计算机通信网络中的虚拟技术

李惠泉

[摘要]虚拟技术应用于现代通信网的多个专业领域。总结虚拟技术在多个领域中的应用，之后分析虚拟技术在下一代网络中的应用前景。

[关键词]虚拟技术计算机两络通信下一代网络

中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1671—7597(2009)0620061-01

随着信息通信网络技术的进步和用户新需求的涌现，虚拟技术在现代通信网络中的应用不断创新，提供了很多新颖的电信业务，包括基于传统PSTN提供的centrex、BCG centrex业务，基于固定智能网提供的虚拟专用电话网业务即600业务，基于IP网提供的虚拟专用数据网业务即IP VPN业务，基于增值业务平台提供的虚拟呼叫中心业务等。

一、基于PSTN的应用

虚拟技术在PSTN中的应用主要有基于程控交换设各的集中用户交换机，基于固定智能网的虚拟专用电话网。集中用户交换机称为虚拟交换机，是指在市话交换机上将部分用户作为一个用户群，利用市话交换机的号线资源，在逻辑上建立有关业务数据，提供centrex业务，实现用户交换机(PABX)的功能：在市话交换机进行升级改造后，针对商业用户群业务需求，还可以提供商务通信组centrex业务即BCG centrex业务、广域centrex业务即WAC业务。

虚拟交换机的引入取代了用户交换机，消除了市话交换机与用户交换机在信令配合上存在的问题，有利于电信本地网的规划建设和业务发展。

虚拟专用电话网即600业务。是指在固定智能网(IN)基础上组成一个虚拟专用网，采用专用编号方案(PNP)，利用公用电话网资源，通过软件控制方式为企业非永久性地建立专用通信网。虚拟专用网用户既可直接拨打公网电话，又有专用网内部交换功能，VPN用户只需拨打特殊字冠和PN号码便可进行VPN呼叫，IN将负责号码转换并找到目的地。适用于通信业务达到一定数量，而且想把跨地域多个分支机构动态地连接起来的企业。

二、基于IP网的应用

虚拟技术在IP网中的应用主要有基于网络设备的虚拟主机、虚拟存储，基于宽带城域网的虚拟专用数据网。虚拟主机是指使用特殊的软硬件技术将一台服务器资源按照一定比例分割成若干台相对独立的Web网站主机，每台虚拟主机具有独立的IP地址和域名，并提供与独立主机一样完整的Internet服务功能。虚拟主机的服务对象主要是Internet服务提供商(ISP)、Internet内容服务提供商(ICP)、应用服务提供商(AsP)、政府部门、中小企业等。

虚拟存储是指对存储资源实施和配置的逻辑抽象。存储虚拟化实际上是逻辑化存储，即利用基于异构平台的存储空间，在开放的基础上实现对存储资源从单一逻辑视图中进行有效管理的手段。虚拟存储可以自动配置存储设备及其空间，使用户能在一个域中使用在物理上分散存在的所有存储资源，以便跨地区管理不可预测的事件，如电信业务的不连续、对容量需求的调整等。虚拟存储技术主要分为基于主机的虚拟存储、基于存储设备的虚拟存储和基于网络的虚拟存储，能够对存储设备和数据进行集中管理，提供一种独立于服务器、统一、高可用性和扩展性的网络存储框架，应用于下一代存储局域网(SAN)。

三、基于增值业务平台的应用

虚拟技术在增值业务中应用不仅使新业务的推出时间缩短，提高了效率，而且在业务使用高峰期，可以灵活地调用电信网络资源，保证业务的连续性和稳定性。虚拟呼叫中心是指基于VoIP、智能业务平台为中小企业租用构造在物理呼叫中心基础之上的虚拟多媒体呼叫中心，在客户与企业之间搭建信息交流平台，为中小企业提供独特的、个性化、专业化的服务。虚拟呼叫中心与自建呼叫中心相比，具有硬件投入少、建设成本低、集成功能多、分布式办公等优点，虚拟呼叫中心能够有效地将通信运营商的呼叫中心资源与中小企业客户服务整合在一起，成为虚拟客户服务中心。

随着MPLS VPN技术的日益成熟，MPLS VPN在现代通信网中的应用也日益广泛，包括宽带IP骨干网、城域网以及运营支撑网。宽带IP骨干网采用L2 MPLS VPN技术，可以在一个统一的物理网络上划分出多个逻辑上相互独立，相互隔离的业务专网，如为语音业务构建VPN，为视频业务构建视频VPN：宽带IP城域网采用L3 MPLS VPN和L2 MIPLSVPN技术，可以提供企业内部互连(Intranet)、外部互连(Extranet)、Interne％访问、电子政务等；运营支撑网一般采用L3 MPLS VPN技术，将原来分散管理的多个业务系统建立的专网统一在一个物理网络上实现，从而实现统一平台、统一管理。

移动通信运营商采用L3 MPLS VPNX对业务支撑网进行规划改造，在核心网中将MPLS技术与BGP协议相结合，一般采用BGP扩展路由技术MP-BGP传送LDP消息，利用MPLS隧道实现数据透明传输，借助标记自动为不同的VPN用户建立不同的虚通道，支持不同的安全等级，将每个VPN用户的数据隔离开来，不向其它VPN广播，确保VPN用户数据在IP网上传输时安全可靠；MPLS的冗余机制、资源预留保证VPN用户拥有足够的带宽和传输速率：尽量采用同一套网络设各，以减少对网络设备的重复投资和维护压力，简化网络结构；根据业务需求，不同业务系统通过划分VPN来实现隔离和互访。

四、直拟技术在下一代网络中的应用前景分析

下一代网络(NGN)是基于分组技术的网络，能够提供包括电信业务在内的多种业务，在业务相关功能与下层传送相关功能分离的基础上，具有利用多种宽带、支持QoS的能力。能够支持普遍的移动性，确保用户一致的、普遍的业务提供能力。在下一代网络中，主要是综合应用VPN、分布式超级计算应用等。

综合应用VPN是指在NGN中单独采用任何一种VPN技术都存在一定的局限性，需要将几种VPN技术有效地组合使用即以L3 MPLS VPN应用为主来改善多业务的QoS：以L2 MPLS vPN和IPSec VPN应用为辅来补充及保证用户的安全性。另外，IPv6 VPN充分利用IPv6的安全特性和QoS特性改善和加强MPLS VPN服务；PE设备支持VPN-IPv6地址族，通过定义VPN-IPv6地址族实现对来自不同VPN路由信息的区分，将IPv4／IPv6路由可达信息通过IPv4／IPv6路由协议发布给cE设各{IPv6 VPN流量可以通过IPv6~IPLS隧道传输，也可以IPv4 MPLS隧道传输。

分布式超级计算是指利用网格技术将物理上分布的计算机连接起来，构成一个虚拟化的超级计算平台。主要有两种方法：一是利用网格技术将分布在不同地点的超级计算机连接起来，形成一个超级信息处理中心，提供更大的计算能力：二是利用网格技术将网络中闲置计算机的计算能力联合起来，产生巨大的计算能力。典型应用是美军全球信息网格(GIG)。随着存储网格技术的发展，虚拟化应用模式将取代传统的以设备为中心的客户机／服务器模式的数据架构，最终是将所有的存储设备、服务器和网络资源虚拟成为一个超级的存储资源池。