虛擬化技術(shù)在通信基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用

1．3 服務(wù)器負(fù)荷遷移
負(fù)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，在很多話音通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(VoIP)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)中，有一個(gè)叫作軟交換的設(shè)備。軟交換機(jī)處理呼叫建立和管理的各個(gè)方面。軟交換機(jī)有一個(gè)能力設(shè)置層，一旦超出就必須用新交換機(jī)替換或擴(kuò)容。手工配置新交換機(jī)的過程很費(fèi)時(shí)。InteI VT簡(jiǎn)化了這個(gè)過程，允許一個(gè)完整的交換機(jī)實(shí)例從一個(gè)硬件平臺(tái)遷移到另一個(gè)硬件平臺(tái)。此外，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充，首先在可控的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中做所有配置，然后再把該配置投入到實(shí)際運(yùn)行的交換機(jī)上，這樣降低了與擴(kuò)充相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。利用實(shí)際環(huán)境的測(cè)試和流量模式，在現(xiàn)場(chǎng)部署之前完全可以配置和測(cè)試擴(kuò)充交換機(jī)。一旦測(cè)試了擴(kuò)充交換機(jī)配置，實(shí)施了遷移策略，接著進(jìn)行在線升級(jí)。圖3示出該遷移，擴(kuò)充交換機(jī)已被添加到網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)安裝的交換機(jī)的區(qū)被遷移到擴(kuò)充交換機(jī)。這是一個(gè)比現(xiàn)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(tǒng)
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(tǒng)用特定的產(chǎn)品開發(fā)，也沒有提供很好的維護(hù)性。虛擬化允許利用這個(gè)有價(jià)值的專用OS，且仍能隨新技術(shù)向前進(jìn)化。通過提供專用OS操作環(huán)境，Intel VT允許在通用或流行OS上進(jìn)行新開發(fā)，同時(shí)提供到專用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(jí)硬件技術(shù)如多核，而無(wú)需OS內(nèi)的多處理器支持。它不需要修改OS，也無(wú)需通過二進(jìn)制轉(zhuǎn)換改善性能。因此，為了預(yù)定目的，可以利用專有技術(shù)，從而節(jié)約了重新驗(yàn)證和軟件開發(fā)的成本。
1．5 共享與分配I／O設(shè)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(shè)計(jì)中的一個(gè)因素，獲得每瓦最大性能是每個(gè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。在虛擬化解決方案中，有兩種方法提供訪問高性能I／O，即共享I／O和直接分配模型。在共享I／O中VMM提供通過仿真復(fù)用技術(shù)訪問I／O設(shè)備?？腕wOS以虛擬設(shè)備出現(xiàn)。VMM復(fù)合虛擬設(shè)備訪問實(shí)際I／O設(shè)備。共享I／O機(jī)制引起性能降低，因?yàn)槠湟肆藦?fù)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(tǒng)中共享I／O限于對(duì)性能要求不高的任務(wù)，如管理層。在直接I／O分配中，給VM專門分配一個(gè)I／O設(shè)備。針對(duì)直 I／O，Intel VT(Intel VT-d)能應(yīng)對(duì)這種需求。目前，這樣的分配出現(xiàn)在PCI總線上，商用VMM被構(gòu)建成應(yīng)對(duì)這種需求。VMM隱藏了訪問沒有分配給一個(gè)特殊的客體OS的PCI設(shè)備。
對(duì)于直接I／O分配存在著技術(shù)上的挑戰(zhàn)。最大的挑戰(zhàn)出現(xiàn)那些執(zhí)行DMA操作的設(shè)備。由于客體OS不知道已經(jīng)被移到內(nèi)存中它已知起點(diǎn)之上的位置，所以它就可能給駐留在內(nèi)存區(qū)間之外的DMA設(shè)備提供地址。為了克服這個(gè)問題，VMM可以重新映射這些內(nèi)存訪問，也可以用硬件動(dòng)態(tài)的實(shí)現(xiàn)。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(nèi)存中，也要知道VMM相應(yīng)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(shè)備的分配規(guī)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(shù)量級(jí)。對(duì)于通信設(shè)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。