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(jiǎn)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(jiǎn)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(yíng)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(yíng)商的高速互聯(lián)網(wǎng)專線連接，并與運(yùn)營(yíng)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(jiǎn)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(zhǎng)。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(chǎng)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)。