1、学习视频
2、知识点
云计算中,所有提供给用户的服务,都是通过Internet来进行交互的,因此,优质高速、安全可靠的网络通信技术就成为云计算最基本的使能技术之一。目前网络技术的发展,已经使得云计算走向应用具备的可能性,这主要表现在高速网络交换设备的出现,高效网络路由算法的逐渐成熟。
一、高速网络交换设备
云计算服务提供商,尤其是“公有云”的服务提供商,需要构建起庞大的服务器群来向成千上万的用户提供各种层次的云计算服务,这些服务器群通常称作数据中心。
每个数据中心内,少则数万,多则数十万台的服务器之间,要传递消息,要协同工作,就必然需要高速的内部交换网络。
据估算,超大型数据中心网络核心层的交换机,需要达到Pbit/s级、甚至Tbit/s级别的数据吞吐量。也就是说,要想让云计算服务成为可能,首先就必须设计、制造更加高速的网络交换设备,才能使得云计算技术具备初步的可行性。
目前,一些Tbit/s级的高速交换设备已经研制生产,并投入使用。例如,思科公司生产的Nexus 7000型交换机,它的吞吐量就达到15Tbit/s。但是另一方面,高速的网络交换设备,比起速度相对较低的设备而言,需要消耗更多的能量。同样以Nexus 7000为例,这一款交换机的占地面积达0.40㎡,功耗超过18kW。单个看来似乎并没有如何,但是要考虑到数十万台服务器之间,需要的可能就是成千上万台如此规模的交换机,那么这就会造成数据中心的占地面积、能源消耗,制冷散热等问题被放大。
因此,如何设计、制造高速网络交换设备的同时,又减小设备体积,降低设备能耗,成为高速网络交换技术中广泛研究的一个热点领域。
二、高效网络路由算法
全球各地的用户,通过各种终端连接到Internet中来获取云计算服务,他们不知道自己的计算资源到底存在于哪个真实的物理位置,也不管这些资源离自己的物理距离是远还是近,都希望能够“及时地”获得相应。因此,有没有高效网络路由算法,是直接影响着云计算技术能否更用户提供快速响应能力的基本技术。
因此,不断改进的路由算法,才能保证用户通过网络获取服务时,保持网络带宽、降低网络时延、减少分组丢失。
目前,针对新的全球网络拓扑结构,尤其是移动蜂窝网络,都有许多研究人员不断地提出新的、更好的网络路由算法。包括微软研究院提出的ECMP技术、UCSD提出的集中式数据流调度器Hedera等。但是,现有的算法仍然存在各种问题,要么计算复杂度高,要么会带来拥塞无法保证服务质量。网络路由算法还有进一步研究、提升的必要。
3、课后习题

