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摘要：本文结合当前计算机网络的应用形式与弊端，提出了新一代高性能计算机网络，进一步增强了运行的安全性、可靠性，具有重要应用价值。
关键词：高性能；计算机网络；系统；应用
中图分类号：TP393.0 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 20-0000-02
所谓高性能计算机网络，就是奠定在高速网络协议模型的基础上，在策略控制、机制实现过程中，提出了能够体现网络特征和结构的模型体系，具有开放性、集成性、智能化等优势；结合当前网络体系结构的发展状况，以宏观角度为出发点提出新一代高性能计算机网络结构体系，至关重要。
1 计算机网络运行面临的挑战
1.1 网络服务的质量保障需求
在传统的计算机网络中，只需要对正文数据进行传输。但是随着技术的不断发展与完善，尤其实时多媒体技术投入使用，更多的多媒体系统涉及到数据流的传输作用；但是当前使用的互联网结构中，主要结合最初设计的需求，显然与当前高性能、高效率、高容量的传输需求不相符；在连续媒体流中，对内容、时间等连续性提出了较高要求，那么在网络中就必须保障多媒体应用系统的服务质量。那么在未来网络信息的发展过程中，增强服务质量保障服务，具有关键作用。
1.2 网络服务的安全性能需求
当前我国使用的因特网，过去主要在科研领域运行，因此其安全性能保障不足；随着信息化技术的不断发展与完善，因特网已经进入到人们的日常生活、工作中，包括金融、房地产、军事、电子商务、交通等方方面面，而各种新兴的计算机网络应用体系，对其安全运行提出更高要求。那么在未来的计算机网络中，必须提供高安全、高可靠的系统保障。随着网络规模的不断扩大，带宽进一步增长，网络除了给人们带来诸多方便，其引发的安全问题也令人深思。在大型网络系统中，一般采取若干网络协议模式，而这些协议的设计并没有系统考虑安全性问题，给黑客入侵留下可能性。那么今后因特网的发展，必须意识到安全的重要性，否则安全威胁愈演愈烈，将增加网络运行的复杂性。
实际上，网络安全问题并不是一个局部性的问题，而是涉及到整个系统的协调运行。例如，采用了完善的数据加密技术，但是在传递密钥过程中出现漏洞，就会泄漏密钥的内容，数据加密也失去了应有的作用。因此，如何构建从一端到另一端的网络安全体系，也是今后需要思考和研究的问题。
1.3 网络服务的开放集成需求
随着网络结构的日益复杂，其中出现了明显的异构性特征；在网络组成中，涉及到计算机网络问题，既有固定网，也有移动网；而采用的网络设备、网络软件或者网络协议纷杂不一，再加上各种不同的网络运营商和服务商，将网络管理划分为不同的区域，因此网络的异构性除了硬件多元化以外，在服务平台、业务模型方面也具有不统一性和多样性；另外，随着网络应用范围的扩大，也对网络提出更多要求。
2 新一代高效性能计算机网络的研究与发展
2.1 强化网络服务质量研究与发展
以我国当前应用较多的宽带综合业务数据网、异步传输模式或者集成服务模式中，都增强了网络服务质量保障的重视程度，采取相关技术构建集成服务模式与区分服务模式，对保证技术进一步研究与探讨。
在成服务中，对三种类型的服务模型进行定义，具体分析为：其一，保障服务模型。在此提供了一个性能稳定、具有固定特征、可支持端对端的报文传输；通过该服务模型的运用，为客户提供了良好的数据报传递服务，即可确保一定的时延，也可确保带宽的充足性，提高传输效率；其二，可控载量服务模型。通过应用该模型，在网络高负载或者低负载的情况下，可以提供近似服务，并且保障服务质量水平；其三，尽量投递服务模型。在该模型中，可较好地增强服务模型及可控载量服务模型，保障量化服务质量的参数水平，它们主要来自网络的各个节点，提供了分组调度、信令、接入控制等功能。通过采用集成服务模式，可以更好地与用户需求类型匹配，但是这种方法仅能保障“每条数据流”的服务质量，如果网络数据流比较多，那么各个网络节点就需要保留大量的流状态，给部署工作带来难度。
为了更好地弥补集成服务模型的缺陷，更好地在网络运行中提供简单、方便、灵活、可区分的服务模式，结合服务需求，可以将不同应用程序下的数据流统一为若干流量类型，其中区分服务就是利用用户的流量类型来处理数据，可以实现在不同流量类型中的逻辑服务区分；但是采取区分服务，只是将大量的复杂信息投放到网络服务中，完成网络服务的配置，只能相对保障服务质量；如果对应用数据流起到绝对的质量保障作用，则需要涉及到更加复杂的端到端信令服务，这是今后重要的研究与发展方向。
2.2 网络安全技术的全面应用
为了更好地保障网络安全运行，各种技术方法踊跃提出，当前人们普遍关注的网络安全问题集中于以下几方面：
（1）安全算法。加密技术是安全算法的主要形式，其中涉及到数据传输加密技术、存储加密技术、密钥管理等多个方面；虽然密钥算法不能代替所有的安全技术，但是在网络运行中发挥了不可磨灭的作用。同时，今后加大研究密码理论、公共密钥基础设施以及可信计算机系统，也具有重要意义。
（2）网络安全检测与防御技术在诸多网络安全技术中，防火墙技术是较为基础、较为有效的保护环节；在传统的防火墙技术中，和入侵检测技术、病毒防护技术等有机融合，共同构成了高性能的宽带体系，发挥主动、智能防护作用。在今后的防火墙技术研发与应用中，应结合高性能安全路由器的运行，由内到外发挥保障作用。而我国当前已经研制成功了具备防火墙性能的对称加密算法，同时具有密钥管理功能，是一种高性能的运行体系。
（3）安全协议技术。加强对安全协议的研究，主要涉及到几下几点：一方面，对现有的安全协议进行改进与优化，消除安全隐患或者威胁，并进一步适应高性能计算机网络运行；另一方面，设计与系统运行相匹配的新型安全协议，满足未来通信的安全需求。 2.3 构建开放性、集成性的网络平台
有关高性能计算机网络下的分布对象技术，其主要研究方向集中以下方面：
（1）对于高性能分布对象下的中间件技术运行来说，主要集中于对体系结构、实现技术的研究，只有提高其性能和可靠性、安全性，才能更好地保障新一代计算机网络的有序运行；以当前的大量研究来看，主要集中在改变分布对象的中间件系统体系结构。一方面，吸收了网络系统与操作系统中的全新研究成果，进一步提高计算机运行稳定性；另一方面，尽量减少系统维护的开放性，增强可操作性，减少不必要的性能损失。
（2）在特殊的应用环境下，分布对象中间件技术的研究也很重要。在新一代高性能计算机网络中，支持实时、容错等方面功能，及包括硬件支持也包括软件支持。尤其以CORBA、容错CORBA为主。随着嵌入式系统的应用与完善，进一步促进嵌入式CORBA以及最小化CORBA的发展。
（3）有关分布对象中间件技术的应用，组件技术既可以优化软件体系结构，也可以优化开发模型，同时给软件市场的发展带来影响。当前，在OMG组织中提出了CORBA组件，可以与SUN模型兼容。
3 结束语
总之，新一代高性能计算机网络的研究与应用，是一项复杂的、系统性工程，涉及到诸多技术领域、诸多系统环节的协调运用，甚至可以上升到国家科技计划领域；实现计算机网络的融合发展，加强与各个领域的深入交流。在全球经济一体化发展的背景下，不能再单纯地集中于QOS问题研究或者简单的技术复制、模仿，而是真正实现各个领域、各个方向的有机融合，做到优势互补、开拓思路，探讨高性能计算机网络的全新研究思路与研究方法。
参考文献：
[1]赵毅，朱鹏，迟学斌.浅析高性能计算应用的需求与发展[J].计算机研究与发展，2007（10）.
[2]曹荣强，曹宗雁，迟学斌.基于RMI的高性能计算网络的二次开发模型[J].计算机应用，2010（9）.
[3]容晓峰，苏锐丹，刘平.高性能密码服务器的并行数据处理[J].系统工程与电子技术，2005（6）.
[4]李晖.高性能计算机若干关键问题研究[D].中国科学技术大学：计算机系统结构，2009.
[5]杨滋荣.基于Web数据挖掘的面向领域高性能信息检索研究[D].贵州大学：计算机软件与理论，2008.
[6]朱友文，黄刘生，陈国良.分布式计算环境下的动态可信度评估模型[J].计算机学报，2011（1）.
关键词：高性能；计算机网络；系统；应用
中图分类号：TP393.0 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 20-0000-02
所谓高性能计算机网络，就是奠定在高速网络协议模型的基础上，在策略控制、机制实现过程中，提出了能够体现网络特征和结构的模型体系，具有开放性、集成性、智能化等优势；结合当前网络体系结构的发展状况，以宏观角度为出发点提出新一代高性能计算机网络结构体系，至关重要。
1 计算机网络运行面临的挑战
1.1 网络服务的质量保障需求
在传统的计算机网络中，只需要对正文数据进行传输。但是随着技术的不断发展与完善，尤其实时多媒体技术投入使用，更多的多媒体系统涉及到数据流的传输作用；但是当前使用的互联网结构中，主要结合最初设计的需求，显然与当前高性能、高效率、高容量的传输需求不相符；在连续媒体流中，对内容、时间等连续性提出了较高要求，那么在网络中就必须保障多媒体应用系统的服务质量。那么在未来网络信息的发展过程中，增强服务质量保障服务，具有关键作用。
1.2 网络服务的安全性能需求
当前我国使用的因特网，过去主要在科研领域运行，因此其安全性能保障不足；随着信息化技术的不断发展与完善，因特网已经进入到人们的日常生活、工作中，包括金融、房地产、军事、电子商务、交通等方方面面，而各种新兴的计算机网络应用体系，对其安全运行提出更高要求。那么在未来的计算机网络中，必须提供高安全、高可靠的系统保障。随着网络规模的不断扩大，带宽进一步增长，网络除了给人们带来诸多方便，其引发的安全问题也令人深思。在大型网络系统中，一般采取若干网络协议模式，而这些协议的设计并没有系统考虑安全性问题，给黑客入侵留下可能性。那么今后因特网的发展，必须意识到安全的重要性，否则安全威胁愈演愈烈，将增加网络运行的复杂性。
实际上，网络安全问题并不是一个局部性的问题，而是涉及到整个系统的协调运行。例如，采用了完善的数据加密技术，但是在传递密钥过程中出现漏洞，就会泄漏密钥的内容，数据加密也失去了应有的作用。因此，如何构建从一端到另一端的网络安全体系，也是今后需要思考和研究的问题。
1.3 网络服务的开放集成需求
随着网络结构的日益复杂，其中出现了明显的异构性特征；在网络组成中，涉及到计算机网络问题，既有固定网，也有移动网；而采用的网络设备、网络软件或者网络协议纷杂不一，再加上各种不同的网络运营商和服务商，将网络管理划分为不同的区域，因此网络的异构性除了硬件多元化以外，在服务平台、业务模型方面也具有不统一性和多样性；另外，随着网络应用范围的扩大，也对网络提出更多要求。
2 新一代高效性能计算机网络的研究与发展
2.1 强化网络服务质量研究与发展
以我国当前应用较多的宽带综合业务数据网、异步传输模式或者集成服务模式中，都增强了网络服务质量保障的重视程度，采取相关技术构建集成服务模式与区分服务模式，对保证技术进一步研究与探讨。
在成服务中，对三种类型的服务模型进行定义，具体分析为：其一，保障服务模型。在此提供了一个性能稳定、具有固定特征、可支持端对端的报文传输；通过该服务模型的运用，为客户提供了良好的数据报传递服务，即可确保一定的时延，也可确保带宽的充足性，提高传输效率；其二，可控载量服务模型。通过应用该模型，在网络高负载或者低负载的情况下，可以提供近似服务，并且保障服务质量水平；其三，尽量投递服务模型。在该模型中，可较好地增强服务模型及可控载量服务模型，保障量化服务质量的参数水平，它们主要来自网络的各个节点，提供了分组调度、信令、接入控制等功能。通过采用集成服务模式，可以更好地与用户需求类型匹配，但是这种方法仅能保障“每条数据流”的服务质量，如果网络数据流比较多，那么各个网络节点就需要保留大量的流状态，给部署工作带来难度。
为了更好地弥补集成服务模型的缺陷，更好地在网络运行中提供简单、方便、灵活、可区分的服务模式，结合服务需求，可以将不同应用程序下的数据流统一为若干流量类型，其中区分服务就是利用用户的流量类型来处理数据，可以实现在不同流量类型中的逻辑服务区分；但是采取区分服务，只是将大量的复杂信息投放到网络服务中，完成网络服务的配置，只能相对保障服务质量；如果对应用数据流起到绝对的质量保障作用，则需要涉及到更加复杂的端到端信令服务，这是今后重要的研究与发展方向。
2.2 网络安全技术的全面应用
为了更好地保障网络安全运行，各种技术方法踊跃提出，当前人们普遍关注的网络安全问题集中于以下几方面：
（1）安全算法。加密技术是安全算法的主要形式，其中涉及到数据传输加密技术、存储加密技术、密钥管理等多个方面；虽然密钥算法不能代替所有的安全技术，但是在网络运行中发挥了不可磨灭的作用。同时，今后加大研究密码理论、公共密钥基础设施以及可信计算机系统，也具有重要意义。
（2）网络安全检测与防御技术在诸多网络安全技术中，防火墙技术是较为基础、较为有效的保护环节；在传统的防火墙技术中，和入侵检测技术、病毒防护技术等有机融合，共同构成了高性能的宽带体系，发挥主动、智能防护作用。在今后的防火墙技术研发与应用中，应结合高性能安全路由器的运行，由内到外发挥保障作用。而我国当前已经研制成功了具备防火墙性能的对称加密算法，同时具有密钥管理功能，是一种高性能的运行体系。
（3）安全协议技术。加强对安全协议的研究，主要涉及到几下几点：一方面，对现有的安全协议进行改进与优化，消除安全隐患或者威胁，并进一步适应高性能计算机网络运行；另一方面，设计与系统运行相匹配的新型安全协议，满足未来通信的安全需求。 2.3 构建开放性、集成性的网络平台
有关高性能计算机网络下的分布对象技术，其主要研究方向集中以下方面：
（1）对于高性能分布对象下的中间件技术运行来说，主要集中于对体系结构、实现技术的研究，只有提高其性能和可靠性、安全性，才能更好地保障新一代计算机网络的有序运行；以当前的大量研究来看，主要集中在改变分布对象的中间件系统体系结构。一方面，吸收了网络系统与操作系统中的全新研究成果，进一步提高计算机运行稳定性；另一方面，尽量减少系统维护的开放性，增强可操作性，减少不必要的性能损失。
（2）在特殊的应用环境下，分布对象中间件技术的研究也很重要。在新一代高性能计算机网络中，支持实时、容错等方面功能，及包括硬件支持也包括软件支持。尤其以CORBA、容错CORBA为主。随着嵌入式系统的应用与完善，进一步促进嵌入式CORBA以及最小化CORBA的发展。
（3）有关分布对象中间件技术的应用，组件技术既可以优化软件体系结构，也可以优化开发模型，同时给软件市场的发展带来影响。当前，在OMG组织中提出了CORBA组件，可以与SUN模型兼容。
3 结束语
总之，新一代高性能计算机网络的研究与应用，是一项复杂的、系统性工程，涉及到诸多技术领域、诸多系统环节的协调运用，甚至可以上升到国家科技计划领域；实现计算机网络的融合发展，加强与各个领域的深入交流。在全球经济一体化发展的背景下，不能再单纯地集中于QOS问题研究或者简单的技术复制、模仿，而是真正实现各个领域、各个方向的有机融合，做到优势互补、开拓思路，探讨高性能计算机网络的全新研究思路与研究方法。
参考文献：
[1]赵毅，朱鹏，迟学斌.浅析高性能计算应用的需求与发展[J].计算机研究与发展，2007（10）.
[2]曹荣强，曹宗雁，迟学斌.基于RMI的高性能计算网络的二次开发模型[J].计算机应用，2010（9）.
[3]容晓峰，苏锐丹，刘平.高性能密码服务器的并行数据处理[J].系统工程与电子技术，2005（6）.
[4]李晖.高性能计算机若干关键问题研究[D].中国科学技术大学：计算机系统结构，2009.
[5]杨滋荣.基于Web数据挖掘的面向领域高性能信息检索研究[D].贵州大学：计算机软件与理论，2008.
[6]朱友文，黄刘生，陈国良.分布式计算环境下的动态可信度评估模型[J].计算机学报，2011（1）.