云计算平台上网站架构去中心化的分析与设计探究

李莉

◆摘  要：当今，云计算、大数据技术发展日新月异，各行各业对云计算平台的应用也越来越广泛。随着技术的不断发展，传统的中心化架构已无法满足要求，去中心化发展已成为趋势。本文通过研究去中心化的云计算平台网站架构设计，提出相关理论方案，为满足云计算发展需求、提高系统稳定运行提供可参考意见。

◆关键词：云计算平台;网站架构;去中心化

当前云计算平台的架构设计和实现中，对去中心化的系统设计要求较高，如应用区块链技术进行云计算平台本地化系统部署，又比如数据中心建设采用去中心化的设计理念等，都是在一定程度上提升数据安全可靠性的做法。然而，当前在去中心化的研究尚未达到极致水平，存在去中心化不彻底、难以实现去中心化等问题，仍有很大提升改进的空间。本文通过分析云计算平台和网站架构，研究去中心化的网站系统的设计与实现。

1云计算平台上网站架构的设计基础技术

通过分析多套云计算平台上的网站架构发现，其基础支撑技术主要包括CDN、代理服务、缓存技术等。CDN是在原有物理网络基础上架设的一套虚拟网络，选择最优的传输路径，将接收到的用户请求传输给距离最近的网络节点，实现云计算平台相关资源的最优、精准配置。CDN技术通过负载均衡、调度、内容分发等功能，实现网络环境的节点检测、薄弱节点发现等，降低网络拥塞，提升网络整体运行环境，提高网络访问速度。相较于其他基础互联网技术，CDN在远程加速、本地缓存、镜像服务、宽带优化等方面发挥着重要作用，具有较大优势。代理服务器应用于用户在局域网工作时需要与互联网相连的应用场景，充当着局域网与互联网的跳板。这样做的好处在于，既保证了局域网不受互联网的干扰，提升局域网的安全性，同时又满足了用户对互联网的访问需求。代理服务器需要借助缓存技术，通过选择合理的缓存方式，满足不同资料对缓存功能的需求。代理服务器中对缓存技术的应用，随着系统数据量的不断提升而逐渐显现出难以满足系统要求的趋势，未来发展还需不断优化完善缓存技术。

2云计算平台上网站架构去中心化的设计方法

2.1去中心化网络的架构与设计

传统CDN网络结构中，用户区域会分别与独立的镜像服务器相连接，镜像服务器获取数据并传递到分发服务器，这是一种较为简单的网络结构，其中，分发服务器尤为重要，它的故障将导致整个系统无法平稳运行，成为整个系统网络架构中卡脖子的“中心”。因此，亟待设计一种新的网络结构来进行去中心化。本文研究借助代理服务器，将每个用户区域分别与对应的代理服务器进行数据连接和数据传递，代理服务器将获取的数据传输到子云空间，最终由各子云空间汇聚成一个系统，子云之间相互连接，这个连接仅进行资源共享和数据服务。这种网络设计与之前相比虽然较为复杂，但这种去中心化的网络架构在稳定性和安全性方面也有大幅改进，实现了网络侧面的“去中心化”。

2.2DHT协议的设计与实现

遵循上述章节的去中心化网络设计思路，较传统方式增加了子云的管理和调度，这部分工作由DHT协议协助完成。DHT协议根据子云彼此之间的关系，应用不同的协议，进行子云的连接、协调和内部调度。其中，FIND_NODE协议是较为常用的一种协议，用于弥补STORE协议和FIND_VALUE协议在用途与子云内部协调方面存在的不相符关系，保证整个系统的正常运行。子云的DNS服务器中应用DHT协议来协调子云之间的相互联系，使得子云之间可以进行资源的复制与查询工作。在整个系统点射过程中会有对非DHT RPC的应用，其目的在于实现除内容发现和拓扑发现以外的整个系统通信管理流程，该部分技术主要包括SVC_COPY、TR_SELECT等。

2.3 代理服务器与缓存技术的设计与实现

云计算平台去中心化设计对网络系统缓存能力提出了更高要求，传统的缓存机制无法满足。本文研究在上述CDN和DHT技术应用的基础上，在系统中添加主动缓存体系，在常规缓存的基础上增加预缓存机制。网站系统在运行过程中，当系统接收到HTTP服务请求时，系统将对请求地址进行预判断，当在数据库中查找到相关信息后，系统将根据相关特征自动编写相应的预缓存程序，并在系统内实现相关的服务注册，进而在相关服务中应用预缓存功能。

3总结

本文研究的重点是云计算平台网站架构的去中心化设计。在整个设计过程中，可应用CDN技术和代理服务器的缓存技术作为基础技术，建设一套由多个子云系统组成的云平台，通过代理服务器连接每个子云，实现网站架构的去中心化设计。同时，合理选择恰当的协议，并建设代理服务器缓存系统，以保障系统的平稳健康运行，大大提高系统的安全可靠性。在由传统架构向去中心化架构转型的过程中，会增加一些新技术的应用，比如DHT协议等，该部分则需要业务人员不断学习，补充相关知识，并学以致用，指导整个去中心化系统的设计与落地实现。

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