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时间:2018-11-01
《基于边缘智能的高校校园网络体系架构研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、基于边缘智能的高校校园网络体系架构研究近几年来,传统的“三层”核心智能X络结构越来越力不从心,它不仅影响了X络的性能,同时降低了X络的灵活性、扩展性、安全性和可控性。针对此问题,提出高校校园X络体系架构从“核心”向“边缘”转变,实现边缘X络智能化,从而克服传统组X方式的重重束缚,提供一种更通畅、高效、高扩展性的高校校园X络。关键词:高校校园X络;三层核心智能X络;边缘智能X络;体系结构引言 随着信息技术的迅猛发展,高校校园X络日新月异。首先,学生拥有计算机的量越来越大,上X的人数与日俱增;其次,校园X络各种应用不断增多
2、,如校园一卡通、数字安防监控、VOD点播、IPTV、数字广播、数字资源等;再次,个人上X业务越来越丰富,如P2P、X络游戏、X络影视等。导致高校校园X络规模越来越大,X络流量越来越大,X络威胁越来越严重,X络安全性越来越差[1]。高校校园X络结构将不得不调整,必然由核心智能X络向边缘智能X络转化。1、核心智能X络传统的高校校园X络都是按“三层”结构来部署的,即核心层、汇聚层、边缘层,采用以X络核心智能设备为主导的核心智能X络架构[2]。在这种结构中,核心智能设备是整个X络的重中之重,承担所有的X络策略和控制,边缘设备只是
3、进行简单的用户接入、数据交换和转发。 在高校校园X络建设的初期,X络结构简单,用户数不多,X络业务单一,X络流量较小,对X络决策和控制要求不高,核心智能X络还能负担。但随着校园X络规模的扩大,用户数的增多,X络业务的丰富、X络流量的激增,数据的传输和控制越来越复杂,核心智能X络越来越力不从心,种种弊端就渐渐的显露出来了。1.1性能和服务质量(QOS)低 在核心智能X络中,对X络是否能有效的控制和整个X络的性能取决于核心设备的智能和决策能力。随着X络业务和技术的发展,大量的数据流量和多样化的业务对核心设备性能的要求越来
4、越苛刻,如果核心设备出现高负荷运转或其它问题,将影响其对整个X络的决策和控制,从而降低整个X络的性能。同时,X络的策略和控制是由核心设备来承担的,而各种业务是在边缘X络接入的,不可避免这种服务质量是较低的。1.2安全性和稳定性差在核心智能X络中,所有的策略和控制都集中在X络核心,边缘X络只负责简单的接入功能,用户在核心X络对其进行审核和授予访问权限之前,就已经接入X络,这给X络造成了巨大的安全隐患,将严重影响整个X络的稳定。1.3灵活性和扩展性差 在核心智能X络中,核心设备的能力和扩展性决定着整个X络的能力和扩展性。如
5、果核心设备无法支持过多的流量和新的应用,就必须升级甚至更换核心设备,这将大大增加校园X络建设的成本,降低了X络的可扩展性。同时,由于整个X络的决策和控制依赖于单一的核心设备,导致无法对一些特定的应用和X络行为做出个性化的决策和控制,从而使得X络的灵活性有所降低。 综上所述,核心智能X络不仅影响X络的性能和服务质量,降低了X络的灵活性和扩展性,还增加了高校面对新的需求时付出的成本和投资,于是边缘组X理念开始出现,并引发了从“核心X络”到“边缘X络”的X络体系结构革命。2、边缘智能X络近几年来,高校校园X络的智能不仅体现在
6、X络核心,更是推到贴近用户的边缘层,从而形成端到端的边缘智能X络[3,4]。与核心智能X络相比,由于加强了X络边缘设备的智能和决策能力,使整个X络在可用性、扩展性、安全性和可控性上都有很大的提高。边缘智能X络的优点如下:2.1接入点的可控性 边缘智能设备能够在接入点做出决策,在流量进入X络之前执行访问和安全策略,减少了核心设备的负荷。此外,智能边缘设备可以为每个用户、每个会话进行动态、自动配置。对于访问X络的个人,边缘智能设备能够根据其特定的访问权限,准许或限制其访问。这些配置功能使X络更具动态性、安全性和适应性,同时
7、能够满足用户的独特需求。2.2边缘设备的可管理性 智能边缘设备具备管理功能,支持远程对边缘设备进行各项配置和监控,同时支持802.1p、VLAN划分、端口链路聚合和端口镜像功能,支持配置文件的备份下载和上传,等等。2.3边缘设备的安全性 在X络边缘使用智能边缘设备后,安全性得到增强,从整体上提升了X络的安全性。2.4集中控制X络配置 通过具有动态策略控制功能的X络管理软件及确保安全性、移动性和融合的模块实现中心命令后,高校将集中控制X络配置,因而更便于在校园X络内实施新的应用和支持新的流量类型。这种方法不仅使校园X
8、络可以提高安全性,实现移动边缘,充分利用新技术,而且还有助于降低成本。2.5摆脱X络对核心的过度依赖 当X络边缘智能大幅提高之后,在一定程度上就可以摆脱对X络核心设备的过度依赖,降低频繁地升级和重新部署核心设备的高投入。3、X络边缘智能的实现高校校园X络边缘智能的实现,一方面,是部署智能边缘交换机;另一方面,是部署
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