Hyper-V深度評測二:網卡聚合(NIC Teaming)
譯文最新版Hyper-V的諸多功能會影響網絡設計。在第一篇中,我們介紹了網絡虛擬化方面的一些改進和虛擬機網絡方面的一些改進。本文將介紹網絡方面的另一個改進:網卡聚合(NIC Teaming),然后簡要介紹一下Hyper-V在數據中心設計方面的一些新選項。(第一章:http://cloud.51cto.com/art/201305/393099.htm)
目前,中小企業里面所有服務器中大約75%使用網卡聚合,以提供聚合帶寬和容錯機制。不過,微軟支持起來總是有點困難,因為每家廠商用不同的方法實施了網卡聚合(而且只聚合自己型號的網卡)。說到查找網絡問題的根源,一個常見的請求往往是禁用網卡群,看看這是不是導致問題的一個因素。網卡聚合又叫負載均衡故障切換(Load Balancing Fail Over),現在它本身就內置在Hyper-V平臺中,最多可以聚合不同廠商提供的32塊不同速度的網卡;甚至還可以把有線接口和無線接口聚合起來,不過其實不建議聚合這后兩種。
網卡群可以配置成與交換機無關的模式;如果你有無人管理的交換機,或者你無權訪問來變更交換機的配置,這種模式就很適合。如果你的唯一目的是確保冗余性,這種模式很適用——只要使用兩塊網卡,將其中一塊網卡設置成備用模式,那么當清潔工不小心扯掉工作網卡的網線時,備用網卡就會接過任務。這種模式還有這個好處:每塊網卡可以連接至不同的物理交換機,提供交換機層面的冗余性。
與交換機無關的模式可進行設置,以便使用地址散列或Hyper-V端口負載均衡模式。如果你需要負載均衡,并希望網卡群中的所有網卡處于活動狀態,那么有兩種情況這種模式很適合。至于地址散列模式,出站流量在所有接口上進行均衡,但入站流量只通過一塊網卡傳送。這適合Web服務器和媒體服務器之類的場合,因為出站流量很大,而入站流量很小。如果一個主機上有多個虛擬機,另一種模式即Hyper-V端口就很適合。但是沒有一個虛擬機耗用入站或出站流量的速度超過網卡群中單塊網卡所能提供的速度,因為這種模式將入站流量和出站流量分配到網卡群網塊上,每個虛擬機被指定到單塊網卡。
如果你面臨其他的網絡情況,依賴交換機的模式可能是更適合的選擇,它同樣有兩種版本:靜態或鏈路聚合控制協議(LACP,名為IEEE 802.1ax;在開發期間,它被稱為IEEE 802.3ad)。靜態版本并不提供識別連接不正確的線纜這一功能,只適用于網絡配置變更不是非常頻繁的非常靜態的環境下。LACP可自動識別網卡群,應該還能夠識別網卡群的擴展和變更。

圖1:只需要點擊幾下鼠標,就很容易利用一塊或多塊網卡建立起網卡群。
配置網卡聚合很簡單:在服務器管理器的本地服務器部分,有一個網卡聚合鏈接,如果點擊該鏈接就會打開網卡群管理器。依次點擊Tasks(任務)、New Team(新網卡群),選擇哪些適配器應該是網卡群的成員,然后點擊Additional properties(額外屬性),以便能夠選擇網卡群模式、負載均衡模式,如果你喜歡,還可以選擇備用適配器。一旦某網卡是網卡群的成員,網卡屬性只將微軟網絡適配器多路轉換器協議列為被啟用的協議,而新網卡群顯示為帶可配置協議的接口。
如果你需要虛擬局域網(VLAN)連同網卡群使用,可以為網卡群創建多個群接口(最多32個),每個接口可響應某個特定的VLAN識別符,只要你將交換機端口設成干道模式。其實可以用一塊網卡建立一個網卡群,然后基于VLAN,使用群接口來隔離流量。如果一個主機上有多個虛擬機,想響應不同的VLAN識別符,那就別使用群接口。而是通過Hyper-V交換機和每個虛擬機的虛擬網卡的屬性,設立VLAN訪問機制。
如果你想在虛擬機里面使用網卡群,可能是由于你在使用SR-IOV適配器(參閱第一篇),就要確保使用PowerShell中的Set-VmNetworkAdapter或使用GUI,配置了連接至網卡群的每個Hyper-V虛擬機端口,以便允許MAC地址反欺詐,或者啟用“AllowTeaming”參數。
與Windows Server 2012中的幾乎每一項功能一樣,可以使用PowerShell來配置網卡聚合;這里有cmdlets的列表(http://technet.microsoft.com/en-us/library/jj130849.aspx)。

圖2:一旦你創建了網卡群,就很容易通過這個簡單的用戶界面來管理它們。
Hyper-V數據中心設計方面的新選項
在大型數據中心中,你要知道Windows Server 2012提供了支持數據中心TCP(DTCP)的功能,這種協議可兼容能夠啟用顯式擁塞通知(ECN,RFC 3168)的交換機。這讓TCP能夠檢測擁塞程度,而不是像TCP協議那樣只能檢測存在擁塞。結果就是,不僅大幅減小了交換機中所用的緩沖器空間,還提高了吞吐量,尤其是在數據流量很大的網絡中。
如果你在考慮實施IP地址管理(IPAM)——這是Windows Server 2012中的一項新功能,通過將DHCP服務器和DNS服務器整合起來(告別那個Excel電子表格),以便管理IP地址,又在使用SCVMM 2012管理虛擬化基礎設施,那么SP1會提供一個腳本(Ipamintegration.ps1),按預定時間,將SCVMM分配的所有IP地址導出到IPAM上。
你在設計集群時,我們在這兩篇探討的網絡改進以及后面介紹的存儲和可擴展性方面其他新的、經過改進的功能將帶來新的選項。許多新集群從使用不同網絡傳送存儲流量和其他網絡流量,向單一架構轉變,而且從多條千兆以太網連接向數量較少的萬兆以太網(或更快速)連接轉變。這種融合架構理念可能有多種形式,不同的廠商自有不同的方法,但總的來說,Windows Server 2012中的Hyper-V可滿足這種新形勢的要求,憑借網絡虛擬化及軟件定義的網絡(SDN)、可使用SCVMM 2012 SP1來集中管理的功能強大的可擴展虛擬交換機、對網絡虛擬化網關的支持、SR-IOV、dVMQ 、QoS以及內置的網卡聚合。