基于虚拟化的网络创新实验环境研究综述

张皓瑜 四川旅游学院

基于虚拟化的网络创新实验环境研究综述

张皓瑜 四川旅游学院

现阶段，随着我国社会和经济的快速发展，我国科技水平也在不断进步，与此同时，网络创新也在不断发展，而虚拟的网络创新实验平台建设，主要利用实验网资源的映射和物理资源的虚拟，从而实现了对网络创新实验环境的有效管理和测量。因此，本文主要进行基于虚拟化的网络创新实验环境的研究。

虚拟化技术；网络创新实验；研究

引言

进入21世纪以来，随着我国社会和经济的快速发展，人们的生活水平得到逐渐提高，与此同时，我国科技信息技术也在飞速发展，尤其是网络技术，已经在普遍应用到人们的日常生产生活中。其中，网络编程技术又是网络发展的重要推动力，而开设网络创新实验可以有效掌握网络编程技术，但是，对于这种实验的研究和测试需要较大的资金投入，且必须基于大规模的真实网络环境。其次，这种实验只支持传统的网络创新实验，而难以支持新的网络体系。因此，现在重要的研究课题就是替换真实的网络实验。就目前而言，很多学者已经接受并开始研究网络虚拟技术，通过该技术的自身特点而实现虚拟网络实验平台的构建。网络编程作为虚拟网络技术的基础，其可以有效解决这个实验中存在的问题。针对国外先进国家，在进行网络创新实验环境研究过程中，其充分利用了层叠网技术、操作系统镜像技术、虚拟路由器技术等技术[1-2]，但是，从实际的研究情况而看，其中还存在很多问题，因而，我国在引进国外先进技术的过程中，首先应该结合自身的特点，积极研发自己的知识产权，从而促进我国网络创新实验研究的快速发展。

1.相关研究概述

现阶段，针对网络虚拟技术的研究还存在较大的差别，一些国家的研究较为先进，而一些国家的研究还处于起步阶段。其中美国、日本及一些西方国家在网络虚拟技术的研究上较为突出，层叠网技术是早期的研究，该技术主要的特点是可以构建分布式的测试平台，可以涵盖很多个网络节点，每一个虚拟的主机可以实现独立的工作，这样就大大提高了工作效率。但是，该技术还存在很多的不足，尤其是对虚拟资源的使用上，该技术仅仅可以实现对物理主机节点的虚拟，而没法实现对其他资源的虚拟，因而该技术在实际工作过程中还存在一定的局限性。为了更好的发挥层叠网技术，可以适当的补充虚拟路由器的作用，这样就可以提高虚拟资源的范围。物理资源虚拟技术作为一种较为先进的技术，在很多发达国家使用的较为广泛，该技术的主要特点是不仅可以实现对链路和主机的虚拟网络，同时，还可以扩张网络实验环境，不同的国家之间可以实现共享，还可以支持多个研究的共同进行。因此，虚拟化技术的最基础的部分是层叠网技术，通过对虚拟化网络创新实验进行研究，可以大大提高使用范围及便捷程度。

2.关键技术概括

随着我国网络技术的快速发展，我国虚拟化网络创新实验的研究也在不断进行，其中对于关键技术的研究至关重要。本文主要从物理资源虚拟化、实验网资源映射、实验网资源调度及实验环境的测量管理方面进行分析，其分述如下。

2.1 物理资源虚拟化

物理资源在其中发挥着重要的作用，同时，物理资源的使用具有一定的约束条件，只有当其虚拟化之后，才可以实现虚拟资源的提供，因此，这种基础研究的内容就是物理资源的虚拟化，主要分为物理节点和物理链路的虚拟化。其中虚拟节点的研是其中的研究重要，主要是针对虚拟路由器的研究，包括以下几个方面：可编程性及性能的表现。而虚拟链路的研究主要从以下角度进行考虑：虚拟链路是如何由物理链路来支持的。

2.2 实验网资源映射

为了构建一个完整的实验网，此时需要从以下几个方面进行考虑，需要将包括虚拟链路、虚拟节点等在内的试验网络映射到物理资源中。因此，就需要进行实验网资源映射问题的研究。具体分述如下：

第一，映射算法的研究，这种算法的研究是在特定的约束条件下进行，比如静态虚拟网络需求、拓扑结构固定等。

第二，同样是映射算法的研究，但是，这种研究是在没有约束条件下进行的。

第三，容错映射算法。物理网络在实际使用过程中，很容易受到外界环境的影响，如可能受到恶意攻击等。

2.3 实验网资源调度

在实际运行过程中，基于虚拟化的网络创实验环境需求也在不断变化。实验网资源调度主要是指在不同实验之间，根据实际的变化情况，进行资源的分配，这就是资源调度问题。

2.4 实验室环境的测量管理

实验室的环境对于网络创新实验至关重要，因而如何对实验环境进行有效的管理、测量、控制就十分必要。在实验过程中，需要及时测量实验参数和数据，这样结合实际的反馈机制，需要对反馈机制和测量算法进行研究。

3. NIE平台构建的方案

NIE平台的构建主要利用虚拟化技术，该技术在NIE平台构建过程中发挥着重要的作用，这种实验空间在实际运行过程中应该是相互隔离并列运行，这样就大大提高了工作效率，同时，可以对每一个实验进行控制，从而有效实现对整个虚拟网络的控制。NIE平台可以编程和配置每一个实验，在现有网络设备的基础上，使用构架和网络协议不同的实验，从而满足虚拟化网络创新实验的研究。同时，随着国外先进技术的不断发展，我们也应该结合自身的特点，有针对的进行技术的引进，同时，我国也应该加大自身研究的资金及人力投入力度，只有这样才可以充分提高我国自身的研究水平[3-4]。

4.结语

综上所述，随着我国社会和经济的快速发展，我国互联网技术也在不断进步，目前，在人们的日常生产和工作过程中，对于互联网的依赖程度越来越大。其中虚拟化网络创新实验研究十分重要，相比于国外的先进研究技术，我国在很多方面上还处于落后地位，虚拟网络化技术在网络创新实验环境的构建上发挥着重要的作用，目前，很多学者已经认识到其中的重要性，因而只有加大投入力度，才可以促进自身的发展。

[1]陈小军,张璟.面向高效能计算的虚拟化技术研究综述[J].系统仿真学报,2012,04:741-747.

[2]叶可江,吴朝晖,姜晓红,何钦铭.虚拟化云计算平台的能耗管理[J].计算机学报,2012,06:1262-1285.

[3]周烨,李勇,苏厉,金德鹏,曾烈光.基于虚拟化的网络创新实验环境研究[J].电子学报,2012,11:2152-2157.

[4]张思源.网络创新实验中的虚拟化技术研究[J].湘潭大学自然科学学报,2013,04:110-113.

张皓瑜，性别:男，出生年月:1987年8月，籍贯:四川省岳池县，职称:助理实验师，学历: 本科，研究方向:计算机科学与技术。