在計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)虛擬化時(shí)，網(wǎng)絡(luò)人員必須處理許多虛擬網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的問(wèn)題。在本文中，我們將了解這些使用虛擬化技術(shù)所帶來(lái)的虛擬化網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題的解決方法，包括分布式虛擬交換、邊緣虛擬橋接和 I/O 虛擬化。

雖然服務(wù)器虛擬化被看作是系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心團(tuán)隊(duì)的管轄范圍，但網(wǎng)絡(luò)人員必須管理一個(gè)新的虛擬網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)（vSwitches）層，它位于超級(jí)管理程序中，并且存在許多嚴(yán)重的管理問(wèn)題。工程師可以在一系列的網(wǎng)絡(luò)邊緣虛擬化技術(shù)中找到這些問(wèn)題的解決方法，這些技術(shù)包括分布式虛擬交換機(jī)、虛擬橋接和 I/O 虛擬化。所有這些虛擬化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的目標(biāo)是在虛擬化中實(shí)現(xiàn)更好的可管理性、政策實(shí)施、安全性和可擴(kuò)展性。

網(wǎng)絡(luò)邊緣虛擬化：vSwitch 問(wèn)題的解決方法

有一些最新的仍在繼續(xù)開發(fā)的產(chǎn)品通過(guò)改進(jìn)服務(wù)器虛擬化網(wǎng)絡(luò)支持來(lái)解決傳統(tǒng)vSwitch的缺點(diǎn)。其中大多數(shù)改進(jìn)虛擬化網(wǎng)絡(luò)的方法都是使用各種網(wǎng)絡(luò)邊緣虛擬化方法。這些技術(shù)包括：

分布式虛擬交換（DVS）：通過(guò)DVS，虛擬交換機(jī)的控制層和數(shù)據(jù)層是分離的。這使得多個(gè)虛擬交換機(jī)的數(shù)據(jù)層能夠由一個(gè)實(shí)現(xiàn)了控制層功能的外部集中管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理。這種分離使得整合vSwitch控制層與物理訪問(wèn)交換機(jī)和/或虛擬服務(wù)器管理系統(tǒng)的控制層變得更簡(jiǎn)單。除了I/O帶寬的CPU約束，DVS功能可能解決傳統(tǒng)vSwitch的所有缺點(diǎn)。

通過(guò)VMware vNetwork Distributed Switch，控制層被整合到vCenter管理系統(tǒng)中。這個(gè)整合使虛擬交換機(jī)能夠利用包括簡(jiǎn)單檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)流量獲得的信息在內(nèi)的許多復(fù)雜信息，并能夠?qū)⒆疃?4個(gè)虛擬交換機(jī)作為一個(gè)分布式交換機(jī)管理。

Cisco的DVS方法具體是由Cisco Nexus 1000v交換機(jī)體現(xiàn)的，它提供了一個(gè)擴(kuò)展的特性集（位于VMware vNetwork API之上），并兼容其他Cisco網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。Cisco是基于VN-Link功能事例vCenter和Nexus控制層的，在VM和DVS之間建立一個(gè)虛擬鏈路，它可以以一種模擬從服務(wù)器到Cisco硬件訪問(wèn)交換機(jī)的物理鏈路方式進(jìn)行管理。VN-Link目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在Cisco Nexus 1000V Series DVS中，它將由一個(gè)支持網(wǎng)絡(luò)接口虛擬化的新型Cisco服務(wù)器接入或聚集交換機(jī)支持。這允許超級(jí)管理程序?qū)⑺蠽M流量的交換卸載到外部接入交換機(jī)。將交換負(fù)載轉(zhuǎn)移到外部網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可見(jiàn)性，但也會(huì)增加服務(wù)器接入交換端口的負(fù)載，并且可能會(huì)引起延遲的增加。這些外部交換機(jī)的VN-Link功能依靠額外的數(shù)據(jù)包標(biāo)記（VN-Tag）實(shí)現(xiàn)VM接口的網(wǎng)絡(luò)可見(jiàn)性及網(wǎng)絡(luò)政策的應(yīng)用。

通過(guò)vNetwork API，虛擬交換機(jī)的其它實(shí)現(xiàn)可能很快就會(huì)出現(xiàn)，很可能源于開源的Open vSwitch項(xiàng)目。Open vSwitch已經(jīng)兼容許多的虛擬化環(huán)境，包括Xen、XenServer、KVM和 QEMU。值得注意的是，DVS領(lǐng)域目前還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，但是通過(guò)利用VM移植過(guò)程中的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)傳輸?shù)目赡軕?yīng)用，Open Virtualization Format (OVF) 是一個(gè)描述VM屬性的提議元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

邊緣虛擬橋接（EVB）：IEEE 802.1 Work Group正在制定一個(gè)名為Edge Virtual Bridging (EVB) 的標(biāo)準(zhǔn)。EVB標(biāo)準(zhǔn)（IEEE 802.1 Qbg）的制定是基于一個(gè)名為Virtual Ethernet Port Aggregator (VEPA) 的技術(shù)。通過(guò)VEPA，來(lái)自于VM的所有流量都會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到鄰近的物理接入交換機(jī)，或者當(dāng)目標(biāo)VM也位于同一個(gè)服務(wù)器時(shí)被轉(zhuǎn)回到相同的物理服務(wù)器。在后一種情況中，流量作了一個(gè)180度的轉(zhuǎn)向。因此，VEPA使網(wǎng)絡(luò)接入交換機(jī)能夠看到虛擬機(jī)流量流，及其之上的政策控制。

EVB/VEPA將實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，它不需要在超級(jí)管理程序中使用基于軟件的交換（這是類似于 Cisco VN-Link的標(biāo)準(zhǔn)方法，它由一個(gè)外部物理交換機(jī)完成，雖然其中的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)可能會(huì)很不一樣）。雖然IEEE EVB能夠有效地解決管理可擴(kuò)展性、流量可見(jiàn)性和一致的政策實(shí)施等問(wèn)題，但是它還不一定會(huì)整合虛擬服務(wù)器管理系統(tǒng)或解決VM移植相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的自動(dòng)傳輸問(wèn)題。EVB得到廣泛的供應(yīng)商支持，但是它仍然處于標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程的早期，所以EVB的預(yù)標(biāo)準(zhǔn)版本很可能在未來(lái)的12到18個(gè)月占主導(dǎo)位置。

單一源I/O虛擬化（SR-IOV）：在不久的將來(lái)，硬件NIC將會(huì)使用SR-IOV技術(shù)將基于軟件的虛擬功能轉(zhuǎn)移到PCI NIC硬件。雖然基于SR-IOV NIC能提高I/O性能，但是他們本身不能解決其它問(wèn)題，如管理可擴(kuò)展性、缺少網(wǎng)絡(luò)流量流的管理可見(jiàn)性。然后，SR-IOV NIC也將給硬件帶來(lái)邊緣網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持（如 FCoE、iSCSI、CEE/DCB、RDMA），并且也可能發(fā)展并為某些虛擬交換機(jī)型提供硬件支持。

使用網(wǎng)絡(luò)邊緣虛擬機(jī)發(fā)展數(shù)據(jù)中心 LAN

直到最近，數(shù)據(jù)中心LAN也還有一些變化。服務(wù)器虛擬化改變了這一切，而現(xiàn)在變化非常大，特別是邊緣虛擬化數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。為了取得成功，IT組織需要計(jì)劃一種方法，使他們的數(shù)據(jù)中心LAN能夠發(fā)展而允許組織使用服務(wù)器虛擬化實(shí)現(xiàn)最大利益。作為這個(gè)計(jì)劃的一部分，IT經(jīng)理需要仔細(xì)考慮快速發(fā)展的私有和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)虛擬數(shù)據(jù)中心的可擴(kuò)展性、端到到可管理性、安全性和用戶需求變化的響應(yīng)所需要的改進(jìn)。

【編輯推薦】

1.  Cisco Nexus 1000v 虛擬網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)
2. 新一代數(shù)據(jù)中心——網(wǎng)絡(luò)虛擬化
3. 解析網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)