探讨网络虚拟化及网络功能虚拟化技术

杨彭年

摘要：随着社会的发展，网络技术越来越频繁地出现在人们的生活中，并且为社会生活带来了很多的便利。在这背景下，网络虚拟化和网络功能虚拟化技术也得到了巨大的发展。本文主要是在分析网络虚拟化及网络功能虚拟化相关概念的基础上，探讨其在现实生活中的具体应用。
关键词：网络虚拟化；网络功能虚拟化技术

1、网络虚拟化与网络功能虚拟化技术的热点分析

近些年来，IT领域，虚拟化、云技术、大数据、SDN（软件定义网络）等技术迅速发展，网络虚拟化与网络功能虚拟化技术也发生了较大的变化，借助网络功能虚拟化（NFV）技术分离数据和控制平面，通过部署标准网络硬件平台，使得移动网络设备中的软件可以按需安装、修改、卸载，实现业务扩展。这种技术以其独有的优势逐渐成为了当前网络技术发展过程中的一种主要潮流与趋势。

1.1叠加组网技术

叠加组网技术主要指的是为了符合客户的需要，在网络的架构上叠加多种不同性质的网络设备的一种虚拟化技术。它的主要框架主要是指在坚持基础网络不被大幅度修改的前提下，将其应用于网络承载方面，从而实现与其他的网络业务相分离的目的。现阶段，叠加组网技术的核心主要包括虚拟可扩展的局域网、借助路由封装实现的网络虚拟化技术等。其中，虚拟可扩展的局域网是当前网络虚拟化技术中最重要的技术。它主要是通过在三层网络的基础上借助MAC-in-UDP等软件和设备叠加和封装一个二层的网络来搭建一个虚拟网络的平台。这种封装装置可以使二层网络与该系统中的任何一个端点进行联络和通信，这就在很大程度上解决和避免了交换机在实际使用中出现的关于MAC的地址表的容量受到限制的问题。有一种网络虚拟化的实现不是靠在原有网络基础上叠加封装别的网络来实现的，而是借助RFC2890与RFC2784所适用与定义的路由封装的隧道协议的相关规定与要求来搭建一个较为独立的二层性质的虚拟网络平台。这就是前面所说的路由封装实现的网络虚拟化技术。在它的搭建过程中涉及的地址的学习则主要是通过平面控制来实现的，但是在当前实际使用过程中，对其地址学习并不存在一套详细具体的方案。与之前所说的虚拟可拓展的局域网技术相比，这种封装技术存在着较多的缺陷。比如它不能在GRE键值的基础上有效地实现均衡负载，而且由于通过这种技术建立起来的虚拟网络是端点到端点的隧道，这样随着终端点数量的平方上升的隧道数量就容易导致维护的开销过大，不利于网络建设事业的长期发展。

1.2虚拟化资源调度的相关技术

虚拟化网络资源的调度是网络搭建过程中必不可少的重要环节，其技术水平的高低将在很大程度上直接影响整个系统的正常运行。该资源的调度技术是通过NFV理念等因素来实现对业务和流量的智能调度与调节，其相关技术主要包括业务链与虚拟化流量调度。所谓业务链，就是指防火墙、网关和负载均衡器等存在于网络系统中的设备与要素所组成的业务功能点对流量进行处理的整体过程。它主要是解决如何借助控制服务器来实现对流量的编程控制，同时将流量合理安排到有需求的业务点中，从而实现与用户的无缝对接的问题。在当前时代背景中，业务链的发展受到普遍关注。而虚拟化流量调度则主要是通过对集中式的路由进行计算和流量调度，从而使得各端点的流量均衡，并且促进对网络结构的不断优化的目标的实现。这类调度技术一般应用于骨干网，主要包括对路由集抽象的定义、路由决策的主要实现方式、保护路径的计算等方面。在当前时代背景下，虚拟化流量调度技术主要是朝着与新技术相结合的方向上发展。

1.3虚拟集群的相关技术

所谓虚拟集群，主要是指借助虚拟化的相关技术将网络系统中的网元及其系统中的其他组件进行重新逻辑组合和排列，从而使得该网络系统能够满足各种类型的运营管理的需求，促进其更好地发展。从当前研究和应用实际来看，这类技术主要包括同构的虚拟集群技术和异构的虚拟集群技术两种。同构的虚拟集群技术是在平面扩展得到有效控制的基础上，把几台类型相同的设备借助虚拟技术变成单台的逻辑设备，然后再借助该网络系统中的资源控制器这一设备的功能来使这几台设备的资源实现灵活调度与共享。这一技术也较多地用在骨干网的相关问题解决方面，特别是在解决单机节点的吞吐与转发能力不足的问题上，具有极为明显的积极作用。此外，其在核心网的MME的池化问题的解决方面也有较为广泛的应用。而异构的虚拟集群技术则主要是利用分布式的相关技术来实现各种类型的设备间资源的整合与共享。当前社会对其研究较多的是接入控制设备和交换机、接入控制设备和家庭网关等虚拟集群。

2、网络虚拟化网络功能化虚拟技术应用

2.1在家庭网络中的应用

网络虚拟化技术在家庭中的应用其实就是将网络机顶盒与有关的网络设备分开，家庭网络虚拟化技术的工序组要有两方面目的，目的一：在数据使用安全的基础上使用户设备简化，方便网络运营商家以优质质量服务客户，当使用该系统出现故障时候，网络运营的商家可以快速的分析数据，并对故障的一系列问题进行有效的解决，给用户提供更加快捷和更加高效的服务。目的二：网络运营商家在家庭网络运用虚拟技术不但可以提高虚拟增强虚拟技术布置能力，还可以对未来虚拟技术的新布置产生有利条件，可以极大减少网络诊断时间，增强网络服务器的响应度。

2.2在数据处理方面的应用

网络虚拟技术及网络功能化虚拟技术应用于数据处理时，没有底层网络的依赖性，可以应用普通的软件形成一种底部隔离网，数据中心应用网络虚拟技术以及网络功能虚拟技术进行有关的网络布置，不但对用户有一定的安全保障，还能有效的解决用户的网络问题。但是与此同时需要注意，在物理网络应用overlay网络时可能会出现逻辑网络不能适应的现象。另外在数据处理方面，运用网络虚拟技术可以更加提高数据处理的效率，将比以前的数据处理方式优化许多。通过虚拟技术可以建构大的数据库，从而大大提高数据处理的速度和效率。这是网络虚拟技术在数据中心的应用，它将为人们在数据处理的问题上提供不少便利。

2.3网络虚拟化形式

网络虚拟化形式包括核心网网元、分组网元，利用网络虚拟化技术，可以减少系统的使用容量，这对节约成本有很大作用。如果系统容量扩大，那么网络的成本也会上浮。分组核心网网元的特征是经济性极强，其是由网络功能化虚拟技术、网络虚拟化技术所演进的，这不仅给网络运营商带来良好的收益，还能在当今社会中带来广泛的使用，发挥网络虚拟化在现实社会中的应用价值。现如今运营商也在积极的探索与研究网络功能虚拟化和网络虚拟化，业务运营、建维成本还有市场竞争等多方面也起到了引领作用。在网络虚拟化形式的探究上，还需要大量人才充分发挥自身积极性，进行深入研究和探讨，争取开发出网络虚拟化以及网络功能虚拟化更多的可能性，使其应用到我们计算机技术的各个方面，为人们提供更高效更便捷的服务。互联网的发展只有短短几十年的历史，还有许多未知领域等着人们去探索。
结语：网络虚拟化技术与网络功能虚拟化技术的功能具有明显的作用，应用与产业化、设备化、标准化等都有很强的优势。在现代社会，网络虚拟化技术的优势明显，利用网络虚拟技术，网络系统的安全性和稳定可靠性得到了提升，使网络资源得到了充分的利用。同时，网络虚拟化技术还在数据处理等多方面占有巨大的优势，可见，网络虚拟化技术未来的发展前景一片光明。
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