云数据中心网络虚拟化技术的实现研究

2018年2月云数据中心网络虚拟化技术的实现研究梁树峰（中国联合网络通信有限公司葫芦岛市分公司，辽宁省葫芦岛市125000）

【摘要】随着信息技术的发展，云计算与网络虚拟化技术应运而生。新一轮技术革命的核心之一就是云数据中心网络的变革与发展，IT行业

虚拟化技术的实现是关键。基于此，分析网络虚拟化技术与特对数据中心网络的需求越来越大，其建设规模也得以扩张，面对巨大的网络需求，

点，开发云数据中心网络虚拟化技术实现方法具有重大意义。

实现方法【关键词】云数据中心网络；虚拟化技术；

【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】（2018）TP308A1006-422202-0018-02

1网络虚拟化技术特点1.1网络虚拟化技术概念

云计算是新一轮技术革命的重要内容之一袁也是IT行业发展趋势与方向遥云计算下数据中心网络建设要求变得越来越高袁比如同一台服务器中不同虚拟机工作状态下袁全部进出数据需要通过同一个I/O信道袁难以为用户提供差异化服务遥而网络虚拟化技术是把计算/存储等相关资源封装成利于实现调度与管理的逻辑单元袁把虚拟化之后计算资源与存储资源借助网络逻辑实现为用户所用遥同时袁虚拟机间的互通尧跨数据中心迁移与二层网络规模的拓展等袁对实现云数据中心网络虚拟化技术有着更高的要求遥

2.2数据平面虚拟化

网络虚拟化技术是指可以让用户于同一主机上实现不同商业的应用与操作遥起初大量软件开发公司十分关注网络虚拟化技术袁可是受处理器功能的制约袁对网络虚拟化技术的开发造成了不利影响遥而随着Intel等软件开发公司的发展袁服务器功能得以显著提高遥最关键一点袁服务器虚拟化扩大了数据中心同一物理空间的使用密度袁同时逻辑服务器的数据也得以增大遥

信息技术时代下袁网络虚拟化技术实现了升级换代袁且初步形成具备强大计算能力的计算池袁可以消除不同服务器存在的差异问题遥一般袁单个云计算的数据中心是由海量的物理服务器构成袁且此物理服务器能够运行虚拟机袁甚至还能够同时运行大量的虚拟机遥随着科学技术的发展与云计算数据中心的拓展袁云数据中心能够借助虚拟化技术完成几十万尧数十万虚拟机的使用与操作遥

1.2网络虚拟化技术特点

2云数据中心网络虚拟化技术的实现方法2.1控制平面虚拟化

控制平面虚拟化是指把全部控制平面融合成一个主体袁同时利用虚拟交换机实现协议处理等相关问题的有效整合遥以控制平面的结构作为立足点袁可将控制平面分成纵向虚拟化与横向虚拟化[1]遥纵向虚拟化主要指通过虚拟化技术将各个层次中的设备加以融合袁与下游的开关设备比较相似袁其是上游开关设备某种接口的拓展袁进行虚拟化之后袁实现控制平面和转发平面的综合袁并集中于上游设备中遥一般下游设备要完成一些比较简答的同步处理工作袁而上游设备还需要完成报文与转发等工作遥基于此袁控制平面虚拟化技术就如同集中形式的转发交换机遥而横向虚拟化技术是指把同一层次内的同种类型的交换机设备实现虚拟合一袁把控制平面当作纵向流程袁主要借助于主体实现袁与此同时转发平面内全部盒子与机框也能够进行流量本地转发和处理袁属于比较典型的分布形式转发结构遥从某种意义上而言袁控制平面虚拟化属于虚拟交换机袁能够同步处理接口拓展与统一管理遥

数据通信维度主要分为控制平面和数据平面袁其中数据平面也称之为数据转发平面袁一般情况下数据平面的虚拟化技术是需要借助于SPB协议与TRILL协议完成的袁SPB协议与TRILL协议都属于控制协议袁一旦计算设备的有关拓扑路径袁转发过程中将原报文的外层加以封装袁然后再将每一个目的标签严格遵守协议规定实现转发[2]遥以业余人士的视角进行解读袁SPB尧TRILL协议称之为单个虚拟交换机袁一般网络报文是透过进口尧出口完整的传输袁但是内部转发时仅仅为不可见的一种毫无意义的行为遥从广泛意义视角而言袁数据平面虚拟化技术是多虚一的袁而二层网络转发过程中实现规模范围的合理拓展袁对于网络节点中存有的不同节点要将其虚拟为单个节点袁采用控制平面虚拟化技术基本停留在个位袁最高也就为是十位级别袁但是应用数据平面虚拟化技术能达到百位级别遥数据平面的虚拟化技术也存有缺点袁其必须要选用控制协议实现报文的有效处理袁这就最很大程度上增加了网络繁琐度袁加之转发的过程中还完成封包尧解包等工作处理袁造成网络转发工作效率显著减小遥创建二层数据网络模型过程中袁拓扑无环路尧多路径转发问题需要进行集中化处理袁但是传统网络转发工作只需要STP协议便可完成无环转发遥可是介于STP协议会造成多路径发生冗余袁从而引发一些路径出现堵塞袁必然会造成宽带资源过度浪费袁也会加剧整网转发的工作难度遥对此袁开发云计算中心网络虚拟化技术要引入现代化技术解决环路问题袁以实现多路径宽带实践应用效率的有效提升遥淤采用控制平面多虚一技术袁是将核心层虚拟化成单个虚拟设备袁透过链路聚合把各个虚拟设备完成有效连接袁这样的网络逻辑结构便能拓扑成无环树状袁从而满足各种路基转发工作需求曰于采用数据平面虚拟化技术袁通过核心层尧接入层间相关交换机袁可以快速引入寻址协议袁并及时的完成标识封装袁从而彻底解决12mp工作需求遥

2.3控制平面多虚一

当下应用最为普遍的控制平面多虚一技术就是IRF与VSS袁IRF是指透过数据中心交换机来实现的一项私有技术袁然而VSS属于思科的一项私有技术遥IRF与VSS技术的关键如下院淤以引擎为主的工作方式袁IRF与VSS技术控制引擎是由一个主控引擎进行操控袁其他的引擎进行辅助操控袁将其他引擎视为备份遥一般情况下主控制引擎工作便能完成表象同步等有关工作遥当前虚拟交换装置主要以分布式交换为主袁数据转发需要通过交换板完成曰于双活检测处理袁如果link出现问题袁网络虚拟物理器中的双活节点袁就会引发上游装置和下游装置之间出现IP网混乱[3]遥如果网络中设置了链路聚合袁VSS协议就可以通过LACP协议完成报文拓展工作袁并进行检测通知袁倘若虚拟化物理器的接口比较多袁就可以单独拉线

2018年2月通信设计与应用19

计算机物联网技术在物流领域中的应用与创新温世杞（中通服建设工程有限公司，广东梅州514200）

【摘要】新时期我国信息化产业发展速度的加快及规模的扩大，为计算机物联网技术的广泛使用创造了有利的条件。实践中为了满足我国物

增加物流领域中的技术含量。基于此，流领域的发展需求，保持其良好的发展概况，则需要注重计算机物联网技术在领域中的应用与创新分析，

本文就计算机物联网技术在物流领域中的应用与创新展开论述。

应用；创新【关键词】计算机物联网技术；物流领域；

【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】（2018）F259.23A1006-422202-0019-02

实践中为了使计算机物联网技术在物流领域应用中能够达到预期效果袁则需要加强计算机物联网对该领域的影响分析遥具体表现在以下方面院

渊1冤基于计算机物联网的物流领域发展袁能够实现对物流生产过程的有效控制袁使得其生产中的问题发生率得以降低袁且能为物流领域的稳定发展提供技术支持遥在此期间袁若将计算机物联网技术应用于物流领域中的生产尧入库及管理等环节袁则有利于提升该领域内的系统管理水平袁保持物流领域良好的市场发展前景遥

渊2冤基于计算机物联网的物流领域发展袁能够借助计算机物联网技术的应用优势袁对物流领域的实际发展概况进行深入分析袁并选择出最佳的配送路线袁从而降低物流成本袁实现物流领域发展中的成本最低化尧效益最大化的长期发展目标遥

渊3冤基于计算机物联网的物流领域发展袁能够实现对运输车辆的实时监控袁有效地处理各种突发事件遥同时袁客户能够在计算机物联网技术的支持下袁实时地了解货物运输情况袁使得物流领域发展中有着良好的透明性袁实现物流动态管理的同时有利于增强该领域生产中的资源配置效果遥物联网应用的三个层次示意图如图1所示遥

进行实时监控遥一旦专用链路发生问题袁TRF与VSS的使用为物理器处在备份状态袁此外唯有接口都处于关闭状态袁等到链路恢复之后袁才能进行重新协商遥

数据平面多虚一技术袁就是通过一层标识完成二层网络报文相关外面封装工作袁寻址之后进行转发袁对于多路径的负载问题可以借助外层标识加以平衡袁有效规避环路问题遥现阶段袁SPB尧TRILL协议是最标准的袁SPB协议是采用动态规划完成转发工作袁对于二层网络的拓展很难使用袁其仍然选择传统形式的网络转发袁以保证单播平衡负载袁同时也要借助有关软件算法加以定义遥此外袁TRILL协议是选择多链路实现互联袁将数据中心作为基点而研发的一种新技术袁可以彻底解决网络中存在的多路径问题遥

科学技术的发展袁网络通信技术得以有效提升袁我国迈入了大数据时代遥纵身大数据环境之中袁云数据中心网络虚拟化

1计算机物联网对物流领域的影响分析加强计算机物联网技术在物流领域中的应用与创新分析袁落实好与之相关的研究工作袁有利于提升物流领域的整体发展水平袁并为计算机物联网技术应用范围扩大打下坚实的基础遥因此袁需要在了解计算机物联网技术功能特性的基础上袁将该技术应用于物流领域中袁并对该技术作用下的物流领域创新发展进行深入探讨袁增加我国物流行业生产效益遥

图1物联网应用的三个层次示意图

2基于计算机物联网技术的物流领域发展中所面临的问题分析当前形势下物联领域的发展速度逐渐加快袁其业务发展也在逐渐扩大袁使得其中的各种纠纷也相应的增多袁需要在法律法规的支持下进行科学处理遥但是袁因既有的法律法规难以与现代物流业发展相适应袁使得计算机物联网技术在物流领域应用中受到了一定的影响遥同时袁虽然物流领域发展中所需的物联网技术利用效率正在提高袁像网络传输技术尧卫星定位技术等袁但由于无线射频识别技术尧传感器技术在物流领域应用中的技术水平仍需进一步提升袁使得基于计算机物联网技术的物流领域发展中依然存在着技术问题袁对该领域发展造成了不同程度的影响遥

存在技术问题2.1法律法规有待完善，

2.2潜在的信息安全问题

2.4数据平面多虚一

技术的实现成为IT行业研究的热点袁而网络虚拟化技术的实

现与应用可促进数据信息的互动与共享袁加强资源应用效率袁并为企业尧社会尧国家创造经济效益遥

[1]黎水林袁陈广勇.基于虚拟化技术的网络攻防仿真平台的设计与实现[J].信息网络安全袁2016渊S1冤院117~120.

[2]田海丽袁田猛.基于虚拟现实技术的安全智能无线网络通信接口设计[J].科学技术与工程袁2017袁17渊35冤院70~75.

[3]琚生根袁孙界平袁陈黎袁师维.大数据下计算机网络虚拟实验智能分析平台设计框架[J].实验室研究与探索袁2017袁36渊12冤院113~115+120.

参考文献

3总结收稿日期：2018-1-15作者简介：梁树峰渊1982-冤袁男袁辽宁葫芦岛人袁通信工程师袁全日制大学本科袁研究方向为互联网尧数据通信尧云数据遥