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虚拟化数据中心的网络“指挥塔”

来源:机房360 作者:华为 子康 更新时间:2013-4-11 13:47:56

摘要:随着技术的成熟和应用的推动,很多企业的IT系统已经迈出了走向云计算的第一步,这一步就是虚拟机的应用。在一台物理服务器上虚拟出多个服务器,这种方式给IT带来了实实在在的效益:服务器的采购数量减少了;用虚拟机为原来没有HA的业务增加上了HA,减少了业务中断的投诉和抱怨;硬件不再只发挥出10%的能力,有了更强劲的用武之地,……

  服务器中的虚拟机创建、删除,通过VDP协议通告给TOR,TOR向VSI Manager获取网络策略,完成网络属性配置。因为VDP协议和虚拟机的网络链路是同一条,因此,称为“带内管理”。

  另一种方案是“带外管理”方案。如下图所示:

  虚拟机的创建、删除、迁移,vCenter是控制发起者,通过vCenter的开放接口通知到nCenter,nCenter向相关的网络设备下发相关的网络策略的配置。

  “带内管理”方案,由于目前协议标准尚未确立,各虚拟机平台厂商均未推出相关产品,协议未具体规定和vCenter的接口,VSI Manager需要针对各虚拟机平台进行适配,因此,目前还难以实际应用。

  “带外管理”方案,各虚拟机平台厂商均提供开放接口,nCenter按照开放接口适配各虚拟机平台,是开放合作的方案。

  采用“带外管理”方案,不用等待虚拟机平台支持802.1Qbg标准的VDP,现在就可以用虚拟机平台的开放接口,实现虚拟机的网络感知。

  因此,华为nCenter采用了“带外管理”方案,开放支持VMware、Citrix Xen,以及微软Hyper-V等虚拟化平台。

  繁忙的机场需要高效的调度技术

  nCenter向网络设备下发策略配置,可以采用命令行、SNMP或NETCONF等方式,但在原型测试中,发现性能只能达到每秒10~20个虚拟机上线;而采用RADIUS协议,原型测试结果能够达到每秒200个虚拟机上线,这个性能能够满足多大规模的虚拟机“起降”呢?

  让我们来计算一下,假设有N个物理服务器,其中1/2忙,每个忙的服务器需要将4个VM(测试数据,受限于带宽和CPU能力)迁移出去,每个虚拟机的迁移时间为3分钟(180秒)。则每秒处理虚拟机迁移数量为:N/2×4/180。

  如果是1万台物理服务器,则每秒处理虚拟机迁移数量为:10000/2×4/180=111。

  200个虚拟机每秒的处理性能,可以满足:200×180/4*2=18000台物理服务器的云计算环境。

  nCenter采用RADIUS协议,能够满足近2万台物理服务器的云计算环境虚拟机突发大规模“起降”。

  虚拟机“起降”

  在虚拟机“起降”的过程中,nCenter负责网络策略的迁移,和虚拟机平台vCenter配合,保证了流程处理的及时、准确和自动化。

  下图是虚拟机迁移的流程:

  迁移前的拓扑:准备将“Purple”这个VM迁移到服务器.52上

  ① vCenter启动VM迁移。

  ② 进行VM迁移。

  ① vCenter通过开放接口通知nCenter迁移开始。

  ② nCenter通知目的TOR交换机VM上线,上线信息中包含VM的身份信息:VM的MAC地址、VLAN信息、应用的策略模板ID。

  ③ 目的TOR通过RADIUS协议向nCenter申请VM策略(ACL、QoS、DHCP Snooping绑定表)。

  ④ nCenter内置的RADIUS服务器响应目的TOR的申请,将VM绑定策略应答给目的TOR,目的TOR收到后,解析出VM的策略,完成转发配置。

  ⑤ vCenter通过开放接口通知nCenter迁移完成。

  ⑥ nCenter通知源TOR交换机VM下线。

  ⑦ 源TOR接收到下线通知,删除本地策略的同时,通过RADIUS的用户下线接口通知RADIUS服务器更新用户在线状态。

  迁移后的拓扑:虚拟机“Purple”已经成功迁移到服务器.52上

  华为虚拟感知解决方案总结

  华为虚拟感知解决方案以nCenter为核心,和各种虚拟化平台vCenter开放兼容,在接入交换机上及时下发静态配置、动态表项,实现了对服务器虚拟化环境的全面支持,通过开放高效的网络“指挥塔”,真正建立起供虚拟机自由“起降”的“云机场”。

  让我们回顾一下前面分析的网络和虚拟机配合的问题:

  管理界面:系统管理员只需要管理服务器、虚拟机,网络管理员负责管理虚拟交换机、物理交换机、虚拟机的网络属性,管理界面清晰。

  可视运维:nCenter提供虚拟机、虚拟交换机、物理服务器、物理交换机的一体化拓扑视图,方便故障定位。

  虚拟感知:虚拟机创建、迁移,都能够得到及时感知、处理,网络开通速度快,和虚拟化平台、服务器的兼容性好。

  结束语

  华为虚拟感知解决方案,为虚拟机的应用打通了网络之“脉”,助力数据中心进一步扩大虚拟机的应用,降低IT成本,提高IT效率。相信在不久的将来,一定能够建设起来完全虚拟化、自动化、高效的云计算基础设施,以IaaS的方式支持大容量、多样化的业务应用系统,更好地满足支撑业务运营创新发展的需要。

  [1]截至2012年4月15日,802.1Qbg尚未成为标准

  责任编辑:scarlett

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