服务器负荷迁移 - 虚拟化威廉希尔官方网站 在通信基础设施中的应用

　　1．3 服务器负荷迁移

　　负荷迁移是虚拟化企业服务器的一个普遍特性；它也适用于通信领域。例如，在很多话音通过互联网协议(VoIP)传输的实现中，有一个叫作软交换的设备。软交换机处理呼叫建立和管理的各个方面。软交换机有一个能力设置层，一旦超出就必须用新交换机替换或扩容。手工配置新交换机的过程很费时。InteI VT简化了这个过程，允许一个完整的交换机实例从一个硬件平台迁移到另一个硬件平台。此外，简化了网络的扩充，首先在可控的实验室环境中做所有配置，然后再把该配置投入到实际运行的交换机上，这样降低了与扩充相关的风险。利用实际环境的测试和流量模式，在现场部署之前完全可以配置和测试扩充交换机。一旦测试了扩充交换机配置，实施了迁移策略，接着进行在线升级。图3示出该迁移，扩充交换机已被添加到网络，一个安装的交换机的区被迁移到扩充交换机。这是一个比现有解决方案更简单的管理模型。

　　1．4 面向通信的操作系统

　　与其他市场相比，通信市场包含很多定制的OS。很多时候，这些系统用特定的产品开发，也没有提供很好的维护性。虚拟化允许利用这个有价值的专用OS，且仍能随新威廉希尔官方网站 向前进化。通过提供专用OS操作环境，Intel VT允许在通用或流行OS上进行新开发，同时提供到专用OS的链接。在提供支持这些已有的OS中，Intel VT迈出了第一步。它提供了迁移到高级硬件威廉希尔官方网站 如多核，而无需OS内的多处理器支持。它不需要修改OS，也无需通过二进制转换改善性能。因此，为了预定目的，可以利用专有威廉希尔官方网站 ，从而节约了重新验证和软件开发的成本。

　　1．5 共享与分配I／O设备

　　通信市场要求硬件／软件解决方案提供高性能的I／O成本一直是设计中的一个因素，获得每瓦最大性能是每个设计的目标。在虚拟化解决方案中，有两种方法提供访问高性能I／O，即共享I／O和直接分配模型。在共享I／O中VMM提供通过仿真复用威廉希尔官方网站 访问I／O设备。客体OS以虚拟设备出现。VMM复合虚拟设备访问实际I／O设备。共享I／O机制引起性能降低，因为其引人了复合和仿真层；但在迁移中提供了最大的灵活性。由于性能影响，通信系统*享I／O限于对性能要求不高的任务，如管理层。在直接I／O分配中，给VM专门分配一个I／O设备。针对直 I／O，Intel VT(Intel VT-d)能应对这种需求。目前，这样的分配出现在PCI总线上，商用VMM被构建成应对这种需求。VMM隐藏了访问没有分配给一个特殊的客体OS的PCI设备。

　　对于直接I／O分配存在着威廉希尔官方网站 上的挑战。最大的挑战出现那些执行DMA操作的设备。由于客体OS不知道已经被移到内存中它已知起点之上的位置，所以它就可能给驻留在内存区间之外的DMA设备提供地址。为了克服这个问题，VMM可以重新映射这些内存访问，也可以用硬件动态的实现。在VMM重新映射地址情况中，要求客体OS既要知道被重新定位到一个新的内存中，也要知道VMM相应的限制重定位。在硬件重映射DMA地址(如用Intel VT-d)情况中，VMM用VM基本地址和VM设备的分配规划硬件。直接I／O分配比以VM动态迁移能力为代价的共享I／O性能改善高一个数量级。对于通信设备中所有高吞吐量接口性能改善是必要的，因而需要折衷考虑。

　　1．6 对平台分区以提高通信性能

　　为了通用目的，在体系结构设计时，通信系统设计者常常处于矛盾境地：通常情况下，设计人员偏好于使用通用操作系统(GPOS)、及其各种操作界面和其他通用软件，但是GPOS提供的网络性能难以令人满意。虚拟化威廉希尔官方网站 可用于化解这个矛盾，通过创建一个分区，运行一个较小内核的操作系统(OS)，执行与性能相关的应用部分，提供直接访问网络设备，而另一分区运行一个GPOS，执行对性能要求相对较小的那部分应用，如操作界面、系统配置，监控、统计和报警管理等。Intel推出了这样一个系统的应用原型，运行发现相同的应用在同样的硬件，相同的GPOS上运行，性能提高了24％。

　　2 一个通信网络商用虚拟化解决方案

　　商用产品Jaluna OSware提供优化解决方案以满足通信设备的严格要求。OSware提供一个健壮的平台：直接和共享I／O，硬实时保证，有限中断延迟时间(测量为21 ms)，高效的内存虚拟化，能执行商用和专用OS，而无需修改它们。图4为虚拟化和非虚拟化环境中，OSware提供的运行在RedHat企业Linux上标准应用的同一网络I／O性能。