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虚拟化技术详解

来源:免费论文网 | 时间:2017-05-12 07:38 | 移动端:虚拟化技术详解

篇一:网络虚拟化技术:VSS、IRF2和CSS解析

网络虚拟化技术:VSS、IRF2和CSS解析

随着云计算的高速发展,虚拟化应用成为了近几年在企业级环境下广泛实施的技术,而除了服务器/存储虚拟化之外,在2012年SDN(软件定义网络)和OpenFlow大潮的进一步推动下,网络虚拟化又再度成为热点。不过谈到网络虚拟化,其实早在2009年,各大网络设备厂商就已相继推出了自家的虚拟化解决方案,并已服务于网络应用的各个层面和各个方面。

下面,就和大家一起来讨论一下Cisco、 H3C、huawei这些主流的网络虚拟化技术。

思科虚拟交换系统VSS

思科虚拟交换系统VSS就是一种典型的网络虚拟化技术,它可以实现将多台思科交换机虚拟成单台交换机,使设备可用的端口数量、转发能力、性能规格都倍增。例如,它可将两台物理的Cisco catalyst 6500系列交换机整合成为一台单一逻辑上的虚拟交换机,从而可将系统带宽容量扩展到1.4Tbps。

思科虚拟交换系统VSS

而想要启用VSS技术,还需要通过一条特殊的链路来绑定两个机架成为一个虚拟的交换系统,这个特殊的链路称之为虚拟交换机链路(Virtual Switch Link,即VSL)。VSL承载特殊的控制信息并使用一个头部封装每个数据帧穿过这条链路。

虚拟交换机链路VSL

在VSS之中,其中一个机箱指定为活跃交换机,另一台被指定为备份交换机。而所有的控制层面的功能,包括管理(SNMP,Telnet,SSH等),二层协议(BPDU,PDUs,LACP等),三层协议(路由协议等),以及软件数据等,都是由活跃交换机的引擎进行管理。

此外,VSS技术还使用机箱间NSF/SSO作为两台机箱间的主要高可用性机制,当一个虚拟交换机成员发生故障时,网络中无需进行协议重收敛,接入层或核心层交换机将继续转发流量,因为它们只会检测出EtherChannel捆绑中有一个链路故障。而在传统模式中,一台交换机发生故障就会导致STP/HSRP和路由协议等多个控制协议进行收敛,相比之下,VSS将多台设备虚拟化成一台设备,协议需要计算量则大为减少。

思科VSS应用

凭借VSS技术,不仅实现了交换机的简易管理,同时提高了运营效率。网络管理员仅需登录虚拟化设备,即可直接管理虚拟化为一体的所有设备,真正简化了网络管理。而需要特别说明的是,目前VSS技术仅适用于Cisco 6500系列、Cisco 7600系列和Nexus 7000系列等高端机型上。

H3C IRF网络虚拟化技术

IRF(Intelligent Resilient Framework,即智能弹性架构),它是H3C专有的设备虚拟化技术,它同样可将实际物理设备虚拟化为逻辑设备供用户使用。而目前的IRF2.0还是一种将多个设备虚拟为单一设备使用的通用虚拟化技术,此技术已经应用于高、中、低端多个系列的交换机设备,而且通过IRF2.0技术形成的虚拟设备具有更高的扩展性、可靠性及性能。 虚拟化

盒式设备虚拟化效果图

盒式设备虚拟化形成的IRF相当于一台框式分布式设备,Master相当于IRF的主用主控板,Slave设备相当于备用主控板(同时担任接口板的角色)。

框式分布式设备虚拟化效果图

框式分布式设备虚拟化形成的IRF也相当于一台框式分布式设备,只是该虚拟的框式分布

式设备拥有更多的备用主控板和接口板。其中,Master的主用主控板相当于IRF的主用主控板,Master的备用主控板以及Slave的主用、备用主控板均相当于IRF的备用主控板(同时担任接口板的角色)。

通过IRF连接而形成的虚拟设备在管理上可以看作是单一实体,用户使用Console口或者Telnet方式登录到IRF中任意一台成员设备,都可以对整个IRF进行管理和配置。此外,虚拟设备中的各种功能也在IRF系统的虚拟化框架下,按照单一的分布式设备的方式运行。 高可靠性

因为IRF通常用于接入层、汇聚层和数据中心,所以对可靠性要求很高。为了尽量缩短因日常维护操作和突发的系统崩溃所导致的停机时间,IRF采用了一系列的冗余备份技术来保证虚拟系统的高可靠性。

IRF端口的冗余备份示意图

IRF采用聚合技术来实现IRF端口的冗余备份。IRF端口的连接可以由多条IRF物理链路聚合而成,同时多条IRF物理链路之间还可以对流量进行负载分担,这样能够有效提高带宽,增强性能;同时,多条IRF物理链路之间互为备份,保证即使其中一条IRF物理链路出现故障,也不影响IRF功能,从而进一步提高了设备的可靠性。

协议热备份示意图(故障前和故障后)

IRF形成的虚拟设备采用1:N冗余,即Master负责处理业务,Slave作为Master的备份,随时与Master保持同步。当Master工作异常时,IRF将选择其中一台Slave成为新的Master,由于在IRF系统运行过程中进行了严格的配置同步和数据同步,因此新Master能接替原Master继续管理和运营IRF系统,不会对原有网络功能和业务造成影响,同时,由于有多个Slave设备存在,因此可以进一步提高系统的可靠性。

篇二:网络虚拟化技术:VSS、IRF2和CSS解析

Cisco H3C huawei

随着云计算的高速发展,虚拟化应用成为了近几年在企业级环境下广泛实施的技术,而除了服务器/存储虚拟化之外,在2012年SDN(软件定义网络)和OpenFlow大潮的进一步推动下,网络虚拟化又再度成为热点。不过谈到网络虚拟化,其实早在2009年,各大网络设备厂商就已相继推出了自家的虚拟化解决方案,并已服务于网络应用的各个层面和各个方面。而今天,我们就和大家一起来回顾一下这些主流的网络虚拟化技术。

思科虚拟交换系统VSS

思科虚拟交换系统VSS就是一种典型的网络虚拟化技术,它可以实现将多台思科交换机虚拟成单台交换机,使设备可用的端口数量、转发能力、性能规格都倍增。例如,它可将两台物理的Cisco catalyst 6500系列交换机整合成为一台单一逻辑上的虚拟交换机,从而可将系统带宽容量扩展到1.4Tbps。

思科虚拟交换系统VSS

而想要启用VSS技术,还需要通过一条特殊的链路来绑定两个机架成为一个虚拟的交换系统,这个特殊的链路称之为虚拟交换机链路(Virtual Switch Link,即VSL)。VSL承载特殊的控制信息并使用一个头部封装每个数据帧穿过这条链路。

虚拟交换机链路VSL

在VSS之中,其中一个机箱指定为活跃交换机,另一台被指定为备份交换机。而所有的控制层面的功能,包括管理(SNMP,Telnet,SSH等),二层协议(BPDU,PDUs,LACP等)

,三

层协议(路由协议等),以及软件数据等,都是由活跃交换机的引擎进行管理。

此外,VSS技术还使用机箱间NSF/SSO作为两台机箱间的主要高可用性机制,当一个虚拟交换机成员发生故障时,网络中无需进行协议重收敛,接入层或核心层交换机将继续转发流量,因为它们只会检测出EtherChannel捆绑中有一个链路故障。而在传统模式中,一台交换机发生故障就会导致STP/HSRP和路由协议等多个控制协议进行收敛,相比之下,VSS将多台设备虚拟化成一台设备,协议需要计算量则大为减少。

思科VSS应用

凭借VSS技术,不仅实现了交换机的简易管理,同时提高了运营效率。网络管理员仅需登录虚拟化设备,即可直接管理虚拟化为一体的所有设备,真正简化了网络管理。而需要特别说明的是,目前VSS技术仅适用于Cisco 6500系列、Cisco 7600系列和Nexus 7000系列等高端机型上。

H3C IRF网络虚拟化技术

IRF(Intelligent Resilient Framework,即智能弹性架构),它是H3C专有的设备虚拟化技术,它同样可将实际物理设备虚拟化为逻辑设备供用户使用。而目前的IRF2.0还是一种将多个设备虚拟为单一设备使用的通用虚拟化技术,此技术已经应用于高、中、低端多个系列的交换机设备,而且通过IRF2.0技术形成的虚拟设备具有更高的扩展性、可靠性及性能。 虚拟化

盒式设备虚拟化效果图

盒式设备虚拟化形成的IRF相当于一台框式分布式设备,Master相当于IRF的主用主控板,Slave设备相当于备用主控板(同时担任接口板的角色)。

框式分布式设备虚拟化效果图

框式分布式设备虚拟化形成的IRF也相当于一台框式分布式设备,

只是该虚拟的框式分布

式设备拥有更多的备用主控板和接口板。其中,Master的主用主控板相当于IRF的主用主控板,Master的备用主控板以及Slave的主用、备用主控板均相当于IRF的备用主控板(同时担任接口板的角色)。

通过IRF连接而形成的虚拟设备在管理上可以看作是单一实体,用户使用Console口或者Telnet方式登录到IRF中任意一台成员设备,都可以对整个IRF进行管理和配置。此外,虚拟设备中的各种功能也在IRF系统的虚拟化框架下,按照单一的分布式设备的方式运行。 高可靠性

因为IRF通常用于接入层、汇聚层和数据中心,所以对可靠性要求很高。为了尽量缩短因日常维护操作和突发的系统崩溃所导致的停机时间,IRF采用了一系列的冗余备份技术来保证虚拟系统的高可靠性。

IRF端口的冗余备份示意图

IRF采用聚合技术来实现IRF端口的冗余备份。IRF端口的连接可以由多条IRF物理链路聚合而成,同时多条IRF物理链路之间还可以对流量进行负载分担,这样能够有效提高带宽,增强性能;同时,多条IRF物理链路之间互为备份,保证即使其中一条IRF物理链路出现故障,也不影响IRF功能,从而进一步提高了设备的可靠性。

协议热备份示意图(故障前和故障后)

IRF形成的虚拟设备采用1:N冗余,即Master负责处理业务,Slave作为Master的备份,随时与Master保持同步。当Master工作异常时,IRF将选择其中一台Slave成为新的Master,由于在IRF系统运行过程中进行了严格的配置同步和数据同步,因此新Master能接替原Master继续管理和运营IRF系统,不会对原有网络功能和业务造成影响,同时,由于有多个Slave设备存在,因此可以进一步提高系统的可靠性。

篇三:虚拟现实全景视频技术详解

虚拟现实全景视频技术详解

虚拟现实全景视频就是可以上下左右360度任意角度拖动观看的动态视频。360度全景视频的每一帧画面都是一个360度的全景,观看视频的时候可以360度任意角度拖动观看视频,让我们有一种真正意义上身临其境的感觉,另外通过佩戴VR眼镜观看会有更强的沉浸感。可以让观众无死角的任意选择自己喜欢的角度,缩小或放大视频的一种互动型很强的新观影形式。想拍虚拟现实全景视频这些问题你想过吗?

1..拍摄设备覆盖范围

拍摄使用的全景拍摄设备都是经过相机参数标定的。而在拍摄过程中,我们还需要解决多相机的采集同步的问题。常见的同步方式有:闪光同步(Flash),即检测所有相机视频帧内的“闪光”,如明亮帧,白色帧,利用这个信号进行同步;运动同步(Motion),即检测所有相机视频帧内的运动信息,通过匹配各帧运动量进行同步;声音同步(audio spectrum),即分析所有相机采集到的声音频谱进行同步;以及手动同步(manual),即根据某一个时刻的所有相机采集的视频帧手动进行微调。

2.相机同步方式

完成同步采集后,需要将多相机采集的视频帧进行拼接,而在拼接之前,考虑到各帧是相机在不同角度下拍摄得到的,所以他们并不在同一投影

平面上,如果对重叠的图像直接进行无缝拼接,会破坏实际景物的视觉一致性。所以需要先对图像进行投影变换,再进行拼接。一般有平面投影、柱面投影、球面投影和鱼眼投影等。

3.投影变换

完成投影变换后,之后的步骤就是拼接,拼接过程主要有特征提取—特征匹配—配准—融合等步骤。常用的特征提取方法有SIFT、SURF、ORB、BRIEF等,下图所示为SIFT特征提取过程。

4.特征点匹配结果

配准的目的是根据几何运动模型,将图像注册到同一个坐标系中,在多幅图像配准的过程中,采用的几何运动模型主要有:平移模型、相似性模型、仿射模型和透视模型等。

完成上述各个步骤后,拼接工作基本完成。但是,由于不同角度的画面是通过不同的相机采集得到,最终全景图像会遇到各个区域的曝光不一致的情况,通过曝光补偿的技术可以使得拼接后的全景图像曝光一致。 对于用户而言,针对编码后的全景视频,要进行终端显示观看。常用的显示设备有PC、Pad、Phone、头显等。显示过程就是将全景视频进行相应投影,如进行柱面、球面投影等。

5.虚拟现实全景视频在旅游行业的应用

到此一游justbehere集全球各地不同季节全景视频、航拍潜拍等极限拍摄内容、3D古迹复原等多种类视频于一体,通过360度全景视频的展现方式向用户提供具有空间感的影像,你可以自主选择观看角度,为VR全景视频内容的观看提供了完美的体验。同时到此一游的视频支持多种VR设备播放,并拥有4k高清分辨率和自主研发的专利算法让观看变得更加清晰、流畅。

虽然VR全景视频已经得到广泛应用,到此一游justbehere以及全行业都将不断关注并致力于新技术的变革、新内容的生产,为VR辉煌的明天贡献力量。


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