云計(jì)算大大擴(kuò)展了IT服務(wù)能夠提供的種類和范圍,，作為云計(jì)算服務(wù)提供者與使用者的聯(lián)系紐帶，泛聯(lián)路由平臺(tái)為云計(jì)算提供高速,、可靠,、擴(kuò)展性強(qiáng)、簡單易用的廣域數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái),。本文就泛聯(lián)路由平臺(tái)未來發(fā)展的架構(gòu)與特征進(jìn)行探討,。
一、泛聯(lián)路由平臺(tái)特征
云計(jì)算主要包括公有云與私有云,，云計(jì)算中心通過廣域數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)與終端用戶互聯(lián),，為公眾用戶或企業(yè)內(nèi)部用戶提供云服務(wù)。由于使用云服務(wù)的終端用戶數(shù)量大,、分布廣泛,、接入方式多種多樣，因此將承載云計(jì)算的數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)稱為泛聯(lián)路由平臺(tái)。如圖1所示：
圖1 泛聯(lián)路由平臺(tái)示意圖
雖然公有云與私有云所提供云服務(wù)的類型與對(duì)象不同,，其網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接方式,、架構(gòu)模型也不同，但從云計(jì)算本身的特點(diǎn)來看,，承載云計(jì)算服務(wù)的泛聯(lián)路由平臺(tái)具有一定的共同特征：
高可用：為了保證云計(jì)算服務(wù)的高可用性,，除了云計(jì)算中心的高可靠外，泛聯(lián)路由平臺(tái)也必須確保網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)的高可靠,，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接“永遠(yuǎn)在線”,，從而對(duì)云計(jì)算為終端用戶提供了最可靠,、最安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心提供保證問題,。
易用：泛聯(lián)路由平臺(tái)必須能夠兼容多種終端、多種接入方式,，使得更多的用戶使用云計(jì)算服務(wù),，最大化擴(kuò)展云計(jì)算服務(wù)的提供范圍，將對(duì)用戶終端的設(shè)備要求降到最低,，使用力求簡化,，使得用戶可以通過“任何終端、任何位置,、任何方式”獲取云計(jì)算服務(wù),。
可擴(kuò)展：隨著云計(jì)算的開展，泛聯(lián)路由平臺(tái)必須具備可擴(kuò)展性,，能夠方便的接入新的云計(jì)算中心,、新的用戶終端，并可以快速提供服務(wù),。
泛聯(lián)路由平臺(tái)需要根據(jù)公有云,、私有云的流量模型組織網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并通過各層次路由設(shè)備的接入和業(yè)務(wù)處理能力,，滿足云計(jì)算數(shù)據(jù)中心對(duì)終端用戶業(yè)務(wù)提供的高可用,、易用、可擴(kuò)展性,。
1. 公有云泛聯(lián)路由平臺(tái)架構(gòu)
公有云的服務(wù)對(duì)象是公眾用戶,，用戶主要通過互聯(lián)網(wǎng)接入方式與云計(jì)算中心連接。因此,，公有云泛聯(lián)路由平臺(tái)是面向全互聯(lián)網(wǎng)用戶的,，提供大容量、快速,、高可用,、安全的互聯(lián)網(wǎng)接入平臺(tái)。其平臺(tái)架構(gòu)如圖2所示：
圖2 面向全互聯(lián)網(wǎng)用戶的公有云泛聯(lián)路由平臺(tái)架構(gòu)
公有云通常規(guī)模龐大，具有2個(gè)甚至多個(gè)數(shù)據(jù)中心,，具有多個(gè)高速互聯(lián)網(wǎng)出口,，其泛聯(lián)路由平臺(tái)主要由核心層路由器、外聯(lián)層路由器組成：
核心層路由器：連接云計(jì)算數(shù)據(jù)中心與互聯(lián)網(wǎng)出口,，執(zhí)行高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),；
外聯(lián)層路由器：連接各運(yùn)營商互聯(lián)網(wǎng)出口，執(zhí)行大容量路由,、會(huì)話處理,。
公有云泛聯(lián)路由平臺(tái)的主要功能特點(diǎn)是：
全網(wǎng)路由處理：外聯(lián)層路由器與運(yùn)營商的高速互聯(lián)網(wǎng)專線連接，并與運(yùn)營商交互互聯(lián)網(wǎng)全網(wǎng)路由（約17～20萬條）,，利于提高互聯(lián)網(wǎng)訪問速度,，執(zhí)行更有效的流量分流與負(fù)載策略；
高速收斂：泛聯(lián)路由平臺(tái)必須具備電信級(jí)的可靠性,，能夠在鏈路故障,、設(shè)備故障、互聯(lián)網(wǎng)路由收斂等情況下完成無縫倒換,，確保云計(jì)算服務(wù)不中斷,；
路由級(jí)聯(lián)：多個(gè)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的核心層路由通過專線級(jí)聯(lián)，通過靈活可擴(kuò)展的分布式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)多數(shù)據(jù)中心的高速數(shù)據(jù)交換與備份,，提供更高性能和更可靠的云計(jì)算服務(wù),。
私有云的服務(wù)對(duì)象是企業(yè)內(nèi)部用戶，用戶可通過局域網(wǎng),、廣域?qū)＞W(wǎng),、互聯(lián)網(wǎng)VPN等多種方式與云計(jì)算中心連接。相比公有云,，私有云雖然一般規(guī)模較小,，接入用戶數(shù)量較少，但用戶連接方式更為多樣,，對(duì)泛聯(lián)路由平臺(tái)的多業(yè)務(wù)處理能力要求更高,，具有“核心高速化、邊緣智能化”的特點(diǎn),。
較小規(guī)模的私有云泛聯(lián)路由平臺(tái)通常采用扁平化架構(gòu),，如圖3所示：
圖3 扁平化私有云泛聯(lián)路由平臺(tái)架構(gòu)
扁平化泛聯(lián)路由平臺(tái)采用核心層、接入層兩級(jí)路由架構(gòu)：
核心層路由器：連接云計(jì)算數(shù)據(jù)中心與接入層路由器,，執(zhí)行各接入層路由匯聚,，以及高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；支持互聯(lián)網(wǎng)用戶,、遠(yuǎn)程VPN用戶接入,；
接入層路由器：接入終端用戶,。由于云計(jì)算對(duì)終端的要求必須盡可能簡化，因此要求接入層路由器更加智能化,、自動(dòng)化,、多業(yè)務(wù)融合，例如支持豐富網(wǎng)絡(luò)接入方式,，如有線/無線PC,、PDA、手持終端等,，支持IPv4單播/組播,、IPv6單播/組播、MPLS
VPN虛擬網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)傳輸類型,，具備豐富的QoS策略,、安全控制策略、應(yīng)用流量控制,、應(yīng)用加速等業(yè)務(wù)處理能力,。
較大規(guī)模的私有云泛聯(lián)路由平臺(tái)，例如大型集團(tuán)為多個(gè)內(nèi)部企業(yè),、合作伙伴提供云計(jì)算服務(wù)，所提供的云計(jì)算服務(wù)類型,、終端用戶數(shù)量都具備一定的規(guī)模,，通常擁有多個(gè)云計(jì)算中心，對(duì)可靠性,、可擴(kuò)增性要求更高,，采用層次化架構(gòu)，如圖4所示：
層次化泛聯(lián)路由平臺(tái)采用核心層,、區(qū)域中心,、接入層多級(jí)路由架構(gòu)：
核心層路由器：云計(jì)算數(shù)據(jù)中心出口核心路由器，執(zhí)行云計(jì)算服務(wù)高速數(shù)據(jù)交換,；
區(qū)域中心路由器：核心層路由器與接入層路由器的中間層設(shè)備,，通過上下兩級(jí)路由成環(huán)，分別用于匯聚各區(qū)域接入層路由器,，以及與核心層路由器形成高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),；
接入層路由器：接入終端用戶，與扁平化平臺(tái)架構(gòu)類似,，支持豐富網(wǎng)絡(luò)接入方式,，以及豐富的業(yè)務(wù)處理能力。
相對(duì)于扁平化架構(gòu),，層次化泛聯(lián)路由平臺(tái)架構(gòu)能夠提供更清晰的管理界面,，以及更靈活的擴(kuò)展性,。新增云計(jì)算數(shù)據(jù)中心可通過核心層路由直接與區(qū)域中心路由連接，不影響路由平臺(tái)架構(gòu)的運(yùn)行,；新增接入層路由器也可直接上行到區(qū)域中心路由,，實(shí)現(xiàn)對(duì)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的訪問。
三,、泛聯(lián)路由平臺(tái)建設(shè)要求
泛聯(lián)路由平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)是從整體組網(wǎng)結(jié)構(gòu)上,，依據(jù)云計(jì)算的泛聯(lián)特征，為終端用戶提供高速,、便捷的接入環(huán)境,，為云計(jì)算中心提供高性能、高可用,、大容量,、易維護(hù)、可擴(kuò)展的承載平臺(tái),。泛聯(lián)路由平臺(tái)的建設(shè),，還需要考慮以下具體要求：
開放融合：云計(jì)算架構(gòu)下的網(wǎng)絡(luò)不是分離的，而是云計(jì)算服務(wù)的多網(wǎng)合一,。通過將多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò),、多個(gè)類型網(wǎng)絡(luò)以及多種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的融合，云計(jì)算中心在統(tǒng)一的泛聯(lián)路由平臺(tái)上為各種用戶提供數(shù)據(jù),、計(jì)算,、存儲(chǔ)、視頻,、語音等不同類型的云計(jì)算服務(wù),，使協(xié)同辦公成為可能。
無線應(yīng)用：隨著便攜機(jī),、上網(wǎng)本,、掌上電腦、智能手機(jī)等的快速普及,，WiFi/WAPI,、3G等無線應(yīng)用大大擴(kuò)展了信息空間，豐富了接入終端的種類,，提高了用戶訪問的便捷性,，是云計(jì)算的一個(gè)重要服務(wù)形式。泛聯(lián)路由平臺(tái)在無線環(huán)境下的響應(yīng)速度,、連通率,、容量，以及對(duì)漫游,、無線定位等特性的支持,，將成為云計(jì)算服務(wù)能否廣泛推廣的一個(gè)關(guān)鍵因素,。
IPv6應(yīng)用：大量的終端接入，必將帶來IP地址需求的爆炸性增長,。IPv6的應(yīng)用,，不僅僅是解決大量接入終端對(duì)IP地址的需求，并且在協(xié)議上比IPv4能夠提供更好的移動(dòng)特性和QoS能力,。相對(duì)于IPv4的固定報(bào)文格式,，IPv6的擴(kuò)展性更強(qiáng)，可根據(jù)不同協(xié)議要求增加擴(kuò)展頭種類,，按照處理順序合理安排擴(kuò)展頭的順序,。此外，IPv6引入自動(dòng)配置以及重配置技術(shù),，對(duì)于IP地址等信息終端可通過自主協(xié)商實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增刪更新配置,，真正即插即用，大大提高了IPv6的易管理性,。最后,，IPv6新增流標(biāo)記域，方便了IPv6 QoS的端到端部署,，使得業(yè)務(wù)終端可快速處理實(shí)時(shí)業(yè)務(wù),，從而支持IPv6的語音、視頻等應(yīng)用,。IPv6必將成為云計(jì)算泛聯(lián)路由平臺(tái)的重要應(yīng)用,。
智能安全：云計(jì)算用戶、應(yīng)用的多樣化,，使得云計(jì)算泛聯(lián)路由平臺(tái)必須具備智能，包括針對(duì)用戶信息的智能,、針對(duì)應(yīng)用層信息的智能和針對(duì)多元化業(yè)務(wù)的智能,，使網(wǎng)絡(luò)更“聰明”，面向不同用戶,、不同場景,，提供有針對(duì)性的服務(wù)。智能安全要求泛聯(lián)路由平臺(tái)具有識(shí)別用戶身份,、L4～L7應(yīng)用業(yè)務(wù)的能力,，并根據(jù)數(shù)據(jù)流負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等對(duì)不同用戶,、不同業(yè)務(wù)的訪問進(jìn)行精細(xì)化控制,。
資源化：云計(jì)算將數(shù)據(jù)、存儲(chǔ),、應(yīng)用等通過虛擬化形成資源池,，為用戶提供服務(wù),。云計(jì)算泛聯(lián)路由平臺(tái)同樣也具有資源化的特征，通過網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù),，將網(wǎng)絡(luò),、鏈路、帶寬等形成資源,，按需分配,，從而使整個(gè)平臺(tái)更加靈活，滿足不同用戶對(duì)所需要云計(jì)算服務(wù)的差異化網(wǎng)絡(luò)接入,、帶寬,、安全性等承載要求。
綠色節(jié)能：隨著云計(jì)算IT系統(tǒng)越來越龐雜,，泛聯(lián)路由平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化愈加重要,，在設(shè)計(jì)、制造,、運(yùn)維,、回收等各個(gè)階段必須盡可能減少能源消耗和對(duì)環(huán)境的負(fù)荷，滿足綠色要求,，降低TCO,。
四、總結(jié)
云計(jì)算為分布在各地的眾多用戶提供了虛擬,、高可靠,、按需服務(wù)的IT資源，作為承載云計(jì)算服務(wù)資源的泛聯(lián)路由平臺(tái),，除了具備高速數(shù)據(jù)傳輸外,，也必須在平臺(tái)架構(gòu)上滿足高可用性、易用性和可擴(kuò)展性,，并根據(jù)不同的云計(jì)算類型,，構(gòu)建不同的泛聯(lián)路由平臺(tái)架構(gòu)。