云计算作为互联网当前发展的一大趋势，很大程度上重新定义了软硬件产品的交付方式。云计算按需分配、自动供给和弹性应用框架极大减少了开发人员发布应用中所需的运维工作，开发者将自动进行程序构建、测试、部署等运维操作。随着互联网的高速发展，面对互联网应用爆发式增长及市场需求的快速变化，设计一套能够适应大规模节点的动态伸缩变化的高效应用节点管理平台来变得尤其重要，这将支撑起上层运维工作、将运维工作在云平台内部解决。因此如何有效管理应用节点对于支撑起云端内的一系列运维工作具有重大意义，它为整个应用的节点提供节点的数据管理、消息调用能力、节点腐蚀性监控。本论文主要内容是研究如何将非结构网络应用在云计算环境中，设计一套虚拟网络平台用于自治管理云计算中的伸缩变化的应用节点管理，支撑整个云计算平台的NoOps能力，为整个平台提供核心争力。首先，本文分析当前云计算中节点管理上现状以及应对当前互联网爆发式应用增长所存在的问题，并提出改进云计算中节点管理模型，将非结构化网络管理模型引入到云计算中的节点管理；然后分析节点管理业务需求，根据需求提出具有部分分布式数据库和动态网络特性的节点虚拟网络拓扑模型，并描述虚拟网络模型在构建实现中的有关于节点的动态加入和剔除、消息传递模型、数据聚合、基于吞吐量分析等相关算法研究，以及根据该模型设计与实现的虚拟网络平台，突破的关键技术包括高性能的异步网络传输，统一接口的虚拟表技术，基于状态机的高性能会话管理；最后，本文从测试和性能上验证该平台的可用性及正确性，以及在超大规模环境中，节点度对整个虚拟网络平台的影响。经测试，该平台能很好的适应互联网中爆发式应用请求所带来应用节点动态伸缩的需求，能够达到节点网络动态调整的目的。