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导语：在云计算核心技术剖析的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：软件技术；现状；问题；发展趋势
中图分类号：TP309.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 19-0000-02
自20世纪中期，计算机技术由军事领域逐步扩展到国民经济各个领域并迅速发展起来，可以说，时至今日，人类现代生活几乎离不开计算机技术。从广度上看，计算机技术已经渗透到国民经济和百姓日常生活的各个方面，并且融入每个家庭的日常生活中；从深度来看，计算机早已不仅仅是一种计算工具，作为人脑智力的扩充和延伸，在数据通信、经济管理、工农业生产、工程设计、医疗诊断以及文化教育等各项事业中发挥着极为重要的作用。
软件技术作为信息技术的核心，是指计算机系统执行某项任务所需的程序、数据及文档的集合。随着计算机应用需求的日益增长、信息技术的迅速发展和计算机硬件环境的升级换代，网络技术应用的快速发展，软件产业发展成为知识生产型、先导性、战略性的新兴产业，成为国民经济新的增长点，也成为世界各国竞争的焦点之一。近年来，软件产业也逐渐成长为我国国民经济发展的支柱性产业，加快了我国信息化建设进程。
1 计算机软件技术发展现状
（1）国外软件技术发展现状。在目前全球软件产业发展领域，美国无疑是发展最为成熟的，近年来，印度、中国软件产业的发展也比较迅速。世界各国对计算机软件技术发展都十分重视，并出台了一系列国家级别的软件开发的政策，并投资了相应的人力物力。大多数国家把开发重点优先放在了对基础软件的研发以及计算机软件开发方法上。当前备受国际关注的IT前沿技术与关键技术主要有：大规模网络体系；高端计算（虚拟计算、网格计算、云计算、泛在计算）；系统芯片（集成芯片）；软件工程；知识处理（海量数据库和数据挖掘）；高效系统；高可靠软件和系统；移动和无线通信；开放源码；面向服务的体系结构等。（2）国内软件技术发展现状。我国软件产业自上世纪70年代中期起步，随着改革开放30多年来的发展，我国软件业从无到有、从小到大，现在己发展成为国家战略性先导产业。2000年中国软件产业规模达到5834亿元，到2009年达到9513亿元 ，2010年超过1万亿元。在全国范围内初步形成了北京、上海、江苏、杭州、济南等l1个国家软件产业基地。我国软件产业在规模高速增长的同时，产业结构不断完善，逐步形成了软件科研和技术、基础软件和应用软件、软件应用、软件人才培养全面覆盖、产业链配置相对齐全、完整的产业结构体系。目前，我国软件产业发展正处于良性发展阶段，软件产业的规模、效益和出口额不断扩大，软件产品结构和层次不断优化，从业人员素质和水平不断提升。
2 我国计算机软件技术发展存在的问题
近年来，在政策层面，我国对软件技术与产业发展给予了有力的指导和扶植，经过有关方面的共同努力，我国软件技术与产业规模有了长足的进步，但面对全球软件产业的迅速发展和日趋激烈的竞争态势，挑战依然严峻，目前，我国软件技术发展存在问题主要集中在以下几个方面：（1）软件人才结构性矛盾突出。目前，我国软件业从业人员大多为从事基础程序开发、软件技术支持等方面的基础性技术人员，而对于软件技术研发具有引领作用的高层次科研人才却极为稀缺，这成为严重制约我国软件业发展的“瓶颈”。此外，人才培养模式与企业市场实际需求之间存在偏差，在国际化的竞争背景下，我国熟悉软件行业应用和国际经营的高端复合型人才缺乏，影响了软件产业规模和层次的提升。（2）软件产业核心技术缺乏。目前，我国软件技术整体的技术研发水平和研究实力，特别是自主创新能力非常薄弱。这导致我国软件产业在全球软件产业链中处于中下游环节，所生产的产品层次和品质处于市场的最低端，核心技术缺乏，甚至在一些关键性、前沿性、战略性软件领域还处于空白状态。另一方面，我国有不少软件生产企业依然是小作坊式的经营和运作，未引入现代企业机制，重复的进行一些附加值低、经济效益差，市场前景不看好的工作。此外，核心技术的缺乏不仅不利于国产软件产业的健康和长远发展，同时也对国家信息安全构成一定的隐患。（3）软件产业产品体系不合理。我国软件产业发展自起步以来，虽然取得了很大的进步，但我国软件产业发展结构不合理，缺乏龙头企业，软件产业国际影响力和品牌知名度有待进一步提高。同时，我国软件企业发展缺乏长远规化，只着眼于眼前低层次的发展，开发的产品缺乏国际市场竞争力。此外，我国软件产业和企业规模受限，虽发展迅速但未形成以产品研发为中心，以专业化服务体系为支撑的现展模式。（4）软件产业发展环境有待优化。多年来，在国内一直存在着“重硬件、轻软件”的片面观点，对软件业发展的重视程度和投入程度明显不足。同时在国内软件业发展中，低价倾销、恶性竞争、软件盗版等现象层出不穷，对知识产权保护的漠视，导致企业在软件业的技术开发方面，投入不足，长期以往便形成恶性循环，软件产业的技术研发能力止步不前，目前，我国软件开发产品尚未形成多领域、多元化发展的格局。此外，我国支持软件产业基础技术研发、海外市场拓展、投融资等方面服务机制存在缺陷，不利于自主知识产权的软件技术、产品的研发及产业化，制约了软件产业的国际化进程。
3 计算机软件技术的未来发展趋势
（1）网络化趋势。网络化是信息时代的基本特征，软件产业的发展也由“以机器为中心”向“以网络为中心”的变革。随着泛在网、物联网的发展及“云计算”、“移动计算”等技术的成熟，软件网络化成为新趋势，网络化软件产品分发迅速、使用便捷、收费灵活、防盗版等特点正改变着软件的模式。（2）服务化趋势。软件服务化的一种主流模式就是元计算，它是指在高层系统软件控制下各种服务器形成一个具有计算数据处理能力的服务“环境”，被看作是下一代Internet技术发展的目标，推进了软件系统的发展趋势开始从集中的主机环境转变为客户网络结构。在此趋势下，软件服务所提供给客户的体验成为市场竞争的关键性因素。（3）智能化趋势。嵌入式系统的方兴未艾为软件产业智能化发展带来巨大机会。随之智能化的研发和应用，提高了资源配置效率，提高了信息系统的自适能力，扩大了意识思维的领域。多媒体、数字化等信息技术促进了计算机网、通信网和电视网日趋融合，也推进了软件开发语言高级化、发工集成化的发展。（4）开放化趋势。开放化的主要表现是软件产品标准化和软件源代码开放。开放源代码软件，降低了软件技术和知识产权壁垒，为打破操作系统领域的垄断创造了条件。Linux就是一个开放式的操作系统，具有代码开放、分布式开发环境的特点。以开放源代码软件为基础发展软件产业是推动我国软件产业开放化的重要途径。（5）融合化趋势。传统产业的改造升级将推动应用软件需求的增长，传统意义上的机械化、电气化、自动化等“硬装备”转化为数字化、智能化、网络化的“软装备”的核心技术，促进了软件产业与其他产业之间的融合不断深化。软件企业适应市场需要不断拓展并升级其产品领域、推进产业链和集群式发展，以形成行业竞争的新优势。
参考文献：
[1]王超.国内软件技术及产业发展的现状和趋势评析[J].科技咨询导报，20007（8）：3．
[2]梅宏，刘擐哲.互联网时代的软件技术：现状与趋势[J].科学通报，2010（13）：1214—12220．
通过剖析ASM前置机系统架构，我们发现，传统的呼叫中心解决方案都是以PBX/ACD也就是我们日常所说的接入排队平台为中心来构建的；但在新一代的SIP呼叫中心架构下，是以Avaya Session Manager为核心，实现纯SIP语音门户（IVR/ICR）及纯SIP中继的接入，以及支持此新一代架构的多媒体应用系统，在新的架构下，传统的PBX/ACD平台作为SIP entity存在。
同时，Avaya session manager支持与传统TDM语音、H.323 IP通信网络的呼叫中心平台无缝集成，为后SIP时代、语音通讯的云计算打下了良好的基础。
关键词语音通讯；呼叫中心；Avaya Session Manager前置机；SIP；PBX
中图分类号TN文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)041-0114-02
目前企业端呼叫中心产品的市场竞争异常激烈，发展也是日新月异，比如：VOIP技术的迅猛发展，使传统总线交换技术大踏步地向IP包交换技术进行发展，我们可以发现很多企业的语音系统架构都慢慢的过渡到了IP交换，而与此同时语音IP技术的发展依旧是以PBX为核心的，并没有打破传统的观念。但随着语音行业的不断发展、呼叫中心业务规模不断提高、运营商SIP接入的普及，目前这种完全以PBX为核心承载呼叫接入、路由选择的呼叫中心平台无论是从系统架构还是呼叫分配的合理性、高效性来看都会渐渐的无法满足综合业务的发展要求。但Avaya作为全球语音行业的领航者，已经将SIP技术完美的融入了企业端的解决方案，即以Avaya session manager前置机（以下简称：ASM）为核心的SIP基础架构，这种改变是革命性的，它克服了以PBX为核心所带来的网络复杂性、系统可维护性降低、中继、系统资源利用率不高等问题，为今后系统的扩容发展开辟了良好的基础。
因此，本文旨在介绍将传统意义上的局端中继从PBX分离出来，独立规划，重新考虑中继接入方式（Dialogic、SBC等），使之和ASM前置机系统相连从而提高中继线路的利用率；另外，随着ASM的引入，我们还要考虑将传统的PBX、IVR等应用以SIP方式接入ASM，并且通过ASM实现呼叫路由分配选择，从而实现以ASM为核心、SIP为接入方式的全新Avaya语音呼叫中心平台，如图1。归纳起来，ASM可以实现以下几方面的优化。
1PSTN中继接入的优化设计
传统企业端呼叫中心是将PSTN中继以PBX为核心接入的，因此，中继接入量的计算是以本地PBX的坐席数量、运营时间、业务种类等因素为依据的。随着多点呼叫中心的成立，如果依旧停留在以本地作为中继接入量计算的主要参考因素的话势必会大大的影响各点间中继接入的利用率。ASM的引入，将PBX、IVR作为一个SIP entity接入ASM，从而形成以ASM为核心的呼叫中心大网（如图1），因此ASM前置机的解决方案是以呼叫中心大网的坐席数量、运营时间、业务种类等因素来考虑中继接入量的，这必然会大大的提高接入利用率，也会有效的控制成本。根据PSTN中继类型、接入方式，目前有以下两种常用方式实现局端中继与ASM的整合。
1）局端E1、1号信令、7号信令使用Dialogic网关接入ASM。Dialogic网关主要用于中继信令转换，它可以将传统的TDM中继接入转换成SIP中继输出。由于ASM只支持SIP消息的传送，因此我们需要将局端的E1、1号信令、7号信令等TDM中继通过Dialogic网关转换成SIP信令接入ASM。因此，在这种方式下中继的直接接入在Dialogic端，再由Dialogic与ASM完成SIP互联，其中信令的转换及双向路由传递由Dialogic网关负责完成。
2）SIP中继通过SBC网关接入ASM。Session border controller（SBC）是美国Acme公司生产的边界会话控制网关，主要用于SIP信令的接续。由于ASM不直接支持SIP中继的接入，因此我们需要将新申请的SIP中继通过SBC接续后接入ASM。因此，这种方式下SIP中继的接入在SBC端，再由SBC与ASM完成互联，其中话路的双向路由传递由SBC网关负责完成，与Dialogic不同的是SBC不需要负责处理中继信令的转换，只需完成中继接续即可。
2弥补以PBX为核心布局所存在的不足
随着呼叫中心规模的不断扩大，企业端多点呼叫中心组网势必会越来越复杂，为了实现呼叫接入在各点间的最优分配（BSR：Best Service Routing）必然要求每套PBX系统之间都要实现消息上的互递，也就是说一套PBX要和呼叫中心语音网内所有其它PBX系统进行连接实现消息互递，长久以来整个PBX网络会十分复杂，可维护性越来越低，对网络设备要求也会不断提高，整个系统的扩张“瓶颈”也会随之产生。因此，以ASM为核心的概念引入后，PSTN中继接入放在了ASM端，呼叫的整网第一路由策略由IVR的策略模块（ICR：Intelligent Customer Routing）来发起，替代了传统PBX最佳路由策略模块BSR，当一通呼叫请求发起时ICR模块负责与网内所有PBX系统进行消息交互，包括了最大坐席空闲时长（IDL）、预计呼叫等待时间（EWT）、各业务技能组的调节参数（adjustments）、业务代表技能以及业务代表占用状况等，通过这些消息值ICR把呼入转接至最空闲坐席或加权EWT最短的技能组，其中ASM负责消息、呼叫的路由转接。所以对一套PBX来说，只要与ASM互通实现消息上的传递即可，而不需要与网内其它的PBX、IVR系统建立IP Trunk发生直接的交互，所有的消息传递都由ASM来完成，这样就大大地降低了系统和网络的复杂性、节省了硬件成本、提高了系统的可维护性、呼叫接续的效率也会大大提高，同时为今后的平台建设打下了良好的基础。
在建设呼叫中心语音平台时核心节点是系统架构中最重要的环节。因此，以PBX为核心向Avaya session manager前置机为核心的转移，是语音通讯发展的重要标志，也敲响了语音通讯云计算的大门。核心转移后，PBX、IVR、Message等系统作为应用节点也是规划和建设的重点，其中PBX作为业务坐席、语音话路的基础设施尤为重要。
参考文献
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[6]杨彬,黄正谦.构建基于H.323的新一代呼叫中心[J].计算机工程与科学,2005.
【关键词】云计算，数据安全，公钥基础设施，身份认证，访问控制，安全传输
0引言
在云计算时代，越来越多基于互联网的服务，能够随时随地接入，无需复杂的操作，只需要使用浏览器即可轻松访问到这些服务。另外，用户还可以将文档等数据放在云中来共享和协作。另外，云计算通过虚拟化等技术能够充分利用资源，提高资源利用率[1]，对个人用户来讲，只需要一个廉价的智能终端即可，对企业用户来说，可以利用云技术来降低企业IT建设初期的投资和后期的维护成本。虽然云计算有诸多好处，但是云计算所带来的安全问题也使得一些企业在迈向云的过程中望而却步，尤其是数据安全问题。
对于云数据安全的研究虽然各自的角度不同，但都是为保护信息安全的机密性、完整性以及可用性，达到身份认证、数据安全传输，数据加密存储以及数据完整性验证等一些安全目标。本文从各方面来分析云计算数据的安全需求，针对这些需求提出一些可能的解决方案。接着文章分析了在云计算中使用PKI公钥基础设施来保障数据安全的可能性，并对其做了安全分析。
1云计算数据安全问题
云计算的一大优点就是用户可以随时随地接入网络来享受信息服务。无论是在哪里的用户，都可以通过云服务提供的接口，上传自己的数据到云端。对于用户来讲，数据分为隐私数据和共享数据，隐私数据对于用户来说是比较私人的，即使使用云服务存储在云数据中心，但是也不希望被其他人访问到的那部分数据。共享数据是用户放到云端，并希望通过互联网和云来与其他用户分享的数据。从数据生命周期来讲，无论传统IT架构还是云计算中，数据有产生、传递、使用、共享、存储、归档以及销毁7个阶段的生命周期。
2PKI在云中的应用
2.1 PKI简介
PKI公钥基础设施，顾名思义，是基于公钥密码理论及相关的技术而建立的。在网络通信中使用PKI，可以达到数据加密传输地目的，使用数字签名保障数据完整性和不可否认性，通过证书进行身份认证获取到双方通信实体的真实性等诸多安全目标。
2.2 应用PKI保障云数据安全
使用PKI公钥基础设施保障云数据安全的简化示意图如图1所示，用户使用云端提供的存储服务将数据上传到云端数据中心，使用CA作为用户与云端的一个认证媒介。
用户在使用云计算服务之前，需要到CA去认证。一般用户信息注册到RA，RA审核通过后，将证书申请请求发送到CA，CA使用自己的私钥对用户信息及其公钥进行签名，将签名值、用户信息以及一些策略等的扩展项组合在一起，形成一张X.509的用户证书。下发给用户，用户即获取到证书。随后CA会将有效证书的列表到一个接口中。用户证书可以在这个列表中找到。
在CA申请完证书后，用户就可以用自己的证书接入云存储服务了。云端接收到用户的访问请求后，会去CA所的证书列表来检查用户证书。用户端也会验证云端的证书，在双向认证成功后，用户就可以获取云存储服务。
3安全性分析
与PKI在传统IT架构中的应用一致，在云中使用PKI，能够达到身份认证和身份管理、访问控制以及数据安全传输的目的。具体来说：
（1）身份认证和身份管理。身份认证过程是这样的：用户在使用云服务提供商所提供的存储服务之前，首先需要到CA进行认证。一旦证书被CA并被用户使用，CA和用户间的双向认证就建立了。当用户使用云服务时，云端接口接收到用户访问请求，会向用户要求发送用户证书，接收到用户证书后，云端需要拆封证书，验证证书是否是权威机构CA颁发的可信任的证书；验证证书链，知道追踪到可信赖的CA根为止；检查用户证书有无过期；检查证书是否在CA所的证书吊销列表中；验证证书使用方式是否与证书实体中规定的相一致；如果通过这一系列验证，则云端接口认为该用户合法，可以使用云端提供的服务。如果不合法，则拒绝用户接入。
（2）访问控制机制。规定用户对资源的访问权限即可达到访问控制的目的。用户与云端双向认证通过后，云端需要展示用户可以访问的资源范围。通过策略文件的制定，可以为用户分配对资源的访问权限。用户在使用证书访问云服务之前，云端依据策略文件来评估用户对资源的访问或者操作权限。PKI中可以通过证书策略来实现对用户的访问控制。证书策略是可以标记在数字证书中的，用于体现数字证书所能满足的安全要求的一组安全规则要求。此文件对CA在证书颁发和证书管理过程中所采取的一些访问控制措施以及物理、技术、网络等方面的一些措施及要求等。应用开发者或者用户可根据证书策略来确定证书等级及证书的应用范围，方便证书的正确使用。
（3）数据安全传输。云计算环境中，通信形式包含用户上传数据或者下载数据两种，无论哪种形式，都需要保障在一个安全的通道上进行信息的传输，保护信息的CIA属性，即保密性、完整性和可用性，从而保障用户与云端之间的数据传输是安全的。
4结语
在云中使用PKI，能够获得身份认证，访问控制以及数据安全传输及等机制，能够部分解决目前云安全的一些问题。CA 提供了密钥管理机制，对密钥的生命周期各过程均做了详细规定，解决了云中密钥管理的问题，但在云中使用PKI还有一些限制。云中海量用户增大证书管理的难度，加解密的频繁操作也降低了系统运行效率，还有高昂的构建和运行成本，政策和规范的影响。
对所有安全问题来说，不仅仅要从技术方面提升，更多的也要从管理上规范。对于云数据安全问题，需制定严格的内部审计制度和数据加密措施，或许像阿里提出的操作日志透明化等措施也需要建立，让客户直接能看到云提供商有没有查看过数据。技术和管理双管齐下，才是安全问题的最终解决之道。
参考文献：
[1]吴朱华. 云计算核心技术剖析[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2011： 1-36.
关键词：云计算；大数据；数据容灾
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）32-7574-02
1 概述
当代云计算数据中心的存储节点数量少则几十万多则上百万，在规模如此庞大的海量存储系统中，节点失效或磁盘损毁已然成为一种常态，此外，由于网络设备或者传输线路故障等原因导致的数据丢失或短时不可用现象也常有发生。如果用户或企业不能随时随地存取自己所需的数据，甚至发生数据丢失的现象，将大大影响客户满意度，甚至给企业带来巨大的经济损失，因此，必须采取有效措施及相关技术策略来保证云端数据的可靠存储。
2 云端数据中心拓扑结构
云端数据中心是大数据存储的基础平台，数据的可靠性及访问效率与网络节点的拓扑结构紧密相关。按节点功能类型的不同，可将数据中心节点的拓扑结构分成三种类型[1]：①以server（服务器）为为中央节点的星型结构；②以 switch（交换机）为中央节点的星型结构；③混合结构。三种拓扑结构的特点如下：
以server为中央节点的结构将多台server通过传输介质直接互连起来，在这种结构中，server兼任switch的角色，一方面承担数据的加工处理工作，另一方面承担分组的存储转发工作，以server为中心的结构增加了服务器之间的网络带宽，摆脱了对交换机的过度依赖，提高了吞吐量；但是server之间的链路带宽的不均衡增加了布网的复杂度。
以switch为中央节点的结构将各台server通过switch进行互连，switch和server各司其职，switch负责分组的路由转发，server负责数据的存储加工，这种结构布网简单，操作方便，可扩展性强，在现代企业数据中心应用较广泛；但以交换机为中心的结构存在底层server利用率低、switch资源浪费较为严重、网络带宽容量有限、灵活性差等缺点。
混合结构是以上两种结构的一种扩展，其设计融合了这两种结构的优点并有效避开了各自的缺陷。
3 云端数据容灾技术
容灾技术是云端大数据可靠存储的一种关键技术，良好的容灾策略不但能有效提升大数据存储系统的可靠性，还有助于提升系统的访问效率。容灾策略一般都采用冗余备份技术来实现，以确保当出现某种突发状况导致存储系统中的文件、数据、片段丢失或者严重损坏时，系统可准确而快速地访问冗余数据来维持系统的稳定运行[2]。一般来说，容灾技术按策略的不同主要分两种：①复制冗余策略；②纠删编码冗余策略。
3.1 复制冗余策略
复制冗余策略为系统中的每一个数据都建立一个或多个副本，并把若干个副本分散存储在不同的网络节点上，当遇到某个数据损毁或失效不能正常使用时，可通过访问最近的存储节点来获取与原件完全一致的副本数据[3]。基于复制的冗余策略主要关注2个方面的问题：（1）副本数量设置；（2）数据放置方法。
3.1.1副本数量设置
副本系数设置主要采取两种方式： ①静态设置副本数量，目前主流的分布式文件系统Hadoop的HDFS、谷歌的GFS都采用3副本策略，这种静态设置方法操作简单，但灵活性差；②随机动态设置副本数量，即系统根据数据的访问频率、出错概率及网络状况等动态因素随机地确定副本系数，动态地删除或添加副本，这种动态机制能大大增加存储空间的利用率，但动态计算过程增加了系统的开销；
3.1.2数据放置方法
巧妙的数据放置方法能通过提高并行访问量来提升云端大规模数据的访问效率，目前，数据放置方法一般采用顺序放置和随机放置[4]。
①顺序放置方法把数据副本按顺序分布存储在不同节点上，使得排列数目相对较少，针对系统的随机失效有一定的防护性，顺序放置方法技术简单、易于实现和维护，但在具体应用时，因失效具有很强的相关性，局部的网络故障或节点失效就有可能导致整个机架的数据不可访问。
②随机放置方法是在可放置节点中随机地选择一系列节点来存放数据副本，此方法能够降低关联对系统可靠性带来的负面影响，但在实际应用中，由于节点的存储、计算能力各不相同、数据的访问热度也不尽一致，往往达不到理想的均衡负载效果。
3.2纠删编码冗余策略
3.2.2 LDPC编码
LDPC码是从蒙特卡洛及图论演进而成的编译码技术，因其稀疏检验矩阵（少量元素是1，其余部分全是0）特性，被研究者广泛用于设计复杂度低的解码算法，LDPC码可以有效提升系统的容灾能力，但是构造不规则码字的难度也相应成倍地增加。
3.2.3阵列编码
阵列码的编译码过程只涉及基础的二进制异或运算，技术实现相对容易，而且在采用同等编译码的前提下，阵列码比RS码更能有效地提高系统的可靠性，与此同时保持其计算域不变大，阵列码技术一直是大数据可靠存储关键技术的研究热点，被广泛的应用于磁盘阵列及网格存储系统中。
3.2.4 RS编码
RS码是一种高效的纠错码，既可以纠正突发错误，又可以纠正随机错误，在通信领域中有极其广泛的应用，近年来，随着大数据存储技术的快速、多元化发展，有研究者对RS编码行了改造，并将其应用于数据存储领域以提高系统的容错性。
4 云端系统节能减耗技术
数据存储是各种云计算服务赖以施展的基础，在云计算环境下，底层数据中心节点的规模庞大，使得数据存储成本极高，主要源于添置各种网络硬件设施（大型服务器、交换机、路由器等）以及支付各种存储设备的高额电能消耗等。高涨的能耗开销不但增加了系统的运营及维护成本，更催化了大气温室效应，严重破坏了自然界的生态环境，因此，不论从服务商盈利的角度，还是从环境保护的角度出发，节能减耗技术都显得尤为必要。
当前，分布式存储系统的节能减耗技术主要集中在两个方面：①硬件节能策略，主要致力于降低存储系统中的硬件设备能耗；②软件节能策略，通过使用一些专业软件来实现系统资源的有效分配及使用。
参考文献：
[1] Popa L， Ratnasamy S， Iannaccone G，et al. A Cost Comparison of Data Center Network Architectures[Z]. 2010.
[2] 吴朱华.云计算核心技术剖析[M].北京：人民邮电出版社，2011.
[3] 郭仁东.网络数据容灾备份技术及其应用浅析[J].电脑知识与技术，2012（31）.
物联网蛋糕已做大
中国电子学会名誉理事长吴基传在大会上致辞：“近年来以物联网、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术得到迅速发展，成为电子信息领域技术创新和产业升级的重要方向，物联网被认为是具有发展潜力的一个产业。”
我国在2011年10月下发《物联网“十二五”发展规划》，目前已有20多个省区推出地方物联网发展规划，今年2月份国务院了《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》，进一步明确我国当前阶段物联网发展的主要任务和保障措施。物联网技术已经进入了实质性应用阶段，物联网产业蛋糕已经做大。
根据相关数据显示，2012年我国物联网产业市场规模达到3650亿元，比上年增长38.6%，预计到2015年，一批物联网核心技术将实现突破，初步形成物联网产业体系。另有业内专家预测，2015年我国物联网产业将超5000亿元，总规模将超万亿元，到2022年，物联网技术将推动全球企业的利润总和增长21%。
推进物联网五大对策
工业和信息化部总经济师周子学针对物联网发展现状，明确指出将大力推进物联网产业发展的五方面内容：一，充分发挥物联网发展部际联席会议作用，加强技术研发、应用推广、标准制定、产业链构建、基础建设、信息安全保障等方面统筹协调，解决好物联网发展重大问题；二，集中多方资源，协同开展重大技术和应用集成创新。着力突破核心芯片、仪器仪表等技术。加快共性标准、关键技术标准和重点应用标准研究，形成物联网技术标准支撑体系；三，在生产制造、智能减排等领域抓好一批效果突出、带动性强的典型应用示范工程，推动物联网技术集成应用；四，引入多元化竞争机制，协调与物联网紧密相关的制造业、通讯业及服务业，加强产业联动，推进可持续发展格局；五，面向国际国内市场，强化国际交流与合作，努力探索国际化协同创新，有效利用全球资源推动物联网技术突破和产业发展。
大数据助力物联网
在本次大会上，中国工程院院士、中国电子学会物联网专家委员会主任委员邬贺铨作题为“物联网与大数据”的主题报告。邬院士从技术与产业的发展脉络出发，通过具体的案例深入剖析了“格物致知”的新意，讲解了大数据与物联网之间的关系。
关键词：技术革命；金融资本；创新园区；制度
技术革命和金融资本对一个国家的经济社会发展具有十分重要的影响。卡罗塔•佩蕾斯(2007，CarlotaPerez2002)论述了技术革命和金融资本对发达国家经济社会发展的推动作用,认为每一次技术革命的成功财富化都伴生了金融创新（技术—经济范式），金融资本和企业资本在技术革命的不同阶段具有明显不同的影响[1-2]，引起国内外学术界的广泛关注[3-10]。技术革命发端于少数国家和地区，具有很强的区域性和空间集聚性。前五次技术革命在欧美等少数发达国家兴起，其中第五次技术革命正在向我国等发展中国家传播扩散。第六次技术革命正在到来，可能在全球多个角落（包括我国）同时爆发，形成新的全球技术竞争格局。佩蕾斯理论主要分析了全球技术变动的宏观格局，目前学术界将该理论与多维度、多层次的区域发展进程结合起来，开展了佩蕾斯理论面向微观的区域研究方向。下面分别从技术革命、金融资本和制度的角度综述在佩蕾斯理论框架下创新包括区域创新、创新园区的发展过程。
一、技术革命、金融资本与创新园区发展
国家间产业竞争格局由企业间竞争和供应链间竞争向产业生态系统间竞争转移，一个国家的产业生态系统的适应性和动态能力成为该国获得长期的产业全球竞争力的关键，基于个性化制造的第三次工业革命对一个国家来说是一场技术、管理和制度系统中的技术经济范式的深刻变革[8]。蔡跃洲探讨了互联网+行动对我国创新创业的影响，认为互联网+代表着新的技术-经济范式，在2000-2020年以移动互联（物联网）、云计算、大数据等为代表的新一代信息通信技术的广泛应用将启动新一轮经济长周期，衍生出各种新的产业或模式，形成新的技术-经济范式[10]。“大众创业、万众创新”进程中建立了创客空间、创业咖啡、创新工场等新型孵化模式，如果我国各种创新区域或园区（如国家自主创新示范区、高新区、科技企业孵化器）采纳了这些孵化模式，将形成一大批低成本、开放式的孕育创新创业的土壤。他同时认为，我国资本市场发展很不健全，还不能满足创新创业的融资需求，而政府行业主管部门在规制和监管方面力度不足，成为我国新业态、新模式快速发展的障碍。刘军民认为科技和金融的融合旨在激活集聚创新要素，促进科技成果转移转化、孵化、抚育科技企业，发展战略性新兴产业、现代科技服务产业和先导性产业[11]。他从资本配置、风险管理、信息管理等角度系统论述了科技金融与具有阶段性特征的创新链需求的有效匹配框架，讨论了在研发期、初创期、早期、成长期、成熟期等企业技术发展阶段应当采用的融资方式，包括私募、合股、风险资本、创业投资、银行融资、政府优惠信贷、资本市场融资等。李健、马亚讨论了科技与金融深度融合的平台模式，建立了政策性金融和市场性金融与企业创新周期的对应关系，认为科技化的平台模式是实现科技金融发展的主要方式——金融科技化能够有效支撑技术创新，由此形成科技与金融发展的良性互动。他们建议在全国科技园区开展平台金融模式试点，以整合园区内外各种资源，发挥科技金融孵化科技企业的多方面优势[12]。从理论上来讲，Caiani等建立了基于创新和金融资本、与发展巨浪一致的股票流动理论模型，它是一个能够反映股票市场作用的多部门模型，其中包括创新生产部门、银行、资本家和工人等，强调发展过程的循环性和金融与创新的密切联系[9]。
二、技术革命与创新园区发展
目前世界正处于第五次技术革命之中。与前四次技术革命不同，第五次技术革命的中途发生了两个阶段的经济泡沫，第一个是20世纪90年代全球出现的互联网狂热以及2000年全球出现的互联网技术泡沫的破灭，第二个是2003-2007年全球出现的信用扩张泡沫[5]。第五次技术革命导入期的重要结果之一就是我国的改革开放是[5]。我国新一代信息技术、新能源、新材料、生物技术、高端装备制造、新能源汽车、节能环保等新兴产业领域，虽然部分技术领域产业规模已位居世界前列，但大部分停留在技术—经济范式的导入期，即产业演化的萌芽和形成时期，只有极个别产业，如光伏产业经过了拓展期[13]。学术界探讨的技术包括互联网、新能源、新材料、生物技术等。蔡跃洲认为互联网+代表着新的技术-经济范式[10]。林永青、黄少敏（2015）认为“互联网+”是中国版工业4.0的核心技术，它将引领我国产业的智能化、个人化（包括以“创客”为代表的创业者驱动）、跨界化、制服化（制造业与服务业的深度融合）和互联网化。黄群慧、贺俊认为，除了信息通信技术之外，新能源、新材料、生物电子和纳米技术等技术的迅速发展，数字制造、人工智能、添加制造、工业机器人等现代制造技术的持续突破，全球工业发展模式正经历着革命性变化[8]。例如3D打印机为代表的个性化制造会推动以个人和家庭为单位的“个人创业”等十分分散的产业组织方式的快速发展。继第五次信息技术革命之后的第六次技术革命引起一些学者的高度关注。佩蕾斯认为第六次技术革命可能是新能源或生物技术[14]。贾根良认为第六次技术革命诱发的技术群包括云计算、大数据和可再生能源，涉及的信息通信基础设施包括新一代无线网络（5G、Wi-Fi）、物联网和云网络、智能电网等[6]。一些国际学者认为第六次技术革命可能在2020年之后开始的“智能时代”，其核心技术是移动互联、云计算、大数据等新一代信息通信技术[10]。
三、金融资本与创新园区发展
热词：互联网+ 大数据 物联网 云计算 数字出版
目前，“互联网+”已成为国家战略，任何产业都将受到其辐射，不断地思考和寻找与之融合的入口与路径。如果说互联网是一个有机的生命系统，那么物联网对应的就是互联网大脑的感官和运动系统，大数据对应的就是互联网大脑的自主意识和智慧生成的基础，云计算则相当于产生智慧的结构基础――中枢神经。其实推广到出版业也是如此，物联网技术采集各种数据汇总起来，传递到云平台进行分析和挖掘，得到的结果又通过物联网应用于各个方面，从而实现智慧化出版。本文将围绕大数据、云计算和物联网三个方面来探讨如何实现“互联网+出版”的有机融合，推动传统出版业的转型升级。
一、大数据破除数据壁垒和行业壁垒，助力出版产业转型升级
大数据是一种高级信息生产力。大数据所带来的营销模式、购物模式、生活方式的变化，最明显的特征就是网民和消费者的界限逐渐消失，在电子商务的平台下形成新的聚合消费力及消费热点，促进内需。
从大数据对出版业的宏观影响来讲，权威IT研究与咨询公司Gartner 2013年一份大数据分析报告显示，媒体通讯和银行金融最先接受并实施了大数据。出版业作为一个历史悠久的知识性产业，目前正受到媒介融合和新兴传媒的影响，必须要做出转型以适应时代变化，那么如何适时转型而不被时代淘汰，正确决策尤为重要。行业风云瞬息万变，经验和直觉不再可靠。过去由于条件限制只能依靠抽样调查进行随机分析，对自身出版物的销售和反馈信息获取不及时，对于出版物的实际消费群体的信息更是所知不详，无法判断出版是否符合预期定位，在多大程度上符合预期定位。现在借助互联网和物联网获得的大量数据将可以帮助决策者做出更加准确的判断，及时把握住机会，并且更加准确地了解出版上的不足，及时给予针对性的调整。
而从微观上讲，从计划出版一本书开始，在市场调研阶段，大数据可以提供足够的样本，而通过对数据的分析和挖掘，可以快速准确地判断出哪些题材更有价值，更受读者关注和喜爱，更迎合市场需求。甚至可以在确定题目之后，根据该类图书原有市场销售数据，预估首批印制多少本比较合适，以尽可能最大化地利用资源，节约成本，获得最大利润，并减少风险和损失。另外大数据也非常适合帮助出版机构针对性地策划组织营销活动，实现精准营销，提升效率。
而实现这一切的基础，是建立一个出版业共享共建的数据平台，使所有出版相关的信息能够聚合起来，实现流通和分享，一方面可以减少冗余数据的产生，另一方面可以相对容易地建立相关信息标准，使出版机构之间甚至于出版机构和作者之间更方便快捷地进行信息交流。
同样，在大数据环境下，各出版方对消费者和市场需求的把握将更加精准，因此可能导致在出版物选材上更加集中，竞争更加激烈，对于冷门需求的照顾可能更少，导致某种出版资源严重不均的现象，不利于知识的传播。这也要求出版机构要有更加长远和理性的目光，认清自己的定位，善于利用数据而不过度依赖数据，合理调配资源，推动行业健康均衡发展。
二、云计算成就“云出版”
大数据虽然提供了海量数据，但人力难以快速准确地进行分析，而且其中包含很多冗余数据需要加以排除。但是对大多数出版机构来说，专门建立一个数据中心来处理这些数据显然不太现实，因为成本太高周期也较长。云计算作为一种使用共享计算资源进行计算的技术，正好解决了这个问题，目前绝大多数企业都选择使用亚马逊、谷歌等第三方公司提供的云服务，不仅更加专业，成本也在随着技术的成熟越发降低。
云计算的出现为出版行业的发展注入了新的活力，使得近年来数字出版势头越发迅猛，《纽约时报》《基督教科学箴言报》《新闻周刊》等知名报刊受冲击停止了纸质发行，北京大学信息管理系副主任王子舟发言称：“纸质出版最终将会被数字出版所取代。”这从一个侧面显示出“云出版”的生命力和广阔市场前景，以至于越来越多的人提到了“云出版”这个概念。
“云出版”即在出版和发行中充分运用云计算技术，融合不同地区、不同载体、不同形式的各类云平台，形成出版内容云、出版技术云、出版渠道云和出版服务云。可以说，实现云出版是实现智慧出版的重要部分。
除了减少硬件的前期投入外，随着云出版这种模式的成熟，出版机构还将能够免于投入大量人力、物力来单独构建网站，而只需要将数字化出版的数字化部分交给专业机构，如互联网服务商、IT运营商等，从而专注于内容把控和出版发行方面。
但是当前的数字出版并不等同于云出版，因为当前的数字出版有一些关键问题，比如当前比较通行的一种数字化出版方法是加入知网、万方等数据库，由于其数据庞大，专业性太强，导致出版社刊物上网时间滞后，普通人群的接触度不高，也正因为如此，出版机构无法及时全面地了解读者的阅读反馈。而像龙源期刊网这类专业期刊网站在对数据的利用和挖掘以及平台建设方面就做得比较好，具有高效关联性搜索和较为精准的排行，按性别、年龄、职业、爱好等不同兴趣群体分类组合，形成矩阵结构，并能与时俱进推出各平台的阅读器版本，相对更加接近云出版的本意，但其不足就是目前该类网站还仅限于期刊，范围较窄，真正实现云计算出版必然需要更专业、更全面的平台。至于云计算出版能否真正成为推动行业进步转型的助推器，需要政府、出版机构、云服务提供商合力，找到切入点，共同努力达到目的。
三、物联网让书业变得高效、透明、可控
大数据和云计算在出版方面的作用已经有很多人做了深入剖析，然而作为新一代信息技术的重要组成部分，物联网该如何应用在出版方面仍需深入探讨。物联网名为“Internet of things（IoT）”即物物相连的互联网，其包含两层含义，一是物联网是互联网的扩展，二是物联网是物与物之间组网和交换信息的技术。物联网不是科技狂想，而是一种应时代之需而生的实用技术，其核心是业务和应用。出版物终究是一种物品，物联网在出版业必然有其用武之地，而笔者首先想到的，便是物联网核心技术――射频识别（RFID）。
射频识别是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。应用方法就是用一个电子标签在读卡器上面扫描或者轻触一下。其中超高频RFID标签的一个重要特性就是具有全球唯一的编码，而且随着制造工艺和设计的不断改进，超高频RFID标签已经可以做到比纸片还薄，成本也降到只有几块到几毛钱，正适合用来代替出版物的条形码，利用标签的唯一编码作为主键建立索引数据库，图书出版管理机构可以更方便地实现图书出版信息的管理，出版机构可以更准确地掌握每本图书的从策划、编辑、印制到发行销售的相关信息，销售终端可以更轻松地构建销售系统进行销售，三方均不必建立额外的追踪溯源体系，而读者在购书前只需扫描电子标签即可预览图书或光碟部分内容而无需拆封，还可通过互联网了解其他人对该书的评价。标签的唯一性又具有天然的反盗版性质，有助于版权保护。如果图书馆等机构购买图书，还可免去手动输入图书信息等繁琐步骤，节省人力物力的同时提升效率。这些特点将有力提升出版物的市场竞争力，将整个出版产业链条紧密串联起来，实现共赢。
另外，在去年的中国大学生iCAN物联网创新创业大赛展会上，笔者看到了一个非常有趣的作品演示，一位选手拿出一张游戏场景图片，然后用平板电脑打开App放在上面，App调用摄像头拍摄了这张照片后立刻浮现出这张场景的3D画面，非常有趣，吸引了很多人围观。这就是物联网在出版上的一个很好的应用，比如很多教育出版机构有增值服务，但都是要求提供用户名及密码，要学生或者老师自己去网站下载附件。有了这种技术，师生只要下载相应App一扫对应章节的图片，就可以立刻播放相应的影音或者PPT，免去查找的麻烦。其他的比如影音杂志和软件杂志也不必再附赠光盘或者小册子，一个App不仅长期增值，还可以增加出版社和读者之间的互动和联系。其实早在2011年，上海市就已经进行过此类尝试，之所以一直没有广泛应用，一是开发具有一定周期，二是受限于眼光和技术，很多东西还难以实现，但相信在不久的将来物联网必能为出版业带来技术上的进步和革新。
关键词：两化融合；信息化；工业化；工业软件
中图分类号：F127 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）12-0-01
两化融合是工业化与信息化相互作用、功能互补、协同发展的产物，核心是信息化支撑。2010年，十七届五中全会进一步提出“推动信息化和工业化深度融合，加快经济社会各领域信息化”。2011年，沈阳市被确定为第二批国家级两化融合试验区，标志着两化融合工作进入新阶段。沈阳市作为老工业基地城市和国家级两化融合试验区，加快推进两化深度融合，构建以信息化为支撑、高新技术为主导的现代产业体系，既有利于提升传统产业竞争力、促进产业结构优化升级，又是建设先进装备制造业基地和走新型工业化道路的客观要求和必然选择。
一、沈阳市两化融合的发展现状
近年来，沈阳市工业经济保持强劲发展势头，产值规模实现了六年翻两番。目前已形成以装备制造业为主导，以汽车及零部件制造、建筑产品制造等五大优势产业为支撑的产业格局。自沈阳市获批成为国家级两化融合试验区以来，重点从引导体系和服务体系两个方面全力推进两化融合工作，建立市、区两级政府部门及产学研用联动机制。确定5个市级两化融合试验区和示范企业，初步建立了指标评价体系。成立了沈阳市两化融合企业联盟、云计算产业联盟和物联网产业联盟，建立信息化培训基地和两化融合人才社会化服务体系。在国家软件公共服务平台、国家863软件专业孵化器沈阳基地的基础上，建设两化融合促进中心、中小企业信息服务平台、工业设计平台等10大两化融合公共服务平台。
沈阳市电子信息产业经过多年发展，初步形成了以浑南新区、沈北新区为产业密集区，以铁西区、大东区等为重要拓展区的产业布局。“十一五”期间，IT产品制造业总产值年均增长30%，增加值年均增长40%。2011年电子信息产业成为我市第4大支柱产业。软件产业依托浑南新区、沈北新区大型软件园区，产业规模不断扩大，形成嵌入式软件、应用软件、行业解决方案等领域齐头并进的发展格局。
二、沈阳市两化融合存在的主要问题
1.工业软件发展滞后。经过多年来的发展，沈阳市工业软件在部分领域取得了一定突破，但整体水平与发达地区相比仍存在较大差距，不能满足沈阳市工业领域信息化建设的需要。从整体上看，目前沈阳市工业软件品种还比较少，功能也不很全。工业软件的研发和推广应用跟不上沈阳市工业发展步伐，不能满足广大制造业企业对信息化的需求。工业软件应用层次还不够高，缺乏核心技术创新和突破，能满足企业核心业务需求的行业应用解决方案明显缺乏。工业软件结构失衡，不利于沈阳市制造业的转型和升级。
2.企业信息化应用水平整体不高。目前沈阳市除少数骨干企业外，多数中小企业还处于“两化”融合的初级阶段，主要表现在：大部分中小企业的管理者对信息化的重视程度不够；对产品研发设计、生产过程控制等真正提高企业核心竞争力的信息化投入却严重不足；有些企业虽然信息化投入力度较大，但由于缺乏整体战略规划，致使企业网络化建设中各应用单位自成一体，整体综合应用和系统集中协调水平不高。
3.工业企业与信息服务业企业沟通不畅。沈阳市软件企业和工业企业缺乏有效对接，一方面，工业企业不了解软件企业的技术优势和产品特点，难以找到适合本企业特点的合作对象；另一方面，软件企业也不熟悉工业企业的研发、生产、管理等方面的实际需求，难以提供适合的软件服务，导致双方无法互相促进、共同发展。
三、以工业软件为切入点，加快推进沈阳市两化深度融合的几点建议
深入分析沈阳市实际情况，我们认为推进两化深度融合，必须以发展工业软件为切入点，以提高企业自主创新能力为核心，以加快建设国家新型工业化综合配套改革试验区为主线，走出一条符合沈阳实际、可持续发展的新型工业化道路。
1.建立健全两化融合工作机制。完善两化融合推进机制。加快研究制定推进两化融合的具体规划，明确总体思路、目标和分阶段任务，制定落实行动计划。工业企业加大与软件企业合作力度，提高企业信息化水平。软件公司围绕工业企业需求开发产品。行业协会、科研院所重点在服务能力和技术攻关方面有所突破。建立第三方评估的工作机制，推动企业开展自我评估。
2.大力发展工业软件。重点建设沈阳国际软件园等一批集研发设计、生产服务于一体的综合性工业软件产业园区。充分发挥园区的载体功能，加强园区公共服务平台建设，加快受理并认定一批以工业软件开发、验证测试、产业融合孵化为基本内容的公共服务平台，实现聚集发展。组建多方参与、资源共享、优势互补的产业联盟，围绕产业重点，开展工业软件规范标准研究，提升应用服务等级。
3.提高企业信息化水平。支持机床集团、沈鼓集团等装备制造业骨干企业将信息技术引入到研发设计、加工制造、生产管理、市场营销等领域，加大信息技术融合，推广北方交通利用信息技术升级两业合作模式，促进制造业与物流业联动发展，提升自动化、智能化和管理现代化水平，打造新型企业生产管理模式。
4.加大政策支持力度。以沈阳市首批两化融合示范企业为重点，加大专项资金的贴息、补助、奖励等支持力度，支持企业建立信息化机构、职责与岗位，编制信息化发展规划。引导大中型工业企业剥离信息化业务，成立社会化信息服务公司，鼓励采购本地两化融合创新产品。
参考文献：
[1]金江军，刘古权，杨汉东.信息化与区域经济发展.经济管理出版社，2011.
[2]王坚.2010上海产业和信息化发展报告.上海科学技术文献出版社，2010.
关键词：计算机应用技术；网络虚拟化；虚拟交换机
中图分类号：TP317 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2012.01.011
引言
虚拟化技术已经改变了我们的计算方式，例如，许多数据中心完全虚拟化用以提供快速配置，基于虚拟化的云计算可以更好的利用资源。通过虚拟化可以对包括基础计算机设施、计算机系统和软件等资源进行统一管理和抽象，以此来提供弹性可扩展的云服务。
随着虚拟化技术的发展，一个新的网络接入层被引入用以建立虚拟机内部的网络连接，提供许多与物理层相同的功能。服务器虚拟化技术目前发展已经相对成熟，而虚拟化在网络方面的进展才刚刚开始。特别是服务器虚拟化对网络的可移动性，弹性扩展以及网络隔离的要求远远超出了目前物理网络的处理能力。
数据中心可以负载成百上千的虚拟机，因此多租户之间的网络隔离要求变的愈加重要。
网络虚拟化还提供一些附加功能，使网络管理更容易。例如，在虚拟化环境中，虚拟化层可以提供有关虚拟主机动态迁移的相关信息。
本文的其余部分安排如下：第一节描述了虚拟机内部的网络结构；第二节描述了实际物理网络与虚拟网络环境的不同之处；第三节介绍软件实现的虚拟交换层设计；第四节是虚拟交换机的主要应用场景。
1基于流的虚拟交换技术
基于流的网络交换技术提供了一个有效的网络交换方案，采取用软件定义网络的方式，使得用户可以忽略底层硬件的具体情况，直接对流量进行管理并设置数据报文以何种方式通过网络。
用软件来统一管理物理设备，借鉴网络TCP/IP协议的数据链路层桥接原理和网络层协议的设计思想，利用软件实现和硬件实现结合的方式对现有的网络结构予以重新定义，在系统上实现一个虚拟的交换层，除了具有高效的传输能力还可以为云基础网络提供智能的监控服务。
用软件实现的方式具有强壮的伸缩性，灵活性和移动性，方便系统扩展。
2流分组交换的层次结构
流分组交换分为两层，物理设备虚拟化和网络协议层虚拟化。
2.1物理设备虚拟化
物理设备虚拟化是指利用软件来对网卡设备进行抽象，使用用户层软件对物理网卡实现逻辑划分，划分后的设备既可以实施流量控制和负载均衡策略又能高效的利用设备资源，虚拟化后的网卡设备具有和物理网卡一样的功能，硬件实现的资源划分不易动态扩展，软件虚拟以后可以按照需求动态进行资源划分。
通过虚拟技术将一台或多占物理设备虚拟成至少一台逻辑设备，供多个用户进程同时使用，通常把这种经过虚拟的设备称为虚拟设备.虚拟设备一定和实际的物理设备绑定才可以使用。
2.1.1虚拟设备模型
虚拟设备是建立在一个或者多个真实设备之上的抽象。合理使用虚拟设备可以在一个物理设备上构建多个逻辑上的虚拟设备，通过软件的配置，这些虚拟设备可以实现硬件所具有的功能。虚拟设备和真实设备可能的模型有如下几种，实际上应用可根据需求选择其中几种模式。
虚拟设备的建立和管理需要统一的虚拟软件的支持。在虚拟软件的控制下，物理设备可以根据上层需求灵活高效的配置组织出虚拟设备。这可以极大的提高硬件设备的利用率，在规模上可以化大为小又可以积少成多。
2.1.2虚拟设备的管理
虚拟设备管理分为两个部分：
用户态虚拟平台管理，可以用来配置和查看设备的状态，用户可以在用户空间查看和修改虚拟设备的属性文件。
通过内核模块编程管理，由内核直接管理，主要负责物理设备运行和数据通信。
2.2网络协议层虚拟化
利用软件抽象的灵活性重新定义数据链路层和网络层结构，引入一个虚拟管理层来实现数据链路层和网络层，把传统定义的0SI七层协议的网络层和物理链路层压缩为虚拟网络层。
这样就可以把数据链路层和网络层的数据整合成一个数据流，扁平化了网络结构。每个经过虚拟网络层的数据报文均被重新标记。这个数据报文既包含了链路层信息又包含了网络层信息，基本可以对每个数据报文按照逻辑链路准确分类。
网络中的数据报文就可以组织成一个一个的数据流，组织成数据流的好处在于用户可以根据需要对每个数据流进行属性定义，比如QOS策略定制，数据报文的检测和隔离，网络负载均衡等等。
报文基于流分类，就不再需要在物理链路层运行生成树协议，减少了数据报文的转发延迟，降低了网络的流量负载。
3流分组交换
应用基于流分组交换技术对已有的网络协议不用改动，所有的交换工作都在内核协议栈部分完成，大大增加数据交换效率，但是需要在内核协议栈数据结构上添加一些关于数据流控制相关信息用以标识当前处理的数据报文属于哪个数据流。
经过标记后的逻辑数据报文头部结构如下，逻辑报文的生存时间TTL是为了防止逻辑报文在网络中过久滞留而导致网络队列太长而溢出，同时也能保证数据帧不会在成环的链路中被无限次转发，这是实现两点之间多路径转发的基础。虚拟机的虚拟网卡对每个发出的数据报文的控制信息进行标记，与之相连的交换节点接收到数据包后，会根据全局控制器的数据建立一张虚拟连接表，交换节点根据数据报文的控制信息查找虚拟表然后将数据报文转发到目的端口完成一次数据报文交换。
每条虚拟连接可以包含多个虚拟端口，这些虚拟端口被划分为一个逻辑组。有了这个逻辑组可以进行更复杂的交换功能，例如多路径转发，快速路由，链路集成，负载均衡，流量整形，例如图x所示，每个数据流会根据流量使用多个端口，以加快数据报文的转发，多个虚拟连接的数据流可以转发到具有同样操作需求的端口。
基于流的分组交换可以在虚拟机内部网络通信时设定较大的MTU数据包来提高数据报文的转发效率，因为在内核协议栈可以避免IP分组和重装的过程，降低了数据报文的转发延时。
对于每个虚拟端口和虚拟连接，可以自由配置匹配规则用以对数据报文进行匹配和过滤。比如某个端口限制IP地址为10.0.0.的数据包发送，如果接收到类似的数据包，就抛弃掉。
流分组交换需要维护一张虚拟连接表，每个表项唯一标识了一条数据流、应用在经过该数据流的报文需要执行的操作和该数据流的统计信息。
这个域可以唯一的确定一条数据流，里面包含数据报文的
物理地址，IP地址，虚拟局域网ID等等。
虚拟连接计数器
该域定义了一组计数器，用来统计该虚拟连接接收和发送数据包总数，连接的端口总数等等。
虚拟连接规定执行的操作
这个域定义了数据报文经过该虚拟连接时需要执行的操作，例如，匹配规则的修改，数据报文转发，数据报文丢弃等等，用户可以自定义。
3.1流分组交换控制
流分组交换可以实现的重要前提就是流分组交换控制器。流分组交换控制器负责建立和移除虚拟连接表，虚拟连接表的规则设置，物理虚拟设备的参数配置，数据统计信息获取，QoS设置，虚拟防火墙配置，VLAN划分等等。
流分组交换控制器负责监控所有的虚拟连接表，这样虚拟机内部网络的流量状况就可以全方位的被监测，凭借以前的物理设备这是做不到的
基于流交换的数据报文若不与外界通信，则数据报文就可以不用经过物理网卡而直接在内存中进行交换，这个机制也非常大的提高了交换的性能，提高了报文的转发速度。
传统的数据链路层需要运行生成树协议来去除回环通路，MAC地址学习也占用了数目可观的网络流量，现在可以用控制器来为所有的虚拟设备维护一个全局的转发路径，这就省去了生成树协议造成的数据帧转发的延迟以及增加的额外网络流量。
流交换分组控制器要根据配置文件生成虚拟连接表，创建或者移除虚拟连接，维护虚拟端口和虚拟连接的存储队列，为虚拟连接和虚拟端口配置数据报文处理规则。
3.2流分组控制协议
流分组交换控制器通过Netlink套接字和内核进程通信通信，也是网络应用程序与内核通信的最常用的接口。Netlink是一种异步通信机制，在内核与用户态应用之间传递的消息保存在socket缓存队列中，发送消息只是把消息保存在接收者的socket的接收队列，而不需要等待接收者收到消息。
流分组交换控制器和流分组交换模块之间通过Netlink建立一个普通的TCP连接，是一种基于进程间通信机制。流交换控制器和交换模块之间信息交换采用自定义的一套协议。
控制信息事务ID用以标识同一对流分组交换控制器和流交换模块之间的配置过程，例如本次A发送给B的控制信息，B必须要用同一个事务ID来回复A的请求，以区分A发送给B的另外的控制信息。
控制信息类型：
配置信息主要是通知流分组交换模块端口配置数据，端口队列配置数据等等。流分组交换控制器通过控制协议获取各个交换模块和内置的虚拟端口信息，可以对虚拟连接表进行全局性操作，又可以高效的检测网络的状态，未来的工作还会实现根据网络监控结果自动化的调节各个交换节点的配置信息。
4结论
利用虚拟网络设备的特性以及软件抽象的灵活，构建虚拟交换机来实现可扩展的数据链路层。虚拟化技术在一般的网络基础设施本身方面还有很多工作要做。旨在获得虚拟化的优势，如隔离性，灵活性和流动性。可实现弹性、安全、自适应以及易管理的云计算基础网络。
参考文献
[1]《虚拟化与云计算》小组.虚拟化与云计算[J].北京：电子工业出版社，2009
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