虛擬化技術在移動通信網絡設備中的應用前景

韋皓仁廣東郵電職業技術學院 廣東 廣州 510630

引言

IT基礎設施包括網絡、計算機設備、存儲設備等幾個主要部分，隨著科技的快速發展，高度信息化的社會對這些設備的需求越來越大，但基礎設施的增加會導致成本和功耗的增加。此外，很大一部分基礎設施當前都只用于單一的業務需求，導致資源浪費。因此需將各種業務整合到更精簡的設備中，減少成本。在這種背景下就產生了虛擬化技術，而且其優勢越來越明顯，在很多領域都有廣泛應用。

一、移動通信網絡面臨的問題

移動通信網絡是人們工作生活中的信息傳輸渠道之一，在信息化時代背景下，移動通信網絡的發展也變得越來越重要。然而，當前移動通信網絡的信息傳輸水平、傳輸效率等都與現代社會的實際要求存在一定的差距，面臨的困境主要有以下幾個方面。

1.擴容換代難度大

移動通信業務的發展十分迅速，為了滿足該行業的發展，我國的網絡制式也隨著移動通信業務的不斷發展而更新，對網絡帶寬進行了擴充。但由于不同地區的移動網絡之間存在時間和地域差異，所以人們在使用移動通信網絡時，如果采用相同的信令和數據吞吐量，肯定會造成資源的浪費，甚至還會對傳輸的信號產生干擾。所以對于移動通信領域而言，在原來網元基礎上的擴容業務是移動通信網絡發展的重要步驟，但依靠傳統技術，擴容難度較大。

2.移動通信設備維護成本高

隨著移動通信網絡的發展，網絡制式變得多種多樣，不同網絡制式之間的使用，使得設備的通信能力有所增強。但隨著設備功能的不斷完善，設備運行壓力逐漸增大，設備的維護成本也不斷提高，而且對于維護技術也提出了更高的要求。在移動通信網絡中很有可能出現設備之間不兼容、通信基站之間相互干擾的情況，這些問題會增加通信維護的成本，影響移動通信網絡的發展。

3.創新能力弱

當前移動通信已經發展到4G階段，在此之前，移動通信網絡的創新能力很強，從2G到4G的發展十分迅速。但當發展到4G階段之后，創新難度增大，繼續創新就變得比較困難，很多新技術無法實現。并且很多移動網絡設備來自不同的廠商，軟件不兼容的情況時有發生，各種資源浪費嚴重。在移動通信設備行業中，設計規范也不統一，對移動通信質量造成影響。

二、虛擬化技術在移動通信網絡設備中的應用

1.虛擬化技術的特點

虛擬化技術是通過一系列手段提高移動通信設備的虛擬資源，增加設備的擴容能力，提高網絡運行水平的一種技術。虛擬化技術的特點主要有以下幾個方面：第一，區域性。分區技術是虛擬化技術的核心，因為在一些大型的擴展能力較強的硬件被多種服務器使用時，不僅可以在一個單獨的物理系統上應用，也可以在多個操作系統上同時運行，還可以將計算機資源存儲在不同的系統中，對這些資源進行分別利用。第二，隔離性。虛擬化技術的引用可以使計算機設備之間相互隔離，各種數據之間的傳輸受到保護，在各個虛擬機上傳輸數據時不會出現信息的泄露。第三，封閉性。虛擬單元的所有環境都是被存放在一個單獨的文件中，具有很好的保密性，而且整個磁盤分區被存儲為一個文件，使得備份、轉移等過程變得更加容易。第四，獨立性。在虛擬化技術的應用背景下，可在其他服務器上不加修改地運行虛擬機。

2.虛擬技術在移動通信網絡設備中的應用

第一，硬件網元通用。在移動通信網絡中，傳統的數據分析對硬件要求較高，而且需要依靠一定量的設備才能完成。虛擬化技術的應用正好解決了設備的硬件難題，使得單個設備接口邏輯化，有助于解決軟件和硬件之間的耦合問題，滿足不同的業務需求。同時，也解決了由于用戶數量激增導致資源壓力過大的問題，即使用戶增多、服務器壓力增大，也可以帶來更加靈活的解決方式，無需增加太多額外的設備。

第二，資源管理。隨著虛擬化技術的出現，對各種信息進行處理的能力有所提高，虛擬化技術的應用及時屏蔽了邏輯層和硬件物理層之間的關系，因此不需要通過物理層就可以解決一些問題。另外，在虛擬化技術的應用背景下，系統中需處理和維護的資源也相應減少，邏輯層中的資源維護過程十分簡單，只要做好邏輯分配，就可以發揮虛擬化技術的作用，將各種閑散資源整合起來。未來虛擬化技術的進一步發展也將極大地提高移動通信網絡的運行效率，為實現5G智能化通信提供支持和幫助。

第三，安全保護。虛擬化技術的應用主要是在移動通信網絡的邏輯層實施技術處理，具有獨立性，軟件之間不會相互干擾，安全性很高，即使系統中的某一個邏輯接口遭受攻擊，系統也可以實現自我保護，因此虛擬化技術降低了網絡安全風險，并且可以實現對共享資源的保護。另外，虛擬化技術還能對各種物理資源進行整合，使得物理資源的功能被再次開發，將移動節點問題統一到某一個節點上進行處理，在節約資源的過程中也能取得更好的處理效果。

第四，靈活虛擬化。在移動通信網絡設備管理過程中，還可以根據故障遏制和管理分離的層次要求，對各種設備執行多種不同級別的虛擬化，使各種設備得到充分、均衡的利用。虛擬化技術可以將專用的軟件進程與硬件組合在一起，在一個獨立的管理文件中提供虛擬的控制和數據平面，從而實現不同級別的虛擬化。比如在控制平面中可以創建多個平面進程，讓用戶可以創建多個邏輯拓撲和故障域；在數據平面中，用戶可以通過轉發表和其他數據庫進行分區，實現對數據的隔離處理；在管理平面中，可以為每一個虛擬設備提供精簡的管理環境等，從而使得移動通信網絡設備的運行效率更高，整個網絡的運行過程更加靈活、高效。

三、結語

虛擬化技術是現代移動通信網絡系統中的重要技術之一，它解決了傳統移動通信資源和設備不足的問題。利用虛擬化技術可以提高資源利用率，使各種設備得到充分應用，降低成本，是未來移動通信網絡發展的主要技術。※

[1]劉思怡.虛擬化在移動通信網絡設備中的應用前景[J].通訊世界，2017（1）：61-62.

[2]陳志華.試論虛擬化在移動通信網絡設備中的應用前景[J].通訊世界，2017（6）：158-158.

[3]楊光達，孫德豐，石峰.通信網絡功能虛擬化技術研究[J].通信管理與技術，2017（4）：28-30.