虛擬化技術在通信企業的應用

蔣歡

【摘 要】虛擬化技術在通信企業中的應用，為其通信基礎設施的安全順利運行以及各種信息的穩定可靠傳輸提供了極大保障。目前，虛擬化技術已經被廣泛應用在各行各業各個領域內。文章對虛擬化技術及其特點進行了簡要概述，并進一步探討了虛擬化技術在通信企業中的具體應用方面，以供相關人員參考。

【關鍵詞】虛擬化技術；通信基礎設施；虛擬處理器；操作系統

多核處理器技術的不斷進步，促使通信企業開始轉變其編程思路，以充分發掘多核的各種作用。通信設備常常選用已通過優化驗證且具有高度時序邏輯的專用軟件，不過將此類軟件移植到多核平臺的難度非常大。而英特爾虛擬技術的出現，是通信企業不需要對現有軟件進行修改，就能利用多核處理器來執行多線程應用，使移植方式更加方便。

一、虛擬化技術概述及其特點

虛擬化技術可在簡化軟件再次配置的同時，還能促使硬件容量的有效增加。在應用虛擬化技術過程中，能夠實現諸多操作系統在同一平臺中運行的目的，同時各操作系統又在各自獨立的空間內運行，相互之間不會產生影響，所以大大提高了計算機的運行效率。虛擬化技術與超線程技術和多任務技術存在很大差異，該技術可以創建更加優越的互聯網環境，從而促使企業經濟效益的提升[1]。從實質上看，虛擬化技術屬于一種解決方案。在配置虛擬機監控軟件后，就算僅有中央處理器可支持虛擬化技術，其性能也可超越完全不支持虛擬化技術的計算機系統。虛擬化技術在通信基礎設施中應用，在很大程度上保證了通信企業管理工作的安全性。

虛擬化技術的特點如下：第一點，虛擬化技術的應用是內核技術、分離技術以及非分離內核處理技術的應用的基礎，是通信企業開展管理工作的基本前提。第二點，該技術的應用促使虛擬機監控設計進一步得到簡化，從而能夠合理控制分離技術中內核與代碼間的誤差，為驗證方面分離技術的產生提供了極大可能，同時可作為通信設備應用的理論支撐。第三點，應用虛擬化技術后，可不再修改操作系統而直接進行系統處理，將過去的線性方程控制流程進一步簡化，全面改進了處理器管理策略，提高了多個應用程序同時運行的可能性。第四點，通過虛擬化技術可直接對分配的設備進行訪問，從而充分增強分配設備間的控制力度以及系統的安全程度。

二、虛擬化技術在通信企業的應用

（一）在單線程到多線程中的應用

相比于其他技術，虛擬化技術能夠保證諸多操作系統的同時運行，并且各操作系統中還能同時運行不同程序。從實質上看，這些操作系統都在同一虛擬處理器或主機上運行。設備制造商能夠執行單線程軟件的多個實例，各實例都在一個獨立的虛擬機內被執行，而各虛擬機負責對部分任務進行處理，而虛擬處理器為虛擬機間負荷的分配提供相應的軟件基礎結構。

多核移植主要包括蜂窩網絡中的多定位注冊以及擾動檢測系統間的負荷劃分。通信企業可在多核平臺中通過虛擬處理器對原先單線程應用實例進行整合，以免因多核架構的利用而延長研發周期去修改代碼[2]。大部分通信設備的處理結構包括管理層、控制層和數據層，各層都有自己獨有的處理要求，例如內容反應時間和寬帶要求，網絡輸入輸出的要求等。利用實時虛擬處理器和英特爾虛擬化技術，通信企業可在少量處理器件中對不同處理層進行整合。如此就能在很大程度上促進設備及其運行成本，從而有效增強通信企業及其客戶的市場競爭力。

（二）在提高系統可用性中的應用

通信系統對其自身可靠性有非常高的要求，必須能夠處理全部呼叫數量的近百分之百，這就類似于要求通信系統每年僅有不超過五分鐘的停機時間，同時還要進行系統設備的維修系統相關參數的校正以及軟硬件的升級等。這些內容大都涉及到軟件設計部分，目前也僅有部分高端通信系統才能達到如此高的可靠性。

英特爾虛擬化技術的應用，能夠大大提高通信系統的可用性，并且不需要傳統軟件的基礎成本。很多可靠性問題都源自于通信軟件的定制特性，英特爾虛擬化技術能夠為通信系統各個層面提供軟件故障隔離。利用執行軟件活動的實例或備用實例將其激活，各執行軟件都在自身的虛擬機內部。一旦有軟件故障發生，備用實例將繼續執行實例，并將其設定為活動狀態，直至虛擬處理器重啟故障實例。在此基礎上，通信系統就可將冗余硬件保護消除，同時還能有效實現軟件的在線升級[3]。

（三）在服務器負荷遷移中的應用

負荷遷移是虛擬化企業服務器的一個常見特性，在通信領域也應用。比如，在實現話音互聯網協議傳輸過程中，存在一個軟交換設備，對呼叫建立和呼叫管理等多個方面進行處理。該設備有一個能力設置層，如果超出這個能力就得為其擴大容量或換用新交換設備。但通過手工方式來配置新交換設備非常耗費時間，英特爾虛擬化技術對該過程進行了有效簡化，允許一個完整交換設備實例在兩個硬件平臺間進行遷移。同時，還對網絡擴充流程進行了簡化，先在可控實驗室內將全部配置做好，之后將配置投入到處于運行狀態的交換設備中，從而將擴容相關風險有效避免或降低[4]。

（四）在面向通信的操作系統中的應用

通信市場中存在較多定制的操作系統，在大部分情況下，只能利用特定的產品來開發這些操作系統，其維護性相對較差。而虛擬化技術可利用這種有價值的專用操作系統，并且可隨著新技術的出現不斷演進。英特爾虛擬化技術可提供專用操作系統的操作環境，來實現在流行或通用操作系統中進行新的開發工作，并能提供專用的操作系統連接[5]。英特爾虛擬化技術為已有操作系統提供了遷移到高級硬件的技術，且不需要操作系統內部的多處理器支持。它無需對操作系統進行修改，也無需利用二進制轉換來對相關性能進行改善。所以，通信企業可利用專有技術來達到預定目標，進而有效節約軟件開發以及重新驗證所需成本。

（五）在共享與分配輸入輸出端口設備中的應用

通信市場要求軟硬件解決方案提供較高性能的輸入輸出端口。成本是通信企業開展設計活動的重要考慮因素，而獲得每瓦最大性能是所有設計活動的目標。在虛擬化解決方案中，能夠提供訪問高性能輸入輸出端口的方式有兩種，也就是直接輸入輸出端口分配以及共享輸入輸出端口。

（六）在平臺分區中的應用

為實現通訊目標，通信系統設計人員在設計系統結構時常常存在一定矛盾，一般來講，設計人員鐘情于通用操作系統以及相關通用軟件，但該操作系統提供的網絡性能無法滿足實際需要。而虛擬化技術的應用可將這個問題有效解決，設計人員可利用該技術創建一個分區，在其中運行一個小內核操作系統，以執行網絡性能相關應用，提供直接訪問網絡設備。同時在另一個分區運行通用操作系統，來執行無需較高性能的應用部分。大量實踐表明，在同樣的硬件和應用環境下，同樣的通用操作系統中，虛擬化技術的應用使操作系統運行性能大大提高。

三、結語

總之，虛擬化技術在通信企業中的應用，有效指導了通信基礎設施的建設和運行。虛擬化技術良好的連續性和可用性有效指導了網絡系統的不斷進步，并為各種系統相關問題的解決提供了優秀技術支持。所以，通信企業技術人員必須對虛擬化技術及其特點有深刻認知，并立足于通信系統的實際情況，針對各種系統問題，設計合理的解決方案。

【參考文獻】

[1]修長虹， 梁建坤， 辛艷. 虛擬化技術綜述[J]. 網絡安全技術與應用， 2016（5）：18-19.

[2]張譯心. 網絡虛擬化及網絡功能虛擬化技術探討[J]. 電子技術與軟件工程， 2016（11）：18-18.

[3]吳媛媛. 虛擬化技術在計算機系統中的應用研究[J]. 通訊世界， 2016（9）：45-45.

[4]楊芬秀. 服務器虛擬化技術的優勢與應用分析[J]. 信息系統工程， 2016（1）：108-109.

[5]呂隆鍇. 計算機虛擬化技術的分析及應用[J]. 電腦編程技巧與維護， 2016（1）：16-17.