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        未來網(wǎng)絡(luò)虛擬化發(fā)展中的核心技術(shù)分析

        2017-04-21 07:44:18陽沁宏
        科技資訊 2016年36期
        關(guān)鍵詞:核心技術(shù)

        陽沁宏

        摘 要:經(jīng)過多年發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)從幾臺(tái)電腦的互聯(lián)發(fā)展為龐大的網(wǎng)絡(luò)體系,深入到各個(gè)家庭中,將人們緊密聯(lián)系在一起,互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展改變了傳統(tǒng)的生活與商業(yè)模式,與此同時(shí),人們也對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的改造提出了要求。該文主要針對(duì)未來網(wǎng)絡(luò)虛擬化發(fā)展的核心技術(shù)展開分析。

        關(guān)鍵詞:未來網(wǎng)絡(luò) 虛擬化發(fā)展 核心技術(shù)

        中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2016)12(c)-0012-02

        在互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展伊始,其主要目的就是為了滿足人們的日常需求,現(xiàn)在已經(jīng)從單一的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展到包含互聯(lián)網(wǎng)所有應(yīng)用的服務(wù),并且已經(jīng)開始進(jìn)入實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、流動(dòng)媒體等多項(xiàng)領(lǐng)域?;ヂ?lián)網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)組織在2015年7月發(fā)布的數(shù)據(jù)表明,目前互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)超過6億個(gè),核心節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理分析能力已經(jīng)達(dá)到每秒太比特級(jí)的全球超級(jí)信息系統(tǒng)。但是,由于互聯(lián)網(wǎng)的多種服務(wù)分別是由不同供應(yīng)商所提供的,所以這些服務(wù)在采納一種新的架構(gòu)或者對(duì)現(xiàn)在使用框架進(jìn)行修改時(shí)相當(dāng)困難,導(dǎo)致現(xiàn)在運(yùn)用的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)其移動(dòng)性帶來一定的限制,使其核心路由器的擴(kuò)展性無法真正展現(xiàn)出來,從而很大程度上降低了互聯(lián)網(wǎng)安全機(jī)制方面的性能,使網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的快速發(fā)展受到了制約。為了盡快解決互聯(lián)網(wǎng)目前存在的問題并提升未來網(wǎng)絡(luò)研究的創(chuàng)新速度,網(wǎng)絡(luò)虛擬化的方法被開發(fā)出來,并成為以后互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的重中之重。通過網(wǎng)絡(luò)共享技術(shù)將節(jié)點(diǎn)一樣的物理鏈路和路由器等網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)建成完善的、可信度高的、容易管理的虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,為不同形式的虛擬網(wǎng)發(fā)放特定的虛擬資源,完成資源共享和轉(zhuǎn)發(fā),提升基礎(chǔ)設(shè)施資源利用效率,是網(wǎng)絡(luò)虛擬化工作的重中之重。

        1 虛擬化的技術(shù)基礎(chǔ)分析

        虛擬化在信息和通信相關(guān)領(lǐng)域的概念十分寬泛。這個(gè)概念第一次在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域被提出還是在19世紀(jì)60年代,當(dāng)時(shí)是用來表述網(wǎng)絡(luò)物理資源中抽象出邏輯計(jì)算資源的一種技術(shù)手段。虛擬技術(shù)與隱藏/共享資源之間存在著緊密的聯(lián)系,這其中同樣包含一些虛擬資源,比如目標(biāo)操作軟件、硬件、CPU和顯卡、網(wǎng)絡(luò)或?qū)嵺`中使用的儲(chǔ)存設(shè)備,就目前狀況而言有很多虛擬化的概念。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,虛擬化技術(shù)不僅運(yùn)用到存儲(chǔ)虛擬化、云盤虛擬化和內(nèi)存虛擬化中,同時(shí)還被廣泛運(yùn)用在通行領(lǐng)域,虛擬化技術(shù)已經(jīng)和許多技術(shù)緊密相關(guān),比如異步傳輸模式、虛擬系統(tǒng)、多途徑放射交換虛擬局域網(wǎng)、虛擬專有網(wǎng)絡(luò)。

        1.1 虛擬局域網(wǎng)

        一個(gè)虛擬局域網(wǎng)是按照同一波段域下連接起來的一定數(shù)量的主機(jī),而與它們之間的物理連接沒有太大的關(guān)系。虛擬局域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)資源分享、管理和重新配置等方面靈活多樣。曾經(jīng)使用的虛擬局域網(wǎng)都屬于第二層構(gòu)建。一個(gè)虛擬局域網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)在 MAC連接段共同使用一個(gè)虛擬局域網(wǎng)名稱,支持虛擬局域網(wǎng)的交換機(jī)對(duì)媒體進(jìn)行訪問控制, 并且使用虛擬局域網(wǎng)地址和虛擬局域網(wǎng)名稱來轉(zhuǎn)發(fā)幀。這個(gè)時(shí)候其他主機(jī)上的交換機(jī)就能夠通過中繼的方法連接起來,共同使用同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。

        1.2 虛擬專用網(wǎng)

        每個(gè)企業(yè)的專用通信網(wǎng),其節(jié)點(diǎn)一般都是分散布置的,這些節(jié)點(diǎn)通過公共通信網(wǎng)使用軌道導(dǎo)通的方式連接在一起。每一個(gè)虛擬專用網(wǎng)都包含許多邊緣用戶設(shè)備,這些邊緣用戶設(shè)備能夠連接到提供商邊緣路由器上。虛擬專用網(wǎng)由于其功能的強(qiáng)大,取得了令人矚目的成就,但是虛擬專用網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)虛擬化還存在一定的差異:目前所使用的虛擬專用網(wǎng)都依賴于相同的技術(shù)和協(xié)議棧,在一定程度上導(dǎo)致多種組網(wǎng)方案相互影響;虛擬網(wǎng)資源不能夠進(jìn)行有效的隔離,虛擬專用網(wǎng)服務(wù)提供者和設(shè)施提供者承擔(dān)的角色相對(duì)還是比較模糊。

        2 感知性網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的結(jié)構(gòu)

        網(wǎng)絡(luò)虛擬化分層模型的構(gòu)建過程主要包含3個(gè)結(jié)構(gòu)層次:設(shè)施建設(shè)層、虛擬化疊加層以及服務(wù)層。設(shè)施建設(shè)層是許多基礎(chǔ)設(shè)施提供者共同建設(shè)而成的,每個(gè)服務(wù)終端都是由大量的虛擬化節(jié)點(diǎn)構(gòu)造而成,比如路由器及終端服務(wù)器等。服務(wù)終端通過虛擬化資源相同的表述方法對(duì)底層資源的合成細(xì)節(jié)進(jìn)行弱化,從而為其他層次提供頻率相一致的虛擬抽象資源。

        虛擬化相互疊加的邏輯,有兩種不同的層次:虛擬化子層和控制子層。這兩種層次的疊加不僅能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離與資源共享,同時(shí)還能夠與業(yè)務(wù)層面進(jìn)行資源共享,并且還能夠?qū)鶎拥木W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控和管理,從而實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上下層次的感知以及資源的合理分配。動(dòng)態(tài)資源分配運(yùn)用了通信網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知技術(shù),能夠十分詳細(xì)地感知當(dāng)前所處網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及細(xì)微的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化,然后通過自管理和自學(xué)習(xí)能力來完善管理任務(wù)的自動(dòng)化進(jìn)程,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。

        根據(jù)上述動(dòng)態(tài)資源分配與分層架構(gòu)技術(shù),可以構(gòu)建出虛擬網(wǎng)絡(luò)流程,在這一流程中,資源的抽象、管理以及映射是關(guān)鍵,在具體的操作流程中,需要先發(fā)布出資源請(qǐng)求,利用資源描述方式來分析物理資源與用戶需求之間的匹配性,重點(diǎn)關(guān)注其中的鏈路寬帶、處理能力、拓?fù)湫畔⒌荣Y料,現(xiàn)有的虛擬資源描述方案主要采用可擴(kuò)展標(biāo)記語言來進(jìn)行分析,可以滿足其層次性、可擴(kuò)展性的要求。在虛擬資源的映射上,則需要先準(zhǔn)確分析需求,再劃分虛擬網(wǎng)絡(luò),映射到基礎(chǔ)設(shè)施中,這也是整個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的核心。此外,資源的映射是一個(gè)多目標(biāo)問題,不僅要關(guān)注用戶鏈路和節(jié)點(diǎn)需求,還要盡量降低資源的開銷,在這一過程中,需要應(yīng)用到映射算法,收集資源的狀態(tài)與屬性,采用列表法進(jìn)行分析,集中進(jìn)行調(diào)度與查勘。

        3 結(jié)語

        當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)“端到端透明傳輸”理念為的是傳輸?shù)目旖菪院陀脩羰褂玫姆奖阈?,但是它在服?wù)質(zhì)量和安全性上存在著一定的缺陷。因此需要對(duì)未來網(wǎng)絡(luò)虛擬化的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化傳遞,提高安全性。

        參考文獻(xiàn)

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