虛擬化技術(shù)在通信基礎設施中的應用

1．3 服務(wù)器負荷遷移
負荷遷移是虛擬化企業(yè)服務(wù)器的一個(gè)普遍特性；它也適用于通信領(lǐng)域。例如，在很多話(huà)音通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(VoIP)傳輸的實(shí)現中，有一個(gè)叫作軟交換的設備。軟交換機處理呼叫建立和管理的各個(gè)方面。軟交換機有一個(gè)能力設置層，一旦超出就必須用新交換機替換或擴容。手工配置新交換機的過(guò)程很費時(shí)。InteI VT簡(jiǎn)化了這個(gè)過(guò)程，允許一個(gè)完整的交換機實(shí)例從一個(gè)硬件平臺遷移到另一個(gè)硬件平臺。此外，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò )的擴充，首先在可控的實(shí)驗室環(huán)境中做所有配置，然后再把該配置投入到實(shí)際運行的交換機上，這樣降低了與擴充相關(guān)的風(fēng)險。利用實(shí)際環(huán)境的測試和流量模式，在現場(chǎng)部署之前完全可以配置和測試擴充交換機。一旦測試了擴充交換機配置，實(shí)施了遷移策略，接著(zhù)進(jìn)行在線(xiàn)升級。圖3示出該遷移，擴充交換機已被添加到網(wǎng)絡(luò )，一個(gè)安裝的交換機的區被遷移到擴充交換機。這是一個(gè)比現有解決方案更簡(jiǎn)單的管理模型。
1．4 面向通信的操作系統
與其他市場(chǎng)相比，通信市場(chǎng)包含很多定制的OS。很多時(shí)候，這些系統用特定的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，也沒(méi)有提供很好的維護性。虛擬化允許利用這個(gè)有價(jià)值的專(zhuān)用OS，且仍能隨新技術(shù)向前進(jìn)化。通過(guò)提供專(zhuān)用OS操作環(huán)境，Intel VT允許在通用或流行OS上進(jìn)行新開(kāi)發(fā)，同時(shí)提供到專(zhuān)用OS的鏈接。在提供支持這些已有的OS中，Intel VT邁出了第一步。它提供了遷移到高級硬件技術(shù)如多核，而無(wú)需OS內的多處理器支持。它不需要修改OS，也無(wú)需通過(guò)二進(jìn)制轉換改善性能。因此，為了預定目的，可以利用專(zhuān)有技術(shù)，從而節約了重新驗證和軟件開(kāi)發(fā)的成本。
1．5 共享與分配I／O設備
通信市場(chǎng)要求硬件／軟件解決方案提供高性能的I／O成本一直是設計中的一個(gè)因素，獲得每瓦最大性能是每個(gè)設計的目標。在虛擬化解決方案中，有兩種方法提供訪(fǎng)問(wèn)高性能I／O，即共享I／O和直接分配模型。在共享I／O中VMM提供通過(guò)仿真復用技術(shù)訪(fǎng)問(wèn)I／O設備?？腕wOS以虛擬設備出現。VMM復合虛擬設備訪(fǎng)問(wèn)實(shí)際I／O設備。共享I／O機制引起性能降低，因為其引人了復合和仿真層；但在遷移中提供了最大的靈活性。由于性能影響，通信系統中共享I／O限于對性能要求不高的任務(wù)，如管理層。在直接I／O分配中，給VM專(zhuān)門(mén)分配一個(gè)I／O設備。針對直 I／O，Intel VT(Intel VT-d)能應對這種需求。目前，這樣的分配出現在PCI總線(xiàn)上，商用VMM被構建成應對這種需求。VMM隱藏了訪(fǎng)問(wèn)沒(méi)有分配給一個(gè)特殊的客體OS的PCI設備。
對于直接I／O分配存在著(zhù)技術(shù)上的挑戰。最大的挑戰出現那些執行DMA操作的設備。由于客體OS不知道已經(jīng)被移到內存中它已知起點(diǎn)之上的位置，所以它就可能給駐留在內存區間之外的DMA設備提供地址。為了克服這個(gè)問(wèn)題，VMM可以重新映射這些內存訪(fǎng)問(wèn)，也可以用硬件動(dòng)態(tài)的實(shí)現。在VMM重新映射地址情況中，要求客體OS既要知道被重新定位到一個(gè)新的內存中，也要知道VMM相應的限制重定位。在硬件重映射DMA地址(如用Intel VT-d)情況中，VMM用VM基本地址和VM設備的分配規劃硬件。直接I／O分配比以VM動(dòng)態(tài)遷移能力為代價(jià)的共享I／O性能改善高一個(gè)數量級。對于通信設備中所有高吞吐量接口性能改善是必要的，因而需要折衷考慮。