构建安全可靠的网络工程系统：聚焦于云计算和网络安全

构建安全可靠的网络工程系统：聚焦于云计算和网络安全

殷怡

武汉工程科技学院   湖北 武汉 430200

摘要：本文对网络工程（包括网络架构、设计、测试和维护）的关键组成部分：云基础架构和云计算的网络安全进行了介绍。从一种新的视角来看，云架构正在为我们带来巨大的好处，但是，如果我们要保持这些好处并在未来能够继续享受这些好处，那么我们需要确保在当前和未来的网络环境中拥有安全可靠的网络。此外，由于云计算环境中出现了许多新问题和新挑战，因此需要一个能够处理这些挑战并在未来能够持续下去的系统。

关键词：云计算； 网络工程；网络安全

引言：对于大多数 IT专业人员来说，构建安全可靠的网络工程系统可能是一个令人沮丧的任务，因为他们所面临的挑战似乎总是和网络本身的安全性有关。然而，从另一个角度来看，云技术为我们提供了更多的机会来提高效率和生产力。正如在本文中所讨论的，如果要保持云计算技术在未来几年内继续发展并为我们带来好处，那么我们必须确保这些系统能够应对当前和未来的网络安全挑战。

一、云计算概述

云计算（Cloud Computing）是一种基于网络的计算模型，它允许用户通过互联网向计算机和应用程序提供数据和功能。它通常由大型计算机集群、云基础架构（包括数据中心）以及所需的网络设备组成，云基础架构提供计算资源和网络资源，用户可以根据自己的需要在云计算中创建和管理各种计算资源。

二、构建安全可靠的网络工程系统的需求分析

2.1网络工程系统的基本需求

对于大多数网络工程人员来说，构建一个安全可靠的网络工程系统可能是一个令人沮丧的任务。在这里，我们将聚焦于云计算，因为它为我们带来了很多好处，包括提高效率和生产力、减少停机时间和成本、提供更高的灵活性以及提高安全性。然而，正如我们之前所讨论的那样，虽然云计算带来了很多好处，但在这些好处背后也存在着一些风险和挑战。由于云计算具有高度可扩展性、复杂性和高度动态的特点，因此云计算环境中出现的一些新问题和新挑战也需要得到关注。

2.2网络安全的基本需求

对于大多数组织而言，云计算具有高度的灵活性和可扩展性，这意味着可以在任何时间从任何地点访问各种 IT资源。然而，由于云计算环境的高度动态和高度复杂性，因此网络工程人员必须在满足其需求的同时保持网络安全。为了保持这种灵活性和可扩展性，网络工程人员必须考虑以下因素：如何确保用户的数据不被窃取；如何确保企业对云计算系统的访问不被滥用；如何确保在不同的云基础架构之间建立安全连接；如何确保网络拓扑和配置的可管理性；如何确保安全性和网络性能；如何在不中断业务运营的情况下维护网络拓扑并进行故障排除。

三、构建安全可靠的网络工程系统的关键技术

3.1网络拓扑规划与设计

根据企业的不同需求，可以选择不同的网络拓扑结构，例如虚拟专用网（VPN）、核心交换、数据中心、广域网、接入网和接入网间互联等。然而，由于云计算环境的复杂性和动态性，因此网络拓扑的选择也是非常重要的。为了确保系统可以在不中断业务运营的情况下继续运行，网络工程人员需要考虑以下因素：如何通过规划和设计有效地管理网络拓扑以提高效率和生产力；如何确保系统能够快速地从一种网络拓扑切换到另一种；

如何在保持安全性的同时利用云计算系统的可扩展性来降低总体拥有成本（TCO）；如何在不中断业务运营的情况下管理网络拓扑以确保业务连续性。

3.2网络设备配置与管理

在云计算环境中，网络设备通常包括路由器、交换机、防火墙、存储设备等。对于这些设备，通常需要在云环境中进行部署和配置，以确保它们能够与网络拓扑相适应。然而，由于云计算环境的复杂性和动态性，因此网络工程人员还需要考虑以下问题：如何通过合理地配置和优化来充分利用云计算环境中的各种资源；如何根据业务需求快速地改变网络拓扑以适应业务发展的需要；如何避免由于配置不当或配置错误而导致系统崩溃；

如何在确保网络安全的同时提高系统效率和生产力；如何通过配置有效的管理策略来避免网络资源的浪费；如何通过有效的网络配置来降低总体拥有成本（TCO）。

3.3网络安全策略与防护措施

在云计算环境中，安全问题一直是网络工程人员面临的主要问题之一。由于云计算环境的高度可扩展性，因此网络工程人员需要考虑以下问题：

如何通过有效的安全策略来保护用户数据、网络和设备免受攻击；如何确保网络拓扑的完整性以避免恶意攻击；如何通过有效的网络管理策略来减少资源浪费（TCO）；如何确保云计算系统能够在任何时间点内保持业务连续性；如何在保证云计算系统安全的同时确保数据隐私不受侵犯；如何通过有效的安全措施来降低风险和提高安全性；如何确保系统在发生故障时不会停止工作或影响业务。

3.4网络监控与故障处理

在云计算环境中，由于系统的复杂性和动态性，网络工程人员需要考虑以下问题：如何确保网络监控能够对整个网络进行实时监测；如何确保对每个系统的故障进行快速定位；如何确保网络安全威胁不会导致整个网络的崩溃；如何在出现故障时快速定位并排除故障。

四、构建安全可靠的网络工程系统的实施方法

4.1系统规划与设计

在云环境中，系统的规划与设计是整个过程的核心。这包括以下几个方面：确定系统的目标和主要功能，以确定如何在云计算环境中实现这些目标和功能；制定系统架构图，包括确定网络拓扑结构、资源池、服务级别协议（SLA）和基础设施之间的关系等；规划与设计系统的网络拓扑结构，包括如何选择适当的网络拓扑结构以实现系统的主要功能；分析与评估云基础架构的安全性和可靠性，包括如何确定适当的安全措施以及如何确保这些措施是有效的；分析与评估系统管理和资源分配策略，包括如何根据业务需求快速地改变网络拓扑以适应业务需求的变化。

4.2系统部署与配置

在云计算环境中，系统规划和设计是指通过制定一个系统规划和设计方案，以确保系统能够满足当前和未来的网络需求。在系统规划和设计阶段，网络工程人员应该考虑以下问题：如何确定系统的需求并明确哪些应用程序需要在云环境中运行；如何将新的应用程序分配到云环境中的服务器上；如何使用虚拟技术将现有应用程序转换为虚拟应用程序；如何通过云计算平台优化资源并提高资源利用率。

4.3系统测试与优化

确定网络架构，选择适当的网络拓扑结构；确定网络设备，包括交换机、路由器和存储设备；确定网络安全策略和防护措施；制定系统部署计划。云基础架构：在云环境中，云基础架构通常指的是云计算资源池。为了实现云计算资源池的有效管理，必须进行系统的规划和设计。系统的规划与设计包括以下几个方面：（1）确定云环境中各种资源的数量和类型；（2）确定每个资源的位置，包括位置、大小和容量；（3）确定每个资源的使用情况；（4）制定资源规划和使用计划。

结语

网络工程人员需要对云计算的各种功能进行深入了解。其次，网络工程人员需要对网络拓扑进行规划与设计，以确保网络拓扑能够与系统需求相适应。然后，网络工程人员需要考虑如何将整个系统中的资源进行最有效地配置，以及如何确保系统能够快速地从一种网络拓扑切换到另一种。此外，为了确保系统能够在任何时间点保持业务连续性，网络工程人员还需要考虑如何部署和配置网络设备以实现业务连续性。

参考文献

[1]李鑫，余长华。云计算：互联网发展的必然趋势——对传统网络工程行业的冲击[J]。网络与信息学报，2018,35 (05)：338-339.

[2]李颖，刘波。云计算与网络工程的未来发展方向[J]。计算机工程与应用，2018,20 (12)：1524-1527.