网络虚拟化及网络功能虚拟化技术探讨
摘 要
在网络技术不断发展的今天，越来越多的新技术得到了研发与应用。在本文中，将就网络虚拟化及网络功能虚拟化技术进行一定的分析与探讨。
【关键词】网络虚拟化 网络功能 虚拟化技术
1 网络虚拟化以及网络功能虚拟化
在一定时间以前，网络虚拟化概念就得到了提出，但直至发展到今天，其在概念上还存在着一定的争议。目前来说，一般认为网络虚拟化是对物理网络进行抽象，并从中对网络业务流量进行分离的一种方式。通过该技术的应用，则能够将原有共同存在的多个网络抽象为一个虚拟网络，也能够将单一网络进行多个逻辑网络的分割。可以说，该技术的存在对网络物理逻辑业务层同设备层间的绑定关系进行了打破。每个物理设备都被虚拟化网元所取代，管理员通过对虚拟网元的配置就能够对自身的需求进行满足。
网络功能虚拟化则是由ETSI从网络运营商角度提出的一种软硬件分离架构模式，即通过标准化IT虚拟化技术的应用，通过存储、交换机承载以及服务器等功能的应用对软件的灵活加载进行实现，并因此能够在网络节点、用户端以及数据中心的不同位置对其进行部署。
2 网络虚拟化以及网络功能虚拟化热点技术分析
2.1 叠加组网技术
在网络技术领域，overlay技术主要是指在架构上叠加的虚拟技术，即在不对基础网络进行修改的情况下对其在网络上的承载进行实现，且能够同其余网络间实现业务分析。其主流技术有：
2.1.1 虚拟可扩展局域网
该技术可以说是网络虚拟化中的一项重要技术，是IETF草案中的一个子集。其通过三层网络上mac-in-udp对二层网络的封装对网络虚拟功能进行实现。在该结构中，每个VXLAN划分都是以24比特VXLAN标识符进行标识的，在该种封装情况下，其允许二层能够同系统中的不同端点进行通信，仅仅这部分端点处于同一网络中即可，甚至在不同IP子网中也能够实现，即对交换机媒体控制地址表容量受限问题进行了解决。
2.1.2 路由封装网络虚拟化
该技术是通过RFC2890以及RFC2784所定义创建的二层网络。其中，关于地址的学习根据对平面的控制进行实现。同VXLAN相比，NVGRE在负载均衡方面存在一定的缺陷，并因此不能够对负载均衡进行实现。
2.2 虚拟化资源调度
在该技术中，其是在NFV以及SDN等理念基础上对业务功能、网络流量等调度进行实现，其主要包括有：
2.2.1 虚拟流量调度
该技术通过虚拟化技术的应用对目前分布式路由运行中存在的局限性进行突破，即通过集中式路由的应用进行流量的调度以及计算，以此对整个网络的结构优化以及动态均衡进行实现。该技术主要应用在IP骨干网当中，包括如何对IP路由功能及抽象、集中系统可靠性等内容进行实现。目前，该技术向着SDN等结合性技术方面发展，如通过对控制器系统的增加UDI路由决策系统进行实现；
2.2.2 业务链
在网络中，负载均衡器、网关以及虚拟防火墙等功能共同被称为业务功能点，而流量在经过一系列处理后，则对业务链进行了形成。同虚拟化流量调度方式不同，该方式更倾向于对虚拟网络中如何通过控制服务器对网络流量转发进行编程控制进行实现，即以更为灵活的方式实现流量到业务功能点的调配以及处理，同样具有着较好的发展前景。
3 网络虚拟化以及网络功能虚拟化典型应用场景
3.1 数据中心网络
对于数据中心网络虚拟化来说，其可以通过overlay方式的应用对底层物理网络设施进行屏蔽，即通过软件方式对物理网络同租户的隔离以及共享进行实现，并以此对不同租户的单独网络定义进行实现。资源管理平台方面，其能够通过编程接入的应用将其接入到DN控制器当中，通过其所具有灵活的编程方式对多个租户灵活的部署进行实现。在该种方式中，其在应用中可以在不依赖底层网络的情况下对不同用户流量、性能以及安全等策略进行灵活的实现，在对多租户模式进以及网络自动配置进行实现。而在对overlay技术进行引入后，则可能存在网络架构复杂化的特征，且物理网也有可能不能够对逻辑网络产生感知，而如果对逻辑网络以软件方式进行控制，也可能因此影响到系统网络性能。
3.2 演进分组核心网元
该技术为三层架构，其中，以“Applications +Controller”两层对网络流量处理以及流量流向进行实现，而“Switch”则能够对基于流的转发功能进行实现，在对控制面网元集中化进行实现的同时通过系统架构演进网络的策略、MME以及计费规则功能，最终对移动核心虚拟控制进行实现。在该架构中，EPC通过网络虚拟化方式的应用对硬件架构的统一性进行实现，以此较好的对因系统容量增加所带来的成本问题进行解决。同时，其也将通过业务转发分离、软硬件分离以及业务公职对相关业务的增强以及部署问题进行解决，并最终实现维护以及运行成本的降低。
3.3 家庭网络虚拟化
在该方式中，即将家庭网络中的机顶盒、家庭网关中的业务处理以及控制面功能进行分析，在以虚拟化进行实现后将其迁移到云端或者控制器侧，并在STB以及HG设备上仅仅对物理接入接口以及数据层转发进行保留。在该方式中，其能够有效的实现用户侧设备的简化，作为运营商，在日常工作中并不需要持续的对HG以及STB进行升级以及维护，通过该方式的应用则能够对网络故障诊断服务进行提供，以此在便于故障修复、诊断工作开展的同时实现能耗的降低以及管理水平的提升。此外，其在业务部署方面也具有更高的灵活性，作为运营商，可以更为简单、快速的对软硬件进行部署，以此在对业务部署提供相关能力的同时对业务市场的响应时间进行缩短。
4 结论
在上文中，我们对网络虚拟化及网络功能虚拟化技术进行了一定的研究。目前，这部分技术正因多个场景中体现出的优势与特点具有着较好的发展前景以及应用价值，需要做好相关技术的进一步研究与科学应用。
参考文献
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