云计算虚拟化三部曲（3）：网络资源虚拟化的原理与实现
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">大家好，我是IT售前工程师Bernie.</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">此前讨论了计算资源、存储资源的虚拟化技术原理，本文我们重点讨论下网络资源的虚拟化原理与过程，欢迎阅读。</p>
<div style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/07c76dbf60044c18aa4ac226c425be21~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1704566156&x-signature=%2FXO%2Bb334qD5w45X95ssT2pR2Tv4%3D" style="width: 100%; margin-bottom: 20px;"></div>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">首先，网络资源包含哪些内容？</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">严格来讲，一个集群内所有的保障物理接口总的流量带宽的资源，包括路由器、交换机、网卡等资源。即分布式交换机上关联的各项物理接口。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">注意：这里说的流量不仅仅是包括用户的<strong style="color: blue;">接入流量</strong>（客户端到服务器的流量），其实远远不止这些。它还包括服务器的<strong style="color: blue;">上网流量</strong>、<strong style="color: blue;">文件存储流量、系统间的转发流量等等。</strong></p>
<div style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/5aa1775511fc45bebb8441dc048f0d41~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1704566156&x-signature=TvvlhOdD3m%2FXGBK%2FWOz2t1%2BoFUE%3D" style="width: 100%; margin-bottom: 20px;"></div>
<h1 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">VM如何申请网络资源？</h1>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">实际上，虚拟机的网络信息交换行为都是要借助于物理交换设备的，所以我们在虚拟机里面搭建了一套虚拟交换机vSwitch，用作和物理交换机的媒介。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">VM和外部网络之间的访问，本质上就是把数据包根据VM的网络配置进行封装，然后通过虚拟交换机--物理网卡--物理交换机，传送到外网。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">在hostOs中，虚拟交换机vSwitch与虚拟机之间通过业务网络端口组相连接（下行），并通过链路网络端口组（上行）与物理接口连通。</p>
<div style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/4ac9d47aeada466caf1a1a9ae5f985f9~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1704566156&x-signature=%2BarHsIE8Hl7QIa3p%2FjZrpktot2o%3D" style="width: 100%; margin-bottom: 20px;"></div>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">同时，hostOs会借助于内核端口配置各个虚拟机的IP地址和vlan，支撑VM管理流量和系统流量的传输。</p>
<h1 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">网络流量如何分配？</h1>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">前面已经讲过，流量的类型包括很多种，比如：VM之间的通信流量、VM与物理服务器的流量、系统流量（管理流量、iSCS流量、vSAN流量、vMotion流量），还有上网流量等。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">在各种流量的具体分配时，虚拟机之间遵循的是基于<strong style="color: blue;">份额、限制和预留</strong>的资源抢占能力。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;"><span style="color: green;"><span style="color: green;">配置VM网络资源池</span></span></p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">我们可以通过设置不同网络资源池的配额划分网络资源池，然后通过网络资源池进一步配置不同VM的带宽抢占能力。可以让网络资源池关联VM的端口组，从而实现为资源池内的所有VM预留带宽。也可以单独设置份抢占能力。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;"><span style="color: green;"><span style="color: green;">配置流量份额、限制和预留</span></span></p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">由于流量资源的争抢都是发生在一个物理端口上的，因此份额、限制和预留也是在物理端口生效的。比如：我们设置预留10Gbps，这就代表在该分布式交换机的每个物理端口为这个流量预留10G。</p>
<div style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/4f903412807f4be2a08dfe34859f0f55~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1704566156&x-signature=1USw4Yku6%2Bo8o9lC%2FtDw37%2BQpCc%3D" style="width: 100%; margin-bottom: 20px;"></div>
<h1 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">网络资源如何回收？</h1>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">与计算资源、存储资源的回收稍有不同，网络资源的回收需不要周期性扫描验证等环节。只要VM不再需要流量转发了，那么它所占用的网络资源就可以立刻被释放掉，其他的虚拟机VM随时可以使用这部分网络资源。</p>
<div style="text-align: left; margin-bottom: 10px;"><img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/c8879d87a805461cb64210e6a5044d3b~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1704566156&x-signature=ndhHF9NA7vdFjjjeBJCbwAfHRCw%3D" style="width: 100%; margin-bottom: 20px;"></div>
<h1 style="text-align: left; margin-bottom: 10px;">总结</h1>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">与cpu虚拟化、内存虚拟化和存储虚拟化相比，网络资源的虚拟化似乎更加晦涩难懂。这是因为VM的流量要经过虚拟交换机作为媒介转发，并且流量也是分为种类型的。不同类型的流量可以通过配置、预留、限制等方式进行均衡的分配。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">以上是关于网络资源虚拟化的全部分享，如果有小伙伴想了解cpu、内存和存储的虚拟化，可以在合集《Bernie说云计算》中查看和阅读。</p>
<p style="font-size: 18px; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 30px;">我是IT售前工程师Bernie，欢迎关注！下期见~</p>
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