基于Linux的分布式交换机设备虚拟化技术研究

摘要

互联网作为当今非常普遍的信息基础设施,已经逐渐渗透到人们的日常生活之中,信息技术的发展也逐渐以网络为中心。如今的网络正从传统的单一服务形式逐步向多服务、智能化的复杂网络发展,从而才能有效地支持不同网络用户或应用多样性的服务需求。
　　 在网络飞速发展的前提下,提高设备资源的最大利用率成为了一个至关重要的问题,网络设备的虚拟化是不可避免的。使一个物理网络设备变成多个逻辑上分离的网络设备并能够提供多种服务,是网络与通信界一直在追求的目标。本文的目标是设计和实现在同一交换机设备平台上动态提供多个虚拟交换机设备的系统,并对其关键实现技术,尤其是分布式虚拟化技术进行详细的研究。本文主要是实现虚拟交换机的基本功能,但不涉及任何具体的交换业务。
　　 本文中交换机设备的软件平台是基于Linux的,使用的虚拟化技术是操作系统级虚拟化。本文对OpenVZ技术和设备的分布式环境进行了深入的研究,从而完成设备分布式模式的虚拟化。具体而言,把一台分布式的交换机设备虚拟成多台虚拟设备,让每个虚拟设备对用户来说就是一台独立的设备。分布式的交换机设备含有多块单板,如控制板和业务板,每块单板都有自己的CPU、接口和内存等硬件资源。
　　 本文的主要工作为:
　　 1)研究了基于OpenVZ的分布式交换机操作系统级虚拟化架构技术,给出了分布式交换机虚拟化的多CPU计算、文件系统与进程通信等的设计与流程化处理。
　　 2.)给出了分布式虚拟交换机的体系架构,从虚拟化管理、命令处理流程等方面进行了模块化设计和实现。
　　 3)给出了分布式虚拟交换机的功能模块化测试。测试表明:所设计的分布式虚拟交换机具有创建、删除、启动、停止和资源分配等功能。以后能在分布式虚拟交换机上扩展交换业务。
　　 分布式交换机设备的虚拟化使得设备可以面向多个用户,极大地增加了设备的资源利用率,减小了网络运营成本。