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1.基于SDN的云计算网络优化研究的背景和意义
1.1基于SDN的云计算网络优化研究的背景
近些年以来，云计算这一概念一经出现便引起IT产业界的高度重视。与此同时，云计算网络这一概念也随之出现在了我们的面前。当谈到实施云计算时，总有许多有关分享和管理计算机资源，以及改善应用体验的话题，但是很少有关于如何才能优化云计算网络的话题。随着信息的急剧膨胀使得云计算的数据中心网络面临着空前的巨大压力，在网络中发生超大规模的数据访问已经成为必然的趋势。云计算向网络技术提出了新的挑战，也催生了新技术的出现，比如虚拟机本地互访网络、数据中心二层互访网络等，但是其中最具有代表性的还是SDN（软件定义网络）技术，所以，利用SDN对云计算网络进行优化也成为了当下很受期待的一项研究。
1.2基于SDN的云计算网络优化研究的意义
作为一种革命性的变革，SDN解决了传统网络中无法避免的一些问题[3]，包括缺乏灵活性、对需求变化的响应速度缓慢、无法实现网络的虚拟化以及高昂的成本等。所以利用SDN对云计算网络进行优化可以更大程度上地获得更多的优化空间，使云计算网络可以更好的满足用户的要求[4]。对于云计算网络的用户来说，他们看不到SDN，但这并不代表他们没有享受到SDN带给他们的好处。SDN的最高境界就是用户在享受着SDN带来的便利却并没有意识到自己使用了SDN[5]。更有甚者说，没有SDN，就没有云计算网络，由此可见利用SDN对云计算网络进行优化的研究的重要意义就不言而喻了[6]。
2.云计算和SDN关键技术
2.1云计算
究竟什么是云计算？在文基百科中，“云计算”的词条被表述为是一种基于互联网的计算，在其享的资源、软件和信息以一种按需的方式提供给计算机和设备，就好比生活中的电网一样；专业的IT名词百科，广义地将云计算解释为一切能够通过互联网提供的服务，这些服务被划分为三个层次：基础设施及服务（Infrastructure as a Service，IaaS）、平台即服务（Platform as a Service，PaaS）和软件即服务（Software as a Service，SaaS）；IBM认为云计算是一种革新的信息技术与商业服务的消费与交付模式，在这种模式中，用户可以采用按需的自助模式，通过访问无处不在的网络，获得来自于与地理无关的资源池中被快速分配的资源，并且可以按实际使用情况付费[7]。
总而言之，关于云计算的定义莫衷一是，众说纷纭。下面我们给出一种云计算的概念模型，使大家可以更加形象，更加直观的了解云计算的庐山真面目。如图1-1所示即为云计算的概念模型。
图2-1 云计算的概念模型
目前不仅在IT界，甚至在全社会都流行这样的一句话：“平生不知云计算，便称精英也扯淡”。如果IT有江湖的话，那么时下云计算当仁不让地要坐上新任盟主的头把交椅。我们经历了以PC、网络、服务器和存储为中心的时代，如今云计算时代来了，它将会深刻地改变我们每个人的生活。
下面介绍一下云计算网络的基础架构。因为云计算的定义在不停变化，所以云计算网络的定义也在随之不断变化。本质上，云计算的目标，都是为了在服务和数据中心之间创建一个流动的资源池，而用户可以根据需要存储数据和运行应用。因此，云计算网络的任务主要有以下两个：一是把资源池变成一个虚拟资源，二是将所有位置的用户连接到这些资源。我们可以把云计算网络看成三个相互依赖的结构：前端——主要负责是连接用户到应用；中间层——主要实现物理服务器互联和它们的虚拟机迁移；还有就是存储网络。对于云计算网络来说，不管它们是公共的、私有的或是混合的云，都必须能够：第一，在需要时增加和降低带宽；第二，在存储网络、数据中心和LAN之间实现非常低延迟的吞吐能力；第三，允许在服务器之间实现无阻断的连接，以支持虚拟机（VM）的自动迁移；第四，管理面板上的功能能够延伸到企业和服务提供商网络中；第五，能在不断变化的环境中始终提供可见性
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