計算機通信網絡中的虛擬技術

李惠泉

[摘要]虛擬技術應用于現代通信網的多個專業領域。總結虛擬技術在多個領域中的應用，之后分析虛擬技術在下一代網絡中的應用前景。

[關鍵詞]虛擬技術計算機兩絡通信下一代網絡

中圖分類號：TP3文獻標識碼：A文章編號：1671—7597(2009)0620061-01

隨著信息通信網絡技術的進步和用戶新需求的涌現，虛擬技術在現代通信網絡中的應用不斷創新，提供了很多新穎的電信業務，包括基于傳統PSTN提供的centrex、BCG centrex業務，基于固定智能網提供的虛擬專用電話網業務即600業務，基于IP網提供的虛擬專用數據網業務即IP VPN業務，基于增值業務平臺提供的虛擬呼叫中心業務等。

一、基于PSTN的應用

虛擬技術在PSTN中的應用主要有基于程控交換設各的集中用戶交換機，基于固定智能網的虛擬專用電話網。集中用戶交換機稱為虛擬交換機，是指在市話交換機上將部分用戶作為一個用戶群，利用市話交換機的號線資源，在邏輯上建立有關業務數據，提供centrex業務，實現用戶交換機(PABX)的功能：在市話交換機進行升級改造后，針對商業用戶群業務需求，還可以提供商務通信組centrex業務即BCG centrex業務、廣域centrex業務即WAC業務。

虛擬交換機的引入取代了用戶交換機，消除了市話交換機與用戶交換機在信令配合上存在的問題，有利于電信本地網的規劃建設和業務發展。

虛擬專用電話網即600業務。是指在固定智能網(IN)基礎上組成一個虛擬專用網，采用專用編號方案(PNP)，利用公用電話網資源，通過軟件控制方式為企業非永久性地建立專用通信網。虛擬專用網用戶既可直接撥打公網電話，又有專用網內部交換功能，VPN用戶只需撥打特殊字冠和PN號碼便可進行VPN呼叫，IN將負責號碼轉換并找到目的地。適用于通信業務達到一定數量，而且想把跨地域多個分支機構動態地連接起來的企業。

二、基于IP網的應用

虛擬技術在IP網中的應用主要有基于網絡設備的虛擬主機、虛擬存儲，基于寬帶城域網的虛擬專用數據網。虛擬主機是指使用特殊的軟硬件技術將一臺服務器資源按照一定比例分割成若干臺相對獨立的Web網站主機，每臺虛擬主機具有獨立的IP地址和域名，并提供與獨立主機一樣完整的Internet服務功能。虛擬主機的服務對象主要是Internet服務提供商(ISP)、Internet內容服務提供商(ICP)、應用服務提供商(AsP)、政府部門、中小企業等。

虛擬存儲是指對存儲資源實施和配置的邏輯抽象。存儲虛擬化實際上是邏輯化存儲，即利用基于異構平臺的存儲空間，在開放的基礎上實現對存儲資源從單一邏輯視圖中進行有效管理的手段。虛擬存儲可以自動配置存儲設備及其空間，使用戶能在一個域中使用在物理上分散存在的所有存儲資源，以便跨地區管理不可預測的事件，如電信業務的不連續、對容量需求的調整等。虛擬存儲技術主要分為基于主機的虛擬存儲、基于存儲設備的虛擬存儲和基于網絡的虛擬存儲，能夠對存儲設備和數據進行集中管理，提供一種獨立于服務器、統一、高可用性和擴展性的網絡存儲框架，應用于下一代存儲局域網(SAN)。

三、基于增值業務平臺的應用

虛擬技術在增值業務中應用不僅使新業務的推出時間縮短，提高了效率，而且在業務使用高峰期，可以靈活地調用電信網絡資源，保證業務的連續性和穩定性。虛擬呼叫中心是指基于VoIP、智能業務平臺為中小企業租用構造在物理呼叫中心基礎之上的虛擬多媒體呼叫中心，在客戶與企業之間搭建信息交流平臺，為中小企業提供獨特的、個性化、專業化的服務。虛擬呼叫中心與自建呼叫中心相比，具有硬件投入少、建設成本低、集成功能多、分布式辦公等優點，虛擬呼叫中心能夠有效地將通信運營商的呼叫中心資源與中小企業客戶服務整合在一起，成為虛擬客戶服務中心。

隨著MPLS VPN技術的日益成熟，MPLS VPN在現代通信網中的應用也日益廣泛，包括寬帶IP骨干網、城域網以及運營支撐網。寬帶IP骨干網采用L2 MPLS VPN技術，可以在一個統一的物理網絡上劃分出多個邏輯上相互獨立，相互隔離的業務專網，如為語音業務構建VPN，為視頻業務構建視頻VPN：寬帶IP城域網采用L3 MPLS VPN和L2 MIPLSVPN技術，可以提供企業內部互連(Intranet)、外部互連(Extranet)、Interne％訪問、電子政務等；運營支撐網一般采用L3 MPLS VPN技術，將原來分散管理的多個業務系統建立的專網統一在一個物理網絡上實現，從而實現統一平臺、統一管理。

移動通信運營商采用L3 MPLS VPNX對業務支撐網進行規劃改造，在核心網中將MPLS技術與BGP協議相結合，一般采用BGP擴展路由技術MP-BGP傳送LDP消息，利用MPLS隧道實現數據透明傳輸，借助標記自動為不同的VPN用戶建立不同的虛通道，支持不同的安全等級，將每個VPN用戶的數據隔離開來，不向其它VPN廣播，確保VPN用戶數據在IP網上傳輸時安全可靠；MPLS的冗余機制、資源預留保證VPN用戶擁有足夠的帶寬和傳輸速率：盡量采用同一套網絡設各，以減少對網絡設備的重復投資和維護壓力，簡化網絡結構；根據業務需求，不同業務系統通過劃分VPN來實現隔離和互訪。

四、直擬技術在下一代網絡中的應用前景分析

下一代網絡(NGN)是基于分組技術的網絡，能夠提供包括電信業務在內的多種業務，在業務相關功能與下層傳送相關功能分離的基礎上，具有利用多種寬帶、支持QoS的能力。能夠支持普遍的移動性，確保用戶一致的、普遍的業務提供能力。在下一代網絡中，主要是綜合應用VPN、分布式超級計算應用等。

綜合應用VPN是指在NGN中單獨采用任何一種VPN技術都存在一定的局限性，需要將幾種VPN技術有效地組合使用即以L3 MPLS VPN應用為主來改善多業務的QoS：以L2 MPLS vPN和IPSec VPN應用為輔來補充及保證用戶的安全性。另外，IPv6 VPN充分利用IPv6的安全特性和QoS特性改善和加強MPLS VPN服務；PE設備支持VPN-IPv6地址族，通過定義VPN-IPv6地址族實現對來自不同VPN路由信息的區分，將IPv4／IPv6路由可達信息通過IPv4／IPv6路由協議發布給cE設各{IPv6 VPN流量可以通過IPv6~IPLS隧道傳輸，也可以IPv4 MPLS隧道傳輸。

分布式超級計算是指利用網格技術將物理上分布的計算機連接起來，構成一個虛擬化的超級計算平臺。主要有兩種方法：一是利用網格技術將分布在不同地點的超級計算機連接起來，形成一個超級信息處理中心，提供更大的計算能力：二是利用網格技術將網絡中閑置計算機的計算能力聯合起來，產生巨大的計算能力。典型應用是美軍全球信息網格(GIG)。隨著存儲網格技術的發展，虛擬化應用模式將取代傳統的以設備為中心的客戶機／服務器模式的數據架構，最終是將所有的存儲設備、服務器和網絡資源虛擬成為一個超級的存儲資源池。