wǎng)絡(luò)，但從實際來看，數(shù)據(jù)中心很少能夠做到直連，目前基本上都是直接在IP網(wǎng)上打隧進(jìn)行二層互聯(lián)。傳統(tǒng)技術(shù)包括 VLLo GRE/VPLSo GRE 和 L2TPv3 等。最新技術(shù)是由思科提出的 OTV（overlay transport virtualization）私有技術(shù)，將以太網(wǎng)報文通過“Mac in IP”方式進(jìn)行原始封裝，路由規(guī)則主要使用MAC地址，使得網(wǎng)絡(luò)疊加，便于在二層連接能夠在分散的數(shù)據(jù)中心間實現(xiàn)，并且還能夠使這些數(shù)據(jù)中心相互獨(dú)立，確保IP互聯(lián)的容錯性和永續(xù)性[4]。

2.4用戶接入網(wǎng)絡(luò)

進(jìn)行跨數(shù)據(jù)中心的二層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建使得用戶接入數(shù)據(jù)中心會產(chǎn)生以下問題：第一，在進(jìn)行多站式分布計算時，用戶需要考慮是進(jìn)行此數(shù)據(jù)中心的接入還是彼數(shù)據(jù)中心；第二，用戶如何在業(yè)務(wù)虛擬機(jī)在數(shù)據(jù)中心之間遷移之后快速切換。業(yè)務(wù)虛擬機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)中心之間的遷移時，并不會改變IP地址，這就使得多站點(diǎn)選擇技術(shù)更加復(fù)雜。

在實際操作中，用戶聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)采用的大多是DNS技術(shù)，而當(dāng)前比較新的LISP（locator/ID separation protocol）路由發(fā)現(xiàn)技術(shù)采用的比較少。DNS技術(shù)可以對把一個域名分散成多個IP地址，用戶就可以使用分成出來的IP進(jìn)行數(shù)據(jù)中心的交聯(lián)。假設(shè)虛擬機(jī)跨數(shù)據(jù)中心遷移，但是IP地址并沒有發(fā)生改變，所以增加NAT設(shè)備在虛擬機(jī)的外部，使IP地址轉(zhuǎn)換為多個虛擬IP，便于用戶進(jìn)行切換。思科的LISP技術(shù)是一個IPin IP協(xié)議，是一種名址分離網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠在IP不變的同時使用戶能夠精準(zhǔn)接入數(shù)據(jù)中心[5]。

2.5 SDN 技術(shù)

SDN技術(shù)是一種適應(yīng)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的技術(shù)，實現(xiàn)控制和轉(zhuǎn)發(fā)的分離。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備緊耦合架構(gòu)中將控制層拆分出來，實現(xiàn)三層邏輯架構(gòu)。SDN是基于Open Flow，并受到廣泛關(guān)注的最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠很好地在云計算環(huán)境下實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，進(jìn)行信息資源的優(yōu)化整合，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化以及虛擬機(jī)之間的遷移[6]。

3 云計算網(wǎng)絡(luò)發(fā)展建議

表1是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)類型與技術(shù)對比表，從中可以看出不同類型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需求與最新技術(shù)之間的對比。當(dāng)前，云計算環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有著更緊缺的需求，作為技術(shù)開發(fā)中應(yīng)該要明白傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展跟不上技術(shù)進(jìn)步形勢。從長遠(yuǎn)看，新技術(shù)能夠更好地適應(yīng)技術(shù)需求。可以預(yù)測的是，同一需求能夠產(chǎn)生多種技術(shù)來實現(xiàn)，究竟哪一種技術(shù)能夠占據(jù)主導(dǎo)并不能確定。但需要做好準(zhǔn)備工作，便于新技術(shù)的應(yīng)用。首先是將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心三層架構(gòu)變?yōu)槎蛹軜?gòu)，在產(chǎn)品實現(xiàn)支持之后向TRILL/SPB 技術(shù)演進(jìn)[7]。其次，技術(shù)界不太認(rèn)同數(shù)據(jù)中心之間的遷移，所以需要盡量減少多個數(shù)據(jù)中心之間頻繁的大規(guī)模遷移，防止意外因素造成的數(shù)據(jù)丟失。當(dāng)前國外數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)互聯(lián)劇增，做好數(shù)據(jù)中心間的光纖直連具有非常現(xiàn)實的意義。隨著技術(shù)的更新發(fā)展，私有協(xié)議將會成為技術(shù)發(fā)展的導(dǎo)向，通過私有協(xié)議以及SDN技術(shù)實現(xiàn)不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)共連將會成為技術(shù)發(fā)展的新方向。

4 結(jié)束語

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)越來越不能滿足服務(wù)需求。云計算作為新的數(shù)據(jù)服務(wù)模式，需要更便捷迅速的網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)。在云計算環(huán)境下，新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷出現(xiàn)以適應(yīng)新的需求，如虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、SDN技術(shù)等。但應(yīng)該意識到的是，當(dāng)前虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并不成熟，還需要加大研究；SDN技術(shù)雖然是云計算發(fā)展的新方向，仍需要進(jìn)行技術(shù)的更新應(yīng)用。隨著信息化時代和現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快，云計算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究必將成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的新課題，對促進(jìn)中國現(xiàn)代化建設(shè)有重要的推動作用。。

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