網絡虛擬化—概念

如果要實現軟件定義數據中心的願景,網絡虛擬化將會是旅程中的最後一公里。IDC估計網絡虛擬化市場會從2013年 360 million美金增長到2016年的 3.7 billion。衆多巨頭接連大手筆,而很多新創公司也紛紛瞄準了這個方向。我們從下面幾個方面來談談這意味着什麼。

 一  巨頭間的博弈

 由於雲計算逐漸進入成熟階段,解決傳統網絡架構面臨的挑戰顯得越來越迫切。中小企業可能還好,最着急的是誰啊?這些互聯網和IaaS巨頭們。適逢斯坦福大學開發了OpenFlow,是一種網絡虛擬化的概念的具體實現。 Google和Facebook於是作爲支持OpenFlow的領頭羊,積極參與Open Networking Foundation(ONF)的標準化制定和推廣活動。

傳統網絡提供商也不得不與時俱進,否則很可能被大客戶們繞開自行開發。網絡虛擬化新興公司Nicira把握住了時代機遇,與Openstack深度整合,爲包括eBay在內的很多巨頭提供解決方案。

已經在服務器虛擬化市場處於領先地位的VMware, 也頻頻重拳出擊。在2012年6月以VMware12.6億美金併購當時營業額僅1千萬美金的Nicira,  惹得一番熱議。網絡虛擬化的重要性可見一斑。

網絡虛擬化是一場微妙的巨頭間的博弈,最後的局面如何,我們拭目以待。中小企業和IT從業者,雖然這是大戶間的遊戲,可無論誰勝誰負,最終會波及我們散戶不是?還是未雨綢繆,瞭解一下先爲好。

 二 傳統網絡架構的挑戰

近年來服務器和存儲虛擬化技術的迅猛發展, 使得動態快速分配計算資源和存儲資源成爲很平常的事。從而大大縮短了創建服務器的時間。相比之下,目前的傳統網路架構顯得不太給力,成爲整個資源分配流程中的短板。

 

 

比如說, 很多情況下提供網路資源需要人工干預。網絡交換機端口配置、ACL、路由等等。 在廣域網數據中心的情況下,因爲數據中心間的互聯大多通過三層網路協議。如果在數據中心之間移植應用程序,需要特別注意應用程序中對網路環境的配置。如果服務器的數量較大,這絕對是件費時費力的事情。  企業級的兼併要求網絡系統的快速整合,實施過整合項目的朋友應該知道這其中的水有多深。項目複雜性和實施週期都很有挑戰。 企業現有系統和雲平臺的整合。上一個SaaS系統可能很快,可你不希望一個個SaaS成爲信息孤島。你可能需要SaaS和你已有系統的數據交互,比如和SAP. 如果你使用IaaS公有云的話,也許希望和已有的系統整合,這就是混合雲的概念。這也需要充分考慮到你的網絡能否滿足應用從本地到公有云的無縫移植。 不能充分利用網絡資源。大多數公司能利用到網絡資源的30%-40%就不錯了。很多情況下大量資源閒置,而某些時候由於數據量週期性的猛增,卻發現網絡資源不夠。很多ISP或者通訊網絡提供商們很撓頭,在用戶基本收費增長不大的情況下,用戶期望的數據流量卻比以往增大很多。除了網絡擴容之外,更重要的提高目前已有網絡的利用率。Google宣稱由於使用Openflow(網絡虛擬化技術中的一種實現),他們內部網絡使用率將接近100%

三 什麼是網絡虛擬化

其實這個概念本不陌生,Overlays, MPLS, ***s, VLANs, LISP, Virtual routers, VRFs等都可以認爲是網絡虛擬化的某種表現形式。可當前新興的網絡虛擬化概念從深度、廣度和影響都遠遠超過了以上的技術。 

簡單說就是把網絡層的一些功能從硬件中剝離出來,新建立所謂的網絡虛擬層。如果和服務器虛擬化對比來看,會幫助我們理解這個概念。

 

如今跑在虛擬機上的應用,只需要使用Hypervisor所支持的虛擬CPU和虛擬內存就夠了,就應用本身無需關心跑在什麼底層的硬件設備上。同時操作系統和應用基本無需更改什麼,有時候或許簡單針對虛擬化優化一下。

網絡虛擬化同理,應用本身無需關心很多傳統意義上的網絡信息,比如路由,IP等等,這些有網絡虛擬層來管。而底層的硬件呢,純粹提供最基本的功能,很多複雜的信息及其配置也由網絡虛擬層來託管。比如(L2,L3,tagging,couters,ACLs,etc)而很多2層以上的網絡服務,只需要和網絡虛擬層打交道,沒必要知道底層跑什麼硬件。

另外更深次的影響是運維方面。由於很多信息被抽取到網絡虛擬層,我們可以更高效的來管理和配置它,並容易實現配置的可編程化和一致性。無需糾結於每個硬件設備複雜的iOS 配置了。

下圖解釋了網絡虛擬化的好處。

 

 

網絡虛擬化並不等同於軟件定義的網路。這兩個概念常常被混淆。網絡虛擬化是一個解決方案,而軟件定義的網路只是這個解決方案的衆多實施方法中的一種。 我們把部分網絡信息和功能提取出來以後,總要有辦法去存儲這些信息,並隨時瞭解他們的狀態吧。 這時候軟件定義的網絡就有用武之地了。通常有一個可以集中控制的模塊來實現這些功能。

請關注即將推出的下文 - 圖解網絡虛擬化之實現篇

 參考文章:

VMware NSX Network Virtualization

Network Heresy

Open Source, Open Interfaces, and Open Networking

 

VXLAN, STT, and looking beyond the wire format

原文地址:https://blog.51cto.com/frankfan/1170930

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