云計算與IPv6

李偉

【摘要】 云計算是企業(yè)IT未來發(fā)展的必然趨勢，IPv6也是未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，IPv6網(wǎng)絡(luò)將成為云計算廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)，兩者將相互促進給社會帶來更好的技術(shù)體驗。本文以云計算所必須的IP地址數(shù)和高帶寬為紐帶將云計算和IPv6兩種技術(shù)結(jié)合起來，論述了云計算的概念和特點，以及IPv6的優(yōu)勢，得出未來兩者將同步發(fā)展相互促進的結(jié)論。

【關(guān)鍵詞】 IPv6 云計算 IPv4

云計算是一種大規(guī)模資源整合的思想，通過建設(shè)自我維護和管理的大型服務(wù)器集群，包括計算服務(wù)器、存儲服務(wù)器、和寬帶等IT資源的“云”，使得用戶可以根據(jù)需要動態(tài)的向服務(wù)器申請部分資源，以支持各種應(yīng)用程序的運轉(zhuǎn)，如此使得用戶能夠更加專注于自己的業(yè)務(wù)，這樣就有利于提高工作效率、降低成本和技術(shù)創(chuàng)新，同時也提高了商業(yè)經(jīng)營的敏捷性[1]。而IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，能夠為云計算提供更加有效的網(wǎng)絡(luò)資源保障，為云計算的應(yīng)用提供強有力的技術(shù)支撐。

一、云計算定義和特點

“云計算”作為一種可擴展性和具有彈性的，基于IT支持能力計算方式，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以服務(wù)的形式向外部客戶提供服務(wù)。

云計算是并行計算、分布式計算和網(wǎng)格計算的發(fā)展，或者說是這些計算機科學(xué)概念的商業(yè)實現(xiàn)。云計算的一個核心理念，就是通過不斷提高“云”的處理能力，進而減少用戶終端的處理負擔(dān)，最終使用戶終端簡化成一個單純的輸入/ 輸出設(shè)備，并能按需享受“云”強大的計算處理能力。云計算的核心思想，是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個計算資源池，源源不斷地為用戶提供按需服務(wù)[2]。云計算的基本原理是，計算運行在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運行機理將與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到所需的應(yīng)用上，根據(jù)需求來訪問計算機和存儲系統(tǒng)。

云計算具有以下特點：（1）高性能：能夠滿足大規(guī)模IT環(huán)境下密集的計算、密集I/O要求；（2）虛擬化：計算資源的物理位置級底層的基礎(chǔ)架構(gòu)對于用戶來說是透明盒不相關(guān)的，資源可分配和共享；（3）動態(tài)性：監(jiān)控IT資源，根據(jù)已定義的規(guī)則自動進行資源的調(diào)度分配；（4）擴展性：可將復(fù)雜工作負載進行分解，分配到可漸進擴展的架構(gòu)中，架構(gòu)的擴展能夠有效支持云計算服務(wù)；（5）靈活性：支持多種應(yīng)用類型，可提供快速和彈性的業(yè)務(wù)支持；（6）安全性：支持云計算用戶數(shù)據(jù)的安全性、防止惡意攻擊、隔離[3]。

二、云計算對網(wǎng)絡(luò)的基本要求

云計算最終將把虛擬的信息世界和現(xiàn)實的物理世界連接為一個有機的整體，形成一個動態(tài)監(jiān)控、實時執(zhí)行的有機整體，即物聯(lián)網(wǎng)或智慧地球。因此，云計算需要采用最簡單的方法來獲取無限的地址資源，以便管理不斷增加的成員。

同時云計算業(yè)務(wù)集中度、服務(wù)的客戶數(shù)量導(dǎo)致了高帶寬的業(yè)務(wù)流，因此需要龐大的帶寬滿足服務(wù)需求。

三、IPv6技術(shù)

IPv4地址池即將耗盡，現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)也存在路由表龐大、路由效率低下、QoS、移動性、安全性等問題，IPv4將會制約了互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，IPv6作為新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，具有以下幾個優(yōu)勢：（1）無限的地址空間。IPv4中規(guī)定IP地址長度為32，即有：232 ≈43億個地址；而IPv6中IP地址的長度為128，即有： 2128≈296* 232個地址，接近無限。（2）IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類（Aggregation）的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄（Entry）表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。（3）IPv6增加了增強的組播（Multicast）支持以及對流的支持（Flow Control），這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長足發(fā)展的機會，為服務(wù)質(zhì)量（QoS，Quality of Service）控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺。（4）IPv6加入了對自動配置（Auto Configuration）的支持。這是對DHCP協(xié)議的改進和擴展，使得網(wǎng)絡(luò)（尤其是局域網(wǎng)）的管理更加方便和快捷。（5）IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進行加密并對IP報文進行校驗，極大的增強了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

四、結(jié)論

IP 地址是云計算的基礎(chǔ)，IP 地址空間的容量和 IP網(wǎng)絡(luò)帶寬是云計算必須考慮和重視的基礎(chǔ)參數(shù)之一。IPv6 可以讓云計算擁有幾乎無限大的地址空間，這使得地球上所有的電子設(shè)備，甚至沙子等上網(wǎng)都成為可能，同時網(wǎng)速的提高和帶寬的加大，使得 IPv6 成為云計算的最佳選擇。我們的互聯(lián)網(wǎng)可能發(fā)展成為下一個云，可以預(yù)見在接下來的時間內(nèi)，IPv6網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與云計算的發(fā)展將同步進行并相互促進。

參 考 文 獻

[1] 張風(fēng)玉，云計算與云服務(wù). 寬帶中國戰(zhàn)略與創(chuàng)新學(xué)術(shù)研討會

[2] 郎為民，李虎生. IPv6在云計算中的應(yīng)用研究. 通信管理與技術(shù). 2011-10-5

[3] 華三通信技術(shù)有限公司. 新一代網(wǎng)絡(luò)建設(shè). 電子工業(yè)出版社