基于虛擬化的網絡創(chuàng)新實驗環(huán)境研究綜述

張皓瑜 四川旅游學院

基于虛擬化的網絡創(chuàng)新實驗環(huán)境研究綜述

張皓瑜 四川旅游學院

現階段，隨著我國社會和經濟的快速發(fā)展，我國科技水平也在不斷進步，與此同時，網絡創(chuàng)新也在不斷發(fā)展，而虛擬的網絡創(chuàng)新實驗平臺建設，主要利用實驗網資源的映射和物理資源的虛擬，從而實現了對網絡創(chuàng)新實驗環(huán)境的有效管理和測量。因此，本文主要進行基于虛擬化的網絡創(chuàng)新實驗環(huán)境的研究。

虛擬化技術；網絡創(chuàng)新實驗；研究

引言

進入21世紀以來，隨著我國社會和經濟的快速發(fā)展，人們的生活水平得到逐漸提高，與此同時，我國科技信息技術也在飛速發(fā)展，尤其是網絡技術，已經在普遍應用到人們的日常生產生活中。其中，網絡編程技術又是網絡發(fā)展的重要推動力，而開設網絡創(chuàng)新實驗可以有效掌握網絡編程技術，但是，對于這種實驗的研究和測試需要較大的資金投入，且必須基于大規(guī)模的真實網絡環(huán)境。其次，這種實驗只支持傳統的網絡創(chuàng)新實驗，而難以支持新的網絡體系。因此，現在重要的研究課題就是替換真實的網絡實驗。就目前而言，很多學者已經接受并開始研究網絡虛擬技術，通過該技術的自身特點而實現虛擬網絡實驗平臺的構建。網絡編程作為虛擬網絡技術的基礎，其可以有效解決這個實驗中存在的問題。針對國外先進國家，在進行網絡創(chuàng)新實驗環(huán)境研究過程中，其充分利用了層疊網技術、操作系統鏡像技術、虛擬路由器技術等技術[1-2]，但是，從實際的研究情況而看，其中還存在很多問題，因而，我國在引進國外先進技術的過程中，首先應該結合自身的特點，積極研發(fā)自己的知識產權，從而促進我國網絡創(chuàng)新實驗研究的快速發(fā)展。

1.相關研究概述

現階段，針對網絡虛擬技術的研究還存在較大的差別，一些國家的研究較為先進，而一些國家的研究還處于起步階段。其中美國、日本及一些西方國家在網絡虛擬技術的研究上較為突出，層疊網技術是早期的研究，該技術主要的特點是可以構建分布式的測試平臺，可以涵蓋很多個網絡節(jié)點，每一個虛擬的主機可以實現獨立的工作，這樣就大大提高了工作效率。但是，該技術還存在很多的不足，尤其是對虛擬資源的使用上，該技術僅僅可以實現對物理主機節(jié)點的虛擬，而沒法實現對其他資源的虛擬，因而該技術在實際工作過程中還存在一定的局限性。為了更好的發(fā)揮層疊網技術，可以適當的補充虛擬路由器的作用，這樣就可以提高虛擬資源的范圍。物理資源虛擬技術作為一種較為先進的技術，在很多發(fā)達國家使用的較為廣泛，該技術的主要特點是不僅可以實現對鏈路和主機的虛擬網絡，同時，還可以擴張網絡實驗環(huán)境，不同的國家之間可以實現共享，還可以支持多個研究的共同進行。因此，虛擬化技術的最基礎的部分是層疊網技術，通過對虛擬化網絡創(chuàng)新實驗進行研究，可以大大提高使用范圍及便捷程度。

2.關鍵技術概括

隨著我國網絡技術的快速發(fā)展，我國虛擬化網絡創(chuàng)新實驗的研究也在不斷進行，其中對于關鍵技術的研究至關重要。本文主要從物理資源虛擬化、實驗網資源映射、實驗網資源調度及實驗環(huán)境的測量管理方面進行分析，其分述如下。

2.1 物理資源虛擬化

物理資源在其中發(fā)揮著重要的作用，同時，物理資源的使用具有一定的約束條件，只有當其虛擬化之后，才可以實現虛擬資源的提供，因此，這種基礎研究的內容就是物理資源的虛擬化，主要分為物理節(jié)點和物理鏈路的虛擬化。其中虛擬節(jié)點的研是其中的研究重要，主要是針對虛擬路由器的研究，包括以下幾個方面：可編程性及性能的表現。而虛擬鏈路的研究主要從以下角度進行考慮：虛擬鏈路是如何由物理鏈路來支持的。

2.2 實驗網資源映射

為了構建一個完整的實驗網，此時需要從以下幾個方面進行考慮，需要將包括虛擬鏈路、虛擬節(jié)點等在內的試驗網絡映射到物理資源中。因此，就需要進行實驗網資源映射問題的研究。具體分述如下：

第一，映射算法的研究，這種算法的研究是在特定的約束條件下進行，比如靜態(tài)虛擬網絡需求、拓撲結構固定等。

第二，同樣是映射算法的研究，但是，這種研究是在沒有約束條件下進行的。

第三，容錯映射算法。物理網絡在實際使用過程中，很容易受到外界環(huán)境的影響，如可能受到惡意攻擊等。

2.3 實驗網資源調度

在實際運行過程中，基于虛擬化的網絡創(chuàng)實驗環(huán)境需求也在不斷變化。實驗網資源調度主要是指在不同實驗之間，根據實際的變化情況，進行資源的分配，這就是資源調度問題。

2.4 實驗室環(huán)境的測量管理

實驗室的環(huán)境對于網絡創(chuàng)新實驗至關重要，因而如何對實驗環(huán)境進行有效的管理、測量、控制就十分必要。在實驗過程中，需要及時測量實驗參數和數據，這樣結合實際的反饋機制，需要對反饋機制和測量算法進行研究。

3. NIE平臺構建的方案

NIE平臺的構建主要利用虛擬化技術，該技術在NIE平臺構建過程中發(fā)揮著重要的作用，這種實驗空間在實際運行過程中應該是相互隔離并列運行，這樣就大大提高了工作效率，同時，可以對每一個實驗進行控制，從而有效實現對整個虛擬網絡的控制。NIE平臺可以編程和配置每一個實驗，在現有網絡設備的基礎上，使用構架和網絡協議不同的實驗，從而滿足虛擬化網絡創(chuàng)新實驗的研究。同時，隨著國外先進技術的不斷發(fā)展，我們也應該結合自身的特點，有針對的進行技術的引進，同時，我國也應該加大自身研究的資金及人力投入力度，只有這樣才可以充分提高我國自身的研究水平[3-4]。

4.結語

綜上所述，隨著我國社會和經濟的快速發(fā)展，我國互聯網技術也在不斷進步，目前，在人們的日常生產和工作過程中，對于互聯網的依賴程度越來越大。其中虛擬化網絡創(chuàng)新實驗研究十分重要，相比于國外的先進研究技術，我國在很多方面上還處于落后地位，虛擬網絡化技術在網絡創(chuàng)新實驗環(huán)境的構建上發(fā)揮著重要的作用，目前，很多學者已經認識到其中的重要性，因而只有加大投入力度，才可以促進自身的發(fā)展。

[1]陳小軍,張璟.面向高效能計算的虛擬化技術研究綜述[J].系統仿真學報,2012,04:741-747.

[2]葉可江,吳朝暉,姜曉紅,何欽銘.虛擬化云計算平臺的能耗管理[J].計算機學報,2012,06:1262-1285.

[3]周燁,李勇,蘇厲,金德鵬,曾烈光.基于虛擬化的網絡創(chuàng)新實驗環(huán)境研究[J].電子學報,2012,11:2152-2157.

[4]張思源.網絡創(chuàng)新實驗中的虛擬化技術研究[J].湘潭大學自然科學學報,2013,04:110-113.

張皓瑜，性別:男，出生年月:1987年8月，籍貫:四川省岳池縣，職稱:助理實驗師，學歷: 本科，研究方向:計算機科學與技術。