解析服务器网络虚拟化及其应用

网络虚拟化不只是管理虚拟环境中的网络，它实际上是对物理网络及其组件比如交换机、端口以及路由器进行抽象。采用网络虚拟化，你可以将多个物理网络抽象为 一个虚拟网络，或者将一个物理网络分割为多个逻辑网络。当然，网络虚拟化也带来了一些挑战，包括虚拟交换机管理、安全问题以及虚拟网络的流量监控。

一、服务器网络虚拟化

1．网络虚拟化概念

网络虚拟化是 使用基于软件的抽象从物理网络元素中分离网络流量的一种方式。网络虚拟化与其他形式的虚拟化有很多共同之处。对网络虚拟化来说，抽象隔离了网络中的交换 机、网络端口、路由器以及其他物理元素的网络流量。每个物理元素被网络元素的虚拟表示形式所取代。管理员能够对虚拟网络元素进行配置以满足其独特的需求。 网络虚拟化在此处的主要优势是将多个物理网络整合进更大的逻辑网络中。反之，一个物理网络也可以被划分为多个逻辑网络。

既然网络虚拟化的抽象有效地消除了流量与物理网络组件之间的任何联系，那么就有必要采用综合管理工具对虚拟网络进行追踪并监控。

2．虚拟服务器用途

虚拟服务器是仅仅利用软件来模拟独立计算机的行为和能力。服务器虚拟化软件栈集的底部是直接安装在服务器硬件上的普通操作系统，其上是处理重新定向和仿真的虚拟层，而重新定向和仿真构成了虚拟计算机。这底部的两层合起来被叫做宿主机。

二、服务器网络虚拟化应用

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。

3．应用中利用网络虚拟化如何改进网络资源的使用

虚拟网络借助基于软件的虚拟交换机和虚拟网络端口，使各种网络负载能够与同一物理服务器上的其他网络负载共存。当同一台物理服务器上的两台虚拟机交换数据 时，网络流量并不会经过外部网络。工作负载只在物理服务器的内存中交换数据。对工作负载之间的数据传输来说，这提供了极其快速的性能。因为数据不需要流经 外部网络，解放了网络中其他服务器及任务所需要的带宽。

外部网络虚拟化分割并隔离网络，改进网络流量并增加安全性的方式与内部网络虚拟化有一些不同之处。外部网络虚拟化没有为存储和公司的各部门创建多个网络， 不用构建多个物理网络，外部网络虚拟化就能够调整网络大小以适应每个组或用例的需要。举个简单的例子，网络虚拟化能够隔离公司的人力资源数据、生产数据以 及应付账款数据，但是所有的部门仍旧在使用相同的物理网络。

外部网络虚拟化只需要维护、管理单个物理网络，因为对每个网络进行管理不需要多个工具集，因此其管理效率更高。

鉴于服务器在使用效率、维护难度及升级成本等方面的问题，虚拟机技术长期以来一直是一个研究热点。在网络服务器方面，Stanford大学提出了基于虚拟 机的vMatrix服务器以服务在线游戏。总体来说，虚拟机技术是一种通过在一组集中的计算资源上按需的为用户构造虚拟平台，并在其上运行传统操作系统以 提供应用运行环境的技术。

三、服务器网络虚拟化的优点

服务器虚拟化技术的出现，为终端用户带来了新的选择。虚拟服务器技术允许在1台服务器上创建多个相互隔离的虚拟专用服务器，每个虚拟服务器均可独立进行重 启，并拥有自己的root访问权限、用户、IP地址、内存、过程、文件、应用程序、系统函数库以及配置文件。虚拟服务器的应用的好处主要有以下几点：

1．企业利用服务器虚拟化技术，结合自身情况对服务器资源重新优化配置，可以充分利用服务器资源，并有效控制了随着服务器数量的快速增长带来的其他一系列问题。大量的节约了在服务器上面的资金投入，降低了能耗、减少与了管理成本。

2．虚拟化技术还提供了备份／恢复和迁移的功能。虚拟化服务器技术能够实现几乎零宕机实时迁移，从而将任何由系统故障等灾难性事件带来的威胁降低到最小 化。此外，由于虚拟化服务器可以被激活、重起且可在非常短的时间内创建重要服务器，所以虚拟化服务器在短时间内快速成为经济高效且具有更高管理性能的灾难 恢复解决方案之一。

四、结束语

服务器网络虚拟化技术的应用允许企事业单位实现服务器合并，提高管理能力和服务水平，并显著降低企业的总拥有成本。虚拟化代表着这样一个巨大趋势，就是把 物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，打破了物理结构之间的壁垒。在未来，所有的资源都透明地运行在各种各样的物理平台上，资源的管理都将按逻辑方式进 行，完全实现资源的自动化分配，而虚拟化技术是实现这一理想的唯一工具，虚拟化技术不断改变着人们日常活动的方式。