云计算技术背景下的光纤通信网络优化对策分析

李晓洁，毛 瑞，陈亚琨

（郑州电力高等专科学校，河南 郑州 450000）

0 引 言

当前，人们对数据传输的要求逐渐向容量大和速度快的方向发展，光纤通信逐渐得到了人们的重视。由于光纤技术和激光技术的创新，光网络通信已经发展成为主要的通信手段。其中，信源、信道以及信宿是光网络通信的重要组成部分，当其中某一环节出现问题时就会影响整体安全性能和传输速率。光网络通信过程容易出现信息传输速率低下、耗能较高以及通信通道布线混乱等各种问题。在光网络通信过程中，有时需要传输大量数据，网络通信优化的关键问题是传输速率。近年来，云计算技术得到了空前发展，实质是数据分析与处理技术能够在短时间内计算和统计相关数据，在大规模数据传输时起到重要作用，并为优化光网络通信提供了一个良好途径[1-2]。因此，将云计算技术应用到光网络通信中，将成为以后通信优化的重要研究方向。

1 云计算技术基本功能

1.1 虚拟化

虚拟化是指将现实中的物理资源转化成相关数据，转化后的数据能够在网络中传输和流通。简而言之，云计算技术的虚拟化功能是模拟物理资源生成与原始资源一致的循环数据，是一个等效的替换过程。虚拟化资源和物理资源具有相同的接口和功能，在这两种资源上施加同种行为会得到相同的传输结果。此外，云计算技术的虚拟化功能具有真实性、一致性以及可靠性。

1.2 自动化部署

在现代Internet环境中，数据流通量非常大，并且还在迅速增加。将流动的虚拟化数据应用于实际，单靠相关服务器的部分功能无法实现。传统数据信息处理技术虽然在一定程度上能够起到辅助功能，但是处理效率及精确度方面还有待提高。在这种情况下，云计算技术通过简化各种处理过程，在建立完整资源应用环境的同时，不仅能够大幅度提高处理效率，还可以使用户在最短时间内获得想要得到的资源。

1.3 应用规模扩展

云计算可以在云存储环境中高度集成大型网络资源，相当在无形中形成了大容量的资源池。这个资源池直接与各个用户连接，所连接的用户能够通过网络传输在资源池中获取相关资源，但由于同一时间内获取资源的人数较多，因此会产生负载循环的问题。当较多用户同时获取资源时，负载周期较长；而较少用户同时获取资源时，负载周期较短。针对上述情况，通过云计算技术计算和分析当前服务平台的负载情况，并根据有限元仿真模拟得出未来发展趋势，通过综合分析用户使用动态，及时调整相关应用程序中的数据资源，在负载周期较短时释放资源，在负载周期较长时拓展资源。通过应用云计算技术的规模扩展功能，提升网络资源利用效率，改善用户的上网体验[3]。

1.4 分布式数据库与非结构化数据存储

网络在传输过程中每时每刻都会产生大量数据，而产生的数据需要进行存储。传统SQL和其他数据库显然无法满足当前现状，无法存储非结构化数据，不利于数据信息应用程序。此时，通过云计算技术可以直观地协调数据集成，并且可以在多个虚拟服务器上使用分布式文件系统构建多个数据库。分布式数据库具有明显的优势，在存储方面具有较好的可伸缩性，能够根据实际情况进行储存，以满足不同的存储情况。此外，非结构化数据可以通过开源HBase分布式存储系统进行存储。

2 光纤通信的主要特点

2.1 具有较低的损耗

我国近年来大力发展光纤通信技术，已经取得一定的研究成果，具有损耗低、速度快以及容量大等优点，并已经应用在我国各行各业。石英绝缘材料是光纤通信技术的主要组成部分，传输过程中的损耗在20 dB/km以下。与其他材料相比，其损耗较低。另外，光纤线缆更能够适应周围各种复杂的环境和气候条件，将外界各种因素的影响降到最低，使其在使用时具备较好的稳定性。目前，光纤通信中一般会使用玻璃作为绝缘材料，大大降低产品生产成本的同时，还会大幅度提高材料的服务年限。

2.2 抗干扰能力强

当前，信息化技术发展迅速，各种各样的上网设备层出不穷，并逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。随着上网人数增多，网络安全问题逐渐引起人们的重视。人们在追求网速的同时，更加注重信息传输的安全性问题。因此，光纤通信技术在广泛应用的同时，应具备可靠性和稳定性。传统的通信技术中，在信号传输时，通常会受到γ射线和太阳黑子等电磁波活动的影响，导致信息传输过程中发生错误或速度降低。光纤通信技术能够解决传统通信中存在的各种问题，最大限度提高信息数据传输的安全性、效率性以及稳定性。

3 光纤通信网络优化中存在的问题

3.1 传统的光纤通信网络优化存在局限性

光纤通信网络的优化是一个复杂的过程，涉及到交换技术和无线技术等，而且对相关工作人员提出了更高的要求，需要具备丰富的实践经验和理论基础。传统光纤通信网络优化，一般是技术人员通过自己的工作经验进行人工分析，但不同场所其软件和硬件条件大相径庭，所采取的优化方式也是千差万别。这就要求技术人员在光纤通信网络优化过程中，必须精通各种方法和措施。就目前的优化软件而言，其对性能良好的光纤通信网络适应性较好，而对情况复杂和故障较多的线路优化效果较差，导致优化过程中存在一定的局限性，无法对整个系统进行完全优化[4]。

3.2 数据管理受限

随着人们生活质量的明显提升，人们对生活丰富性的要求也逐渐提高。手机、电脑以及平板等设备上网的用户逐年增加，使得网络传输速度和响应速度降低。光纤通信网络优化时会存在各种问题，传统意义上的优化方法已经跟不上当前光纤通信网络发展的速度，因此需要进行提升和创新。优化光纤通信网络需要收集和整理大量的数据信息，并采取措施有效分析这些数据，还需要相关工作人员具备较高的理论知识和工程实践经验。此外，随着收集到的基本数据信息越来越多，出现了存储数据的难题。当前一般通过创建大容量数据库来存储数据，而光纤通信网络需要获取大量数据信息完成优化，这就导致数据库大部分存储空间被占用，降低了软件运行速度和响应速度，不能满足数据管理的需要。

4 云计算技术下光纤通信网络优化的措施

4.1 光纤通信网络优化的原则

当前光纤通信网络已经走进了工业生产和人们的日常生活，因此应该重视光纤通信网络的优化问题。优化的主要原则是灵活、可靠以及自动。光纤通信网络负责信息的交换和传输，对网络容量以及信息传输的安全性和可靠性有一定要求。为了确保能够达到最优化状态，主要采用环形和网格形的光纤通信网络拓扑结构。另外，光纤通信网络的优化需要事先分析业务流量和流向，保证光纤通信网络结构的优化更加实用。同时，在优化过程中，必须保证光纤传输的容量需求，还应分析当前市场趋势以便做出正确预测，促进后续业务扩展。

4.2 收集数据信息

云计算技术的关键和核心是物联网，而光纤通信网络从某种意义上来说就是物联网。在收集数据信息时，可以将信号传感器安装在光纤通信网络的硬件设施上，不断收集数据信息，并将收集到的数据实时传输到上位机，通过云计算分析技术进行虚拟化转化并读取，自动分析这些数据，以确定是否需要优化当前的光纤通信网络。传感器在收集和传输数据信息时，应该根据实际需求将收集到的有效信息进行分类和统计，去除无效信息和重复信息，减少工作量，提高处理速度。经过有效信息的分析处理后，能够得到当前网络实际运行状态，相关工作人员能够实时掌握运行情况，为光纤通信网络优化提供可靠依据[5]。

4.3 分析数据信息

进行光纤通信网络优化时，会收集到大量多种多样的数据信息。传统信息数据处理方式不能满足当前社会发展的要求，而在云计算技术支持下能够快速收集信息并高效率处理和存储。通过云计算技术收集分析数据信息，能够为光纤通信网络的优化提供可靠保障。

4.4 对光纤通信网络优化方案进行测试

通过云计算统计分析技术能够快速、准确且有效地解决光纤通信网络优化过程中的各种难题。云计算技术针对某种故障提出几种优化方案，经过系统有限元仿真模拟后，采用其中最有效、最快速以及最经济的优化方案，解决当前光纤通信网络存在的故障，大幅度提升光纤通信网络传输效率。

5 结 论

综上所述，光纤通信网络已经在各个领域得到了普及和应用。相关数据信息是隐形的财富，当光纤通信网络发生故障或者瘫痪时，将会引发一系列的严重后果，所以应该重视光纤通信网络的优化和维护。云计算技术的出现解决了当前光纤通信网络的难题，通过收集数据信息、分析数据信息以及测试光纤通信网络优化方案等方法，为光纤通信网络优化提供更加便捷的方式。