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云計算對互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)安全的影響分析

2019-02-26    來源:多智時代

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北京時間5月23日下午消息,據(jù)美國IT網(wǎng)站PCWorld報道,兩個消費者權(quán)益保護團體日前要求美國聯(lián)邦通信委員會(以下簡稱“FCC”)對互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)對寬帶用戶數(shù)據(jù)設(shè)限的做法進行調(diào)查。

“公共知識”(Public Knowledge)和“新美國”基金會旗下開放科技組織(Open Technology Initiative)致信FCC,稱數(shù)據(jù)限額政策不利于同業(yè)競爭和創(chuàng)新,使現(xiàn)有服務(wù)提供商得以以消費者利益為代價不去提高服務(wù)水平,令消費者無法從更低的服務(wù)價格、更多的服務(wù)商選擇和更優(yōu)越的互聯(lián)網(wǎng)接入能力中獲益。

數(shù)據(jù)限額的做法尤其會影響“美國寬帶計劃”(National Broadband Plan)多個目標(biāo)的實現(xiàn)。奧巴馬政府在2010年頒布了美國寬帶計劃,提出了多個目標(biāo)以確保有線和無線寬帶連接得到最為廣泛的應(yīng)用。

Public Knowledge和開放科技組織表示,某些移動運營商不是利用數(shù)據(jù)限額實現(xiàn)合理化業(yè)務(wù)拓展,在不增加巨額開支的情況下對服務(wù)進行升級,而是借助這種機制盡全力限制Netflix等競爭對手的發(fā)展,同時令用戶無法最大限度地使用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。兩個團體在信中稱,在AT&T最近決定改變過去的行業(yè)慣例,計劃將數(shù)據(jù)限額轉(zhuǎn)變?yōu)闋I收來源后,全面了解寬帶限額性質(zhì)就變得更為緊迫。(揚帆)工業(yè)和信息化部電信研究院規(guī)劃設(shè)計所 徐志發(fā)

近幾年來世界范圍內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的強勁復(fù)蘇,將二十一世紀(jì)初互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂給產(chǎn)業(yè)帶來的負(fù)面影響一掃而光。而以web 2.0、微博、SNS等業(yè)務(wù)為代表的新的業(yè)務(wù)形態(tài),以物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化、三網(wǎng)融合等為代表的新的技術(shù)領(lǐng)域和以芯片能力、寬帶接入、無線網(wǎng)絡(luò)等為代表的基礎(chǔ)技術(shù)革新,給互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的進一步快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)變革注入新的動力。這其中,云計算是一股令人振奮的革命性的推動力量。

云計算無論是作為一種新的商業(yè)模式還是一種新的技術(shù),其對互聯(lián)網(wǎng)的影響都是深遠(yuǎn)的。云計算(主要是公有云)對互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)及安全的影響則主要體現(xiàn)在其資源部署模式和技術(shù)實現(xiàn)方面。特別是云計算的運行環(huán)境—云數(shù)據(jù)中心的分布和部署方式對互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)影響顯著。

據(jù)相關(guān)機構(gòu)預(yù)測,全球未來幾年數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)將保持高速增長,年復(fù)合增長率超過20%,其中云計算增速最快。2008年,雖然受金融危機影響,國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心增長率下滑,但增速仍達(dá)39.1%.目前基本恢復(fù)到近50%的增長速度。我國的數(shù)據(jù)中心市場三大基礎(chǔ)運營商占有大壁江山,市場占有在60%以上。

云數(shù)據(jù)中心因為規(guī)模更大,集中度更高,出口帶寬更高,可靠性要求更苛刻,因此對互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的影響相比普通的數(shù)據(jù)中心更大,其影響可從城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)和網(wǎng)間互聯(lián)三個方面進行分析。

1.對城域網(wǎng)架構(gòu)安全的影響

云數(shù)據(jù)中心和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心一樣,就近接入城域網(wǎng)(省網(wǎng)情況也類似)是一種主要的部署方式。特別是非運營商數(shù)據(jù)中心采用這種情形可能更普遍。由于云數(shù)據(jù)中心往往面向全網(wǎng)提供服務(wù),如何分流和優(yōu)化這些云數(shù)據(jù)中心的流量將是城域網(wǎng)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

一方面,云計算業(yè)務(wù)運營商會根據(jù)自己業(yè)務(wù)的流量流向特點,通過分布計算(類似于CDN的原理)優(yōu)化自己的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)策略,減輕數(shù)據(jù)中心對接入城域網(wǎng)的壓力。另一方面,互聯(lián)網(wǎng)運營商或者ISP需要重新規(guī)劃自己的網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)流量的分流和優(yōu)化。

目前我國主導(dǎo)運營商的互聯(lián)網(wǎng)都基本實現(xiàn)了扁平化結(jié)構(gòu),城域網(wǎng)絡(luò)直接上聯(lián)骨干節(jié)點。根據(jù)城域網(wǎng)內(nèi)云數(shù)據(jù)中心的規(guī)模和分布,增加一些骨干節(jié)點的多向連接(或者儲備這樣的預(yù)案)是一種積極的方案。此外,城域網(wǎng)的IDC接入路由設(shè)備和出口路由設(shè)備的部署和能力分擔(dān)都應(yīng)該探索分區(qū)和集群模式。對于ISP(ISP自身可能也是云數(shù)據(jù)中心)而言,多線連接不同的運營商,或者爭取將云數(shù)據(jù)中心接入運營商骨干節(jié)點都是一種積極的方案。

由于城域網(wǎng)擔(dān)負(fù)著用戶訪問的巨大壓力,面對大業(yè)務(wù)量的面向全網(wǎng)服務(wù)的云計算業(yè)務(wù),逐步建立面向業(yè)務(wù)的合理架構(gòu)顯得非常重要。

2.對骨干網(wǎng)架構(gòu)安全的影響

為提升數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)能力和影響力,基礎(chǔ)運營商自有的云數(shù)據(jù)中心會盡可能靠近骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。由于運營商的數(shù)據(jù)中心也會開展出租業(yè)務(wù),因此一部分第三方云計算業(yè)務(wù)也會通過租用機房的方式接入骨干網(wǎng)。

運營商的骨干網(wǎng)以往一般是不直接開展業(yè)務(wù)的,但是云計算可能會大規(guī)模改變這種局面。如何保障云計算業(yè)務(wù)對骨干網(wǎng)的沖擊將是骨干網(wǎng)架構(gòu)師面臨的重要任務(wù)。

傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)強調(diào)“就近服務(wù)”,因此信源分布、用戶分布以及運營商基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)基本上呈正相關(guān)的關(guān)系,就我國來說,北京、上海、廣東等寬帶用戶規(guī)模較大、基礎(chǔ)設(shè)施較好的省市同時也擁有全國大多數(shù)的信源資源。與這種情況相對應(yīng)的是網(wǎng)絡(luò)流量也從全國各地向這些網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)達(dá)的地區(qū)集中,形成了北京、上海、廣州等幾個重點的互聯(lián)網(wǎng)流量集中地。

在云計算環(huán)境下,大規(guī)模超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心是趨勢。此時數(shù)據(jù)中心的能源消耗所帶來的成本將成為云提供商重點考慮的問題。例如google公司在多個地點擁有約12座專屬數(shù)據(jù)中心,共運行著約100萬臺服務(wù)器,即使不考慮數(shù)據(jù)中心路由器、交換機等設(shè)備的電力消耗,僅是這些服務(wù)器的電力需求就達(dá)到500兆瓦,相當(dāng)于半個舊金山市區(qū)的電力消耗。因此google公司盡量選擇在電力資源豐富、地理條件安全、很少有自然災(zāi)害的地方建設(shè)數(shù)據(jù)中心,例如將云計算數(shù)據(jù)中心建在OREGON水電站附近,或建立在諸如比利時等溫度較低的地方,以利用空氣自然冷卻。

我國西部和東北因為自然條件好(溫度優(yōu)勢)和人力成本低廉,會成為大型云計算運營商重點部署區(qū)域,云數(shù)據(jù)中心部署模式以用戶和信源為中心向以能源為中心轉(zhuǎn)變,由東部地區(qū)向中、西部、東北地區(qū)發(fā)展會成為一種趨勢。這種變化對以用戶和信源為中心的骨干網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和設(shè)備配置提出了新的要求。骨干網(wǎng)的架構(gòu)必須重視這種變化,提前做出反應(yīng),保障對云計算業(yè)務(wù)和傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的有效承載。

3.對網(wǎng)間互聯(lián)架構(gòu)安全的影響

云數(shù)據(jù)中心似乎對網(wǎng)間的互聯(lián)互通影響不大,其實不然。由于歷史原因,我國互聯(lián)網(wǎng)的幾大主要骨干網(wǎng)之間在京、滬、穗三地進行互聯(lián),其他地方并沒有互聯(lián)點或交換中心。所有省與省、城域與城域之間跨網(wǎng)業(yè)務(wù)互訪必須經(jīng)三地繞轉(zhuǎn)。由于京、滬、穗三地都屬于寬帶用戶規(guī)模較大、基礎(chǔ)設(shè)施較好的省市,基本能夠滿足我國東部互聯(lián)網(wǎng)流量相對集中業(yè)務(wù)需求。云數(shù)據(jù)中心的出現(xiàn),特別是云數(shù)據(jù)中心由東向西,由南向北發(fā)展態(tài)勢的轉(zhuǎn)變,使得傳統(tǒng)的互聯(lián)格局出現(xiàn)瓶頸,難以保證云計算時代互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)間業(yè)務(wù)的需求,這就需要網(wǎng)間互聯(lián)架構(gòu)作出調(diào)整和優(yōu)化。

反觀美國的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)間互聯(lián)架構(gòu),基本都是在人口密集和業(yè)務(wù)量大的城市設(shè)立直連點和交換中心,數(shù)量眾多。這是一種市場化的自然選擇。參考國外經(jīng)驗,滿足未來云數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)需求,在西部增加新的網(wǎng)間直連點或者交換中心,拓展現(xiàn)網(wǎng)的網(wǎng)間架構(gòu),提高網(wǎng)間的可靠性和業(yè)務(wù)效率是一種理想方案。

云計算在我國還剛剛起步,超大規(guī)模云數(shù)據(jù)中心也處于規(guī)劃建設(shè)階段,未來云計算的發(fā)展還存在諸多的不確定因素。但是未雨綢繆,及早應(yīng)對未來的需要,提前考慮網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的優(yōu)化,或者積極儲備架構(gòu)調(diào)整方案是一項長期的重要的工作。

在不久的將來,云計算一定會徹底走入我們的生活,有興趣入行未來前沿產(chǎn)業(yè)的朋友,可以收藏云計算,及時獲取人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)的前沿資訊和基礎(chǔ)知識,讓我們一起攜手,引領(lǐng)人工智能的未來!

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