虚拟化技术在通信企业的应用

　　【摘要】虚拟化技术在通信企业中的应用，为其通信基础设施的安全顺利运行以及各种信息的稳定可靠传输提供了极大保障。目前，虚拟化技术已经被广泛应用在各行各业各个领域内。文章对虚拟化技术及其特点进行了简要概述，并进一步探讨了虚拟化技术在通信企业中的具体应用方面，以供相关人员参考。
　　【关键词】虚拟化技术；通信基础设施；虚拟处理器；操作系统
　　多核处理器技术的不断进步，促使通信企业开始转变其编程思路，以充分发掘多核的各种作用。通信设备常常选用已通过优化验证且具有高度时序逻辑的专用软件，不过将此类软件移植到多核平台的难度非常大。而英特尔虚拟技术的出现，是通信企业不需要对现有软件进行修改，就能利用多核处理器来执行多线程应用，使移植方式更加方便。
　　一、虚拟化技术概述及其特点
　　虚拟化技术可在简化软件再次配置的同时，还能促使硬件容量的有效增加。在应用虚拟化技术过程中，能够实现诸多操作系统在同一平台中运行的目的，同时各操作系统又在各自独立的空间内运行，相互之间不会产生影响，所以大大提高了计算机的运行效率。虚拟化技术与超线程技术和多任务技术存在很大差异，该技术可以创建更加优越的互联网环境，从而促使企业经济效益的提升〔1〕。从实质上看，虚拟化技术属于一种解决方案。在配置虚拟机监控软件后，就算仅有中央处理器可支持虚拟化技术，其性能也可超越完全不支持虚拟化技术的计算机系统。虚拟化技术在通信基础设施中应用，在很大程度上保证了通信企业管理工作的安全性。
　　虚拟化技术的特点如下：第一点，虚拟化技术的应用是内核技术、分离技术以及非分离内核处理技术的应用的基础，是通信企业开展管理工作的基本前提。第二点，该技术的应用促使虚拟机监控设计进一步得到简化，从而能够合理控制分离技术中内核与代码间的误差，为验证方面分离技术的产生提供了极大可能，同时可作为通信设备应用的理论支撑。第三点，应用虚拟化技术后，可不再修改操作系统而直接进行系统处理，将过去的线性方程控制流程进一步简化，全面改进了处理器管理策略，提高了多个应用程序同时运行的可能性。第四点，通过虚拟化技术可直接对分配的设备进行访问，从而充分增强分配设备间的控制力度以及系统的安全程度。
　　二、虚拟化技术在通信企业的应用
　　（一）在单线程到多线程中的应用
　　相比于其他技术，虚拟化技术能够保证诸多操作系统的同时运行，并且各操作系统中还能同时运行不同程序。从实质上看，这些操作系统都在同一虚拟处理器或主机上运行。设备制造商能够执行单线程软件的多个实例，各实例都在一个独立的虚拟机内被执行，而各虚拟机负责对部分任务进行处理，而虚拟处理器为虚拟机间负荷的分配提供相应的软件基础结构。
　　多核移植主要包括蜂窝网络中的多定位注册以及扰动检测系统间的负荷划分。通信企业可在多核平台中通过虚拟处理器对原先单线程应用实例进行整合，以免因多核架构的利用而延长研发周期去修改代码〔2〕。大部分通信设备的处理结构包括管理层、控制层和数据层，各层都有自己独有的处理要求，例如内容反应时间和宽带要求，网络输入输出的要求等。利用实时虚拟处理器和英特尔虚拟化技术，通信企业可在少量处理器件中对不同处理层进行整合。如此就能在很大程度上促进设备及其运行成本，从而有效增强通信企业及其客户的市场竞争力。
　　（二）在提高系统可用性中的应用
　　通信系统对其自身可靠性有非常高的要求，必须能够处理全部呼叫数量的近百分之百，这就类似于要求通信系统每年仅有不超过五分钟的停机时间，同时还要进行系统设备的维修系统相关参数的校正以及软硬件的升级等。这些内容大都涉及到软件设计部分，目前也仅有部分高端通信系统才能达到如此高的可靠性。
　　英特尔虚拟化技术的应用，能够大大提高通信系统的可用性，并且不需要传统软件的基础成本。很多可靠性问题都源自于通信软件的定制特性，英特尔虚拟化技术能够为通信系统各个层面提供软件故障隔离。利用执行软件活动的实例或备用实例将其激活，各执行软件都在自身的虚拟机内部。一旦有软件故障发生，备用实例将继续执行实例，并将其设定为活动状态，直至虚拟处理器重启故障实例。在此基础上，通信系统就可将冗余硬件保护消除，同时还能有效实现软件的在线升级〔3〕。
　　（三）在服务器负荷迁移中的应用
　　负荷迁移是虚拟化企业服务器的一个常见特性，在通信领域也应用。比如，在实现话音互联网协议传输过程中，存在一个软交换设备，对呼叫建立和呼叫管理等多个方面进行处理。该设备有一个能力设置层，如果超出这个能力就得为其扩大容量或换用新交换设备。但通过手工方式来配置新交换设备非常耗费时間，英特尔虚拟化技术对该过程进行了有效简化，允许一个完整交换设备实例在两个硬件平台间进行迁移。同时，还对网络扩充流程进行了简化，先在可控实验室内将全部配置做好，之后将配置投入到处于运行状态的交换设备中，从而将扩容相关风险有效避免或降低〔4〕。
　　（四）在面向通信的操作系统中的应用
　　通信市场中存在较多定制的操作系统，在大部分情况下，只能利用特定的产品来开发这些操作系统，其维护性相对较差。而虚拟化技术可利用这种有价值的专用操作系统，并且可随着新技术的出现不断演进。英特尔虚拟化技术可提供专用操作系统的操作环境，来实现在流行或通用操作系统中进行新的开发工作，并能提供专用的操作系统连接〔5〕。英特尔虚拟化技术为已有操作系统提供了迁移到高级硬件的技术，且不需要操作系统内部的多处理器支持。它无需对操作系统进行修改，也无需利用二进制转换来对相关性能进行改善。所以，通信企业可利用专有技术来达到预定目标，进而有效节约软件开发以及重新验证所需成本。
　　（五）在共享与分配输入输出端口设备中的应用
　　通信市场要求软硬件解决方案提供较高性能的输入输出端口。成本是通信企业开展设计活动的重要考虑因素，而获得每瓦最大性能是所有设计活动的目标。在虚拟化解决方案中，能够提供访问高性能输入输出端口的方式有两种，也就是直接输入输出端口分配以及共享输入输出端口。
　　（六）在平台分区中的应用
　　为实现通讯目标，通信系统设计人员在设计系统结构时常常存在一定矛盾，一般来讲，设计人员钟情于通用操作系统以及相关通用软件，但该操作系统提供的网络性能无法满足实际需要。而虚拟化技术的应用可将这个问题有效解决，设计人员可利用该技术创建一个分区，在其中运行一个小内核操作系统，以执行网络性能相关应用，提供直接访问网络设备。同时在另一个分区运行通用操作系统，来执行无需较高性能的应用部分。大量实践表明，在同样的硬件和应用环境下，同样的通用操作系统中，虚拟化技术的应用使操作系统运行性能大大提高。
　　三、结语
　　总之，虚拟化技术在通信企业中的应用，有效指导了通信基础设施的建设和运行。虚拟化技术良好的连续性和可用性有效指导了网络系统的不断进步，并为各种系统相关问题的解决提供了优秀技术支持。所以，通信企业技术人员必须对虚拟化技术及其特点有深刻认知，并立足于通信系统的实际情况，针对各种系统问题，设计合理的解决方案。
　　【参考文献】
　　〔1〕修长虹，梁建坤，辛艳。虚拟化技术综述〔J〕。网络安全技术与应用，2016（5）：1819。
　　〔2〕张译心。网络虚拟化及网络功能虚拟化技术探讨〔J〕。电子技术与软件工程，2016（11）：1818。
　　〔3〕吴媛媛。虚拟化技术在计算机系统中的应用研究〔J〕。通讯世界，2016（9）：4545。
　　〔4〕杨芬秀。服务器虚拟化技术的优势与应用分析〔J〕。信息系统工程，2016（1）：108109。
　　〔5〕吕隆锴。计算机虚拟化技术的分析及应用〔J〕。电脑编程技巧与维护，2016（1）：1617。