‘壹’ 什么是虚拟网,怎么用
虚拟网是指在物理网络基础架构上,利用交换机和路由器的功能,配置网络的逻辑拓扑结构,从而允许网络管理员任意地将一个局域网内的任何数量网段聚合成一个用户组,就好像它们是一个单独的局域网。
应用:局域网:往往很多企业已经具有一个相当规模的局域网,但是企业内部因为保密或者其他原因,要求各业务部门或者课题组独立成为一个局域网,同时,各业务部门或者课题组的人员不一定是在同一个办公地点,各网络之间不允许互相访问。根据这种情况,可以有几种解决方法,但是虚拟局域网解决方法可能是最好的。为了完成上述任务,我们要做的工作是收集各部门或者课题组的人员组成、所在位置、与交换机连接的端口等信息。根据部门数量对交换机进行配置,创建虚拟局域网,设置中继,最后,在一个公用的局域网内部划分出来若干个虚拟的局域网,同时减少了局域网内的广播,提高了网络传输性能。这样的虚拟局域网可以方便地根据需要增加、改变、删除。
共享访问:在一些大型写字楼或商业建筑(酒店、展览中心等),经常存在这样的现象:大楼出租给各个单位,并且大楼内部已经构建好了局域网,提供给入驻企业或客户网络平台,并通过共同的出口访问Internet或者大楼内部的综合信息服务器。由于大楼的网络平台是统一的,使用的客户有物业管理人员、有其他不同单位的客户。在这样一个共享的网络环境下,解决不同企业或单位对网络的需求的同时,还要保证各企业间信息的独立性。这种情况下,虚拟局域网提供了很好的解决方案。大厦的系统管理员可以为入驻企业创建一个个独立的虚拟局域网,保证企业内部的互相访问和企业间信息的独立,然后利用中继技术,将提供接入服务的代理服务器或者路由器所对应的局域网接口配置成为中继模式,实现共享接入。这种配置方式还有一个好处,可以根据需要设置中继的访问许可,灵活地允许或者拒绝某个虚拟局域网的访问。
交叠虚拟局域网:交叠虚拟局域网是在基于端口划分虚拟局域网的基础上提出来的,最早的交换机每一个端口只能同时属于一个虚拟局域网,交叠虚拟局域网允许一个交换机端口同时属于多个虚拟局域网。这种技术可以解决一些突发性的、临时性的虚拟局域网划分。比如在一个科研机构,已经划分了若干个虚拟局域网,但是因为某个科研任务,从各个虚拟局域网里面抽调出来技术人员临时组成课题组,要求课题组内部通信自如,同时各科研人员还要保持和原来的虚拟局域网进行信息交流。如果采用路由和访问列表控制技术,成本会较大,同时会降低网络性能。交叠技术的出现,为这一问题提供了廉价的解决方法;只需要将要加入课题组的人员所对应的交换机端口设置成为支持多个虚拟局域网,然后创建一个新虚拟局域网,将所有人员划分到新虚拟局域网,保持各人员原来所属虚拟局域网不变即可。
‘贰’ 什么是网络虚拟化和SDN
SDN与网络虚拟化
由于早期成功的的SDN方案中网络虚拟化案例较多,有的读者可能会认为SDN和网络虚拟化是同一个层面的,然而这是一个错误的说法。SDN不是网络虚拟化,网络虚拟化也不是SDN。SDN是一种集中控制的网络架构,可将网络划分为数据层面和控制层面。而网络虚拟化是一种网络技术,可以在物理拓扑上创建虚拟网络。传统的网络虚拟化部署需要手动逐跳部署,其效率低下,人力成本很高。而在数据中心等场景中,为实现快速部署和动态调整,必须使用自动化的业务部署。SDN的出现给网络虚拟化业务部署提供了新的解决方案。通过集中控制的方式,网络管理员可以通过控制器的API来编写程序,从而实现自动化的业务部署,大大缩短业务部署周期,同时也实现随需动态调整。
随着IaaS的发展,数据中心网络对网络虚拟化技术的需求将会越来越强烈。SDN出现不久后,SDN初创公司Nicira就开发了网络虚拟化产品NVP(Network Virtualization Platform)。Nicira被VMware收购之后,VMware结合NVP和自己的产品vCloud Networking and Security (vCNS),推出了VMware的网络虚拟化和安全产品NSX。NSX可以为数据中心提供软件定义化的网络虚拟化服务。由于网络虚拟化是SDN早期少数几个可以落地的应用,所以大众很容易将网络虚拟化和SDN弄混淆。正如前面所说,网络虚拟化只是一种网络技术,而基于SDN的网络架构可以更容易地实现网络虚拟化。
SDN实现网络虚拟化
通过SDN实现网络虚拟化需要完成物理网络管理,网络资源虚拟化和网络隔离三部分工作。而这三部分内容往往通过专门的中间层软件完成,我们称之为网络虚拟化平台。虚拟化平台需要完成物理网络的管理和抽象虚拟化,并分别提供给不同的租户。此外,虚拟化平台还应该实现不同租户之间的相互隔离,保证不同租户互不影响。虚拟化平台的存在使得租户无法感知到网络虚拟化的存在,也即虚拟化平台可实现用户透明的网络虚拟化。
虚拟化平台
虚拟化平台是介于数据网络拓扑和租户控制器之间的中间层。面向数据平面,虚拟化平面就是控制器,而面向租户控制器,虚拟化平台就是数据平面。所以虚拟化平台本质上具有数据平面和控制层面两种属性。在虚拟化的核心层,虚拟化平台需要完成物理网络资源到虚拟资源的虚拟化映射过程。面向租户控制器,虚拟化平台充当数据平面角色,将模拟出来的虚拟网络呈现给租户控制器。从租户控制器上往下看,只能看到属于自己的虚拟网络,而并不了解真实的物理网络。而在数据层面的角度看,虚拟化平台就是控制器,而交换机并不知道虚拟平面的存在。所以虚拟化平台的存在实现了面向租户和面向底层网络的透明虚拟化,其管理全部的物理网络拓扑,并向租户提供隔离的虚拟网络。
‘叁’ 什么是网络虚拟化 网络虚拟化简介
网络虚拟化的内容一般指虚拟专用网络 (VPN)。VPN 对网络连接的概念进行了抽象,允许远程用户访问组织的内部网络,就像物理上连接到该网络一样。网络虚拟化可以帮助保护 IT 环境,防止来自 Internet 的威胁,同时使用户能够快速安全的访问应用程序和数据。 基于网络的虚拟化方法是在网络设备之间实现存储虚拟化功能,具体有下面几种方式: 1. 基于互联设备的虚拟化:基于互联设备的方法如果是对称的,那么控制信息和数据走在同一条通道上;如果是不对称的,控制信息和数据走在不同的路径上。在对称的方式下,互联设备可能成为瓶颈,但是多重设备管理和负载平衡机制可以减缓瓶颈的矛盾。同时,多重设备管理环境中,当一个设备发生故障时,也比较容易支持服务器实现故障接替。但是,这将产生多个SAN孤岛,因为一个设备仅控制与它所连接的存储系统。非对称式虚拟存储比对称式更具有可扩展性,因为数据和控制信息的路径是分离的。 基于互联设备的虚拟化方法能够在专用服务器上运行,使用标准操作系统,例如Windows、Sun Solaris、Linux或供应商提供的操作系统。这种方法运行在标准操作系统中,具有基于主机方法的诸多优势--易使用、设备便宜。许多基于设备的虚拟化提供商也提供附加的功能模块来改善系统的整体性能,能够获得比标准操作系统更好的性能和更完善的功能,但需要更高的硬件成本。 但是,基于设备的方法也继承了基于主机虚拟化方法的一些缺陷,因为它仍然需要一个运行在主机上的代理软件或基于主机的适配器,任何主机的故障或不适当的主机配置都可能导致访问到不被保护的数据。同时,在异构操作系统间的互操作性仍然是一个问题。 2. 基于路由器的虚拟化:基于路由器的方法是在路由器固件上实现存储虚拟化功能。供应商通常也提供运行在主机上的附加软件来进一步增强存储管理能力。在此方法中,路由器被放置于每个主机到存储网络的数据通道中,用来截取网络中任何一个从主机到存储系统的命令。]