云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用

摘 要：隨著科技的進(jìn)步，IT技術(shù)也在不斷的發(fā)展，云計(jì)算是IT服務(wù)進(jìn)行范圍以及種類擴(kuò)展的基礎(chǔ)，而企業(yè)也逐步的開始認(rèn)識(shí)到引進(jìn)企業(yè)云技術(shù)的重要性。文章通過對(duì)企業(yè)云建設(shè)的實(shí)際狀況進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，同時(shí)提出了一些合理的建設(shè)意見，并針對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用展開了適當(dāng)?shù)奶接?，從而希望能夠有助于企業(yè)云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的完善。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)虛擬；企業(yè)；云數(shù)據(jù)中心

1 企業(yè)云數(shù)據(jù)中心

通過多層次IT基礎(chǔ)架構(gòu)，企業(yè)可以建立起所謂的企業(yè)云，將原有的企業(yè)傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行充分的整合，形成完整的服務(wù)體系，然后交予客戶使用或者交予員工進(jìn)行使用。通過對(duì)企業(yè)私有云以及企業(yè)云的整合，可以保證這些資源在安全可靠的環(huán)境下被使用、管理，從而節(jié)約了消耗和資源，從而將ERP以及CRM進(jìn)行整合從而加以應(yīng)用。

在形成企業(yè)云時(shí)，會(huì)逐步的發(fā)展成為動(dòng)態(tài)的企業(yè)云，從而保證企業(yè)的IT基礎(chǔ)構(gòu)架的集中程度、專業(yè)化不斷提高，從而對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，即基礎(chǔ)構(gòu)架層面的中心網(wǎng)絡(luò)，提出了更高的要求，用戶主要通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)虛擬化的信息資源進(jìn)行訪問，因而企業(yè)云建設(shè)需要考慮的問題便是如何才能夠令所有的用戶都能夠安全的通過網(wǎng)絡(luò)使用云中的信息，并且在使用中通云計(jì)算服務(wù)無縫接入，從而通過網(wǎng)絡(luò)滿足企業(yè)對(duì)于信息數(shù)據(jù)的傳輸以及遷移，這一點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)。通過將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬化處理后，企業(yè)的運(yùn)輸局中心便可以進(jìn)一步的降低基礎(chǔ)設(shè)施成本，實(shí)現(xiàn)環(huán)保低耗，節(jié)約成本。

2 網(wǎng)絡(luò)層次分析

服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)以及存儲(chǔ)是企業(yè)云基礎(chǔ)構(gòu)架。從企業(yè)云的環(huán)境上來看，網(wǎng)絡(luò)可以分為三個(gè)層面，首先是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)；其次則是跨數(shù)據(jù)中心；最后則是泛在的云接入，這三個(gè)層面的網(wǎng)絡(luò)是組成企業(yè)云的重要環(huán)節(jié)。

連接主機(jī)的局域網(wǎng)、連接存儲(chǔ)的局域網(wǎng)，以及連接各層服務(wù)器的局域網(wǎng)共同組成了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，另外邊緣虛擬網(wǎng)絡(luò)即對(duì)主機(jī)進(jìn)行虛擬化以后，虛擬機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)便包括虛擬橋接、I/O虛擬化以及分布式交換機(jī)等；數(shù)據(jù)中心間的鏈接通過跨數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行鏈接，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)交流以及信息資源優(yōu)化共享，為混合業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)提供優(yōu)質(zhì)的平臺(tái)；終端用戶同數(shù)據(jù)中心之間的互聯(lián)通過泛在的云接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行鏈接，從而實(shí)現(xiàn)了云服務(wù)。這里需要注意的是企業(yè)云核心便是數(shù)據(jù)中心。

3 網(wǎng)絡(luò)虛擬化要求

企業(yè)云隨著技術(shù)的發(fā)展不斷的得以完善，隨之增長變化的是其業(yè)務(wù)類型以及運(yùn)行模式，所以需要不斷的對(duì)其基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并加以擴(kuò)展，從而適應(yīng)不斷擴(kuò)展的業(yè)務(wù)需求，這就對(duì)運(yùn)行維護(hù)工作提出了更高的要求，而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃容易在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上偏向于可靠性建設(shè)，從而形成了過多的冗余結(jié)構(gòu)。

在可靠性、容錯(cuò)性以及性能的提升空間上，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的物理拓?fù)渚哂休^高的優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)勢(shì)的保持主要依賴于涉及規(guī)則。由于該種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)屬于純物理結(jié)構(gòu)，因而實(shí)際的運(yùn)行過程中也會(huì)承擔(dān)十分繁冗工作量。

在網(wǎng)絡(luò)中不同的介入以及互聯(lián)結(jié)構(gòu)、鏈路的變化以及運(yùn)行過程中所發(fā)生的故障都會(huì)導(dǎo)致預(yù)先規(guī)劃的配置發(fā)生改變，從而帶來復(fù)雜的運(yùn)行維護(hù)診斷；而另外應(yīng)用的遷移以及應(yīng)用的擴(kuò)容，都會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的改造，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性極易容易對(duì)無關(guān)業(yè)務(wù)的運(yùn)行造成影響。

因此，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在支撐企業(yè)云發(fā)展的同時(shí)，提出的挑戰(zhàn)是越來越嚴(yán)峻的。隨著云計(jì)算的發(fā)展，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心逐漸轉(zhuǎn)向虛擬化數(shù)據(jù)中心（VDC）。虛擬數(shù)據(jù)中心是利用虛擬化技術(shù)將物理資源抽象整合，增強(qiáng)服務(wù)能力；通過動(dòng)態(tài)資源分配和調(diào)度，提高資源利用率和服務(wù)可靠性；通過提供自動(dòng)化的服務(wù)開通能力，降低運(yùn)維成本；通過有效的安全機(jī)制和可靠性機(jī)制，滿足企業(yè)客戶的安全需求。由于云計(jì)算技術(shù)的使用，使得傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)不能滿足虛擬數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)高速、扁平、虛擬化的要求。因此在使用云計(jì)算后，數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)需要解決數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的數(shù)據(jù)同步傳送的大流量、備份大流量、虛擬機(jī)遷移大流量問題。同時(shí)，還需要采用統(tǒng)一的交換網(wǎng)絡(luò)減少布線、維護(hù)工作量和擴(kuò)容成本。引入虛擬化技術(shù)之后，在不改變傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的物理拓?fù)浜筒季€方式的前提下，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)各層的橫向整合，形成一個(gè)統(tǒng)一的交換架構(gòu)。而隨著上層應(yīng)用不斷發(fā)展，虛擬化技術(shù)將會(huì)被廣泛應(yīng)用到企業(yè)云數(shù)據(jù)中心建設(shè)中，作為底層基礎(chǔ)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之一。網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)也會(huì)隨著數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)要求有不同的形式。多種應(yīng)用承載在一張物理網(wǎng)絡(luò)上，通過網(wǎng)絡(luò)虛擬化分割（稱為縱向分割）功能使得不同企業(yè)機(jī)構(gòu)相互隔離，但可在同一網(wǎng)絡(luò)上訪問自身應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)了將物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行邏輯縱向分割虛擬化為多個(gè)網(wǎng)絡(luò)；多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)承載上層應(yīng)用，基于冗余的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)帶來復(fù)雜性，而將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行整合（稱為橫向整合），虛擬化成一臺(tái)邏輯設(shè)備，提升數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)可用性、節(jié)點(diǎn)性能的同時(shí)將極大簡化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

4 網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)應(yīng)用

虛擬技術(shù)在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用實(shí)質(zhì)上便是網(wǎng)絡(luò)的虛擬化，從以下三個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行論述。

4.1 核心層虛擬化

這里的虛擬化主要針對(duì)是核心網(wǎng)絡(luò)，即數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。由于企業(yè)對(duì)于信息處理的要求不斷增加，因而需要核心網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換能力規(guī)模巨大，從而能夠完成萬兆信息的接入和處理；另外還需要對(duì)設(shè)備管理進(jìn)行簡化，虛擬機(jī)箱技術(shù)便是必須的技術(shù)。通過這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源利用率的提升，保證系統(tǒng)的擴(kuò)展性以及靈活性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度以及靈活掌控。在這里交換機(jī)之間的端口捆綁可以通過VPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)，通過這種技術(shù)，下級(jí)交換機(jī)同上級(jí)虛擬交換機(jī)進(jìn)行鏈接時(shí)，就可以采用IEEE802.3ad兼容技術(shù)將聯(lián)想不同機(jī)箱的鏈路捆綁在一起，形成以太網(wǎng)鏈路，從而提高冗余能力，簡化網(wǎng)絡(luò)，便于維護(hù)。

4.2 接入層虛擬化

接入層虛擬化，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心接入層的分級(jí)設(shè)計(jì)。根據(jù)數(shù)據(jù)中心的走線要求，接入層交換機(jī)要求能夠支持各種靈活的部署方式和新的以太網(wǎng)技術(shù)。目前無損以太網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展很快，稱為數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)DCE或融合增強(qiáng)以太網(wǎng)CEE，包括擁塞通知、增強(qiáng)傳輸選擇ETS優(yōu)先級(jí)流量控制PFC、鏈路發(fā)現(xiàn)協(xié)議LLDP。

4.3 虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換

虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)交互包括物理網(wǎng)卡虛擬化和虛擬網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，在服務(wù)器內(nèi)部虛擬出相應(yīng)的交換機(jī)和網(wǎng)卡功能。虛擬交換機(jī)在主機(jī)內(nèi)部提供了多個(gè)網(wǎng)卡的互聯(lián)以及為不同的網(wǎng)卡流量設(shè)定不同的VLAN標(biāo)簽功能，使得主機(jī)內(nèi)部如同存在一臺(tái)交換機(jī)，可以方便地將不同的網(wǎng)卡連接到不同的端口。虛擬網(wǎng)卡是在一個(gè)物理網(wǎng)卡上虛擬出多個(gè)邏輯獨(dú)立的網(wǎng)卡，使得每個(gè)虛擬網(wǎng)卡具有獨(dú)立的MAC地址、IP地址，同時(shí)還可以在虛擬網(wǎng)卡之間實(shí)現(xiàn)一定的流量調(diào)度策略。

5 結(jié)束語

虛擬技術(shù)的應(yīng)用擴(kuò)展了企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，同時(shí)使得企業(yè)云可以同多設(shè)備進(jìn)行鏈接，將信息進(jìn)行橫向整合，并形成一個(gè)系統(tǒng)。通過設(shè)備聯(lián)合，可以將設(shè)備看做一個(gè)系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理和使用。這種整合形式的系統(tǒng)相當(dāng)于多臺(tái)框式設(shè)備結(jié)合機(jī)架式設(shè)備，增加了槽位，形成了邏輯單元，并以網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)的方式表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中，將配置、管理進(jìn)行簡單化，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)可跨設(shè)備鏈路聚合。通過這種方式將網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行簡化，并加強(qiáng)冗余的可靠性。令數(shù)據(jù)中心架構(gòu)更加靈活，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)高度集中式企業(yè)云應(yīng)用的同時(shí)，將企業(yè)云進(jìn)行完善，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源。

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作者簡介：周海（1980-），男，廣西柳州人，柳州五菱汽車工業(yè)有限公司運(yùn)營與信息部主任工程師，學(xué)士，工程師，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)云計(jì)算、企業(yè)信息化。