Подробное изучение виртуализации сети Hyper-V (часть 1)

• Глубокое погружение в виртуализацию сети Hyper-V (часть 3)
• Глубокое погружение в виртуализацию сети Hyper-V (часть 4)
• Глубокое погружение в виртуализацию сети Hyper-V (часть 5)

Введение

Программно-определяемые сети, иногда называемые SDN, в настоящее время очень популярны среди провайдеров облачного хостинга. Программно-определяемые сети (SDN) — это подход к компьютерным сетям, в котором аппаратное сетевое управление отделено и передается программному приложению. Microsoft разработала аналогичное программное приложение под названием «Виртуализация сети Windows» (WNV), которое позволяет виртуализировать сетевые модели уровня 2 и уровня 3.

Microsoft Hyper-V имела большой успех, и многие клиенты, от малых и средних предприятий до крупных организаций, внедрили Hyper-V для виртуализации своей физической среды. Первоначально Hyper-V был выпущен с некоторыми базовыми функциями, позволяющими организациям виртуализировать свою физическую среду. В своей текущей версии, включенной в Windows Server 2012 R2, Hyper-V надежен, как VMware, и имеет почти все функции, предлагаемые VMware. Начиная с Windows Server 2012, основное внимание Microsoft уделялось дальнейшему развитию Hyper-V для провайдеров облачного хостинга и облегчению клиентам переноса услуг в общее облако IaaS.

Я видел многих системных администраторов/консультантов и облачных архитекторов, которые искали дополнительную информацию по теме виртуализации сети Hyper-V. Поскольку технология является новой, а внедрение HNV очень редко, трудно найти все аспекты HNV в одном документе или на сайте. Вот где эта серия статей пригодится. В этой серии статей содержится достаточно подробностей о технологии виртуализации сети Hyper-V и о том, как компоненты, предоставляемые WNV, работают вместе для реализации виртуализации сети Hyper-V.

Первая часть этой серии статей посвящена обзору и преимуществам виртуализации сети Hyper-V. В первой части этой серии статей мы коснемся следующих тем:

• Термины, используемые в статье
• Обзор виртуализации сети Hyper-V
• Зачем вам нужна виртуализация сети Hyper-V

Термины, используемые в статье

Прежде чем приступить к виртуализации сети Hyper-V, я должен дать определение нескольким основным терминам на случай, если вы с ними не знакомы.

Таблица 1

Обзор виртуализации сети Hyper-V

Виртуализация сети Windows или WNV, сетевой модуль, представленный в Windows Server 2012, предоставляет необходимые компоненты для реализации технологии виртуализации сети Hyper-V. WNV — это расширяемый модуль. Функции, реализованные модулем WNV, могут использоваться сторонними поставщиками для разработки программных приложений для виртуализации сети Hyper-V. События виртуальной машины заставляют модуль WNV генерировать уведомления о событиях, которые могут быть получены сторонним программным обеспечением, которое, в свою очередь, может выполнять предварительно определенные действия. WNV очень хорошо сочетается с архитектурой Microsoft Extensible Virtual Switch.

Поскольку эта серия статей ориентирована в первую очередь на виртуализацию сети Hyper-V и ее компоненты, объяснить каждый бит WNV и расширяемого виртуального коммутатора Hyper-V будет невозможно. Однако вы можете просмотреть эту ссылку, если хотите узнать больше о модуле WNV и расширяемом виртуальном коммутаторе Hyper-V.

Вам необходимо включить модуль WNV в Windows Server 2012, выполнив команду PowerShell, но, начиная с Windows Server 2012 R2, WNV интегрируется в виртуальный коммутатор Hyper-V. Поскольку модуль WNV работает с ролью Hyper-V, необходимо включить роль Hyper-V на компьютере под управлением Windows Server 2012 или Windows Server 2012 R2.

Используя модуль WNV, можно использовать два разных подхода к настройке виртуализации сети Hyper-V; « NVGRE » или « Перезапись IP ».

• NVGRE: NVGRE (общая инкапсуляция маршрутизации сетевой виртуализации) использует механизм GRE для выполнения инкапсуляции и декапсуляции входящих и исходящих пакетов. Microsoft является доминирующим поставщиком для внедрения протокола NVGRE. Другие компании, поддерживающие разработку NVGRE, включают Arista Networks, Mellanox, Broadcom, Dell, Emulex, Intel и Hewlett-Packard.
• Перезапись IP: в случае механизма перезаписи IP IP-адрес ЦС перезаписывается в собственный физический сетевой адрес. Механизм перезаписи IP-адресов мало используется из-за необходимости наличия одного адреса PA для каждой виртуальной машины CA. Поскольку для перезаписи IP требуется большой пул адресов PA, обычную реализацию виртуализации сети Hyper-V можно увидеть с использованием протокола NVGRE, которому посвящена эта серия статей.

Зачем вам нужна виртуализация сети Hyper-V?

• Принесите свой собственный IP-адрес: каждая организация хотела бы перенести свои корпоративные службы в общее облако IaaS без необходимости изменения схемы IP-адреса и топологии сети. Виртуализация сети Microsoft Hyper-V делает это возможным. Клиенты могут использовать свои собственные IP-адреса и сетевые топологии, не тратя при этом много времени на планирование сети до переноса.
• Больше виртуальных сетей без использования VLAN. Во-вторых, провайдеры облачного хостинга получают большую выгоду, устраняя необходимость в использовании системы тегов VLAN. Мы используем систему тегов VLAN для целей изоляции. Тегирование VLAN представляет сложность, когда речь идет о размещении нескольких клиентов в общем облаке IaaS. Использование тегов VLAN не только усложняет работу, но также необходимо убедиться, что сетевые устройства настроены на разрешение трафика VLAN.

Используя HNV, нет необходимости использовать систему тегов VLAN для целей изоляции. Поставщики облачного хостинга теперь могут использовать VSID, который является компонентом модуля WNV, для обеспечения изоляции между виртуальными машинами клиентов.

• Динамическая миграция виртуализированных рабочих нагрузок между подсетями. Поставщикам облачного хостинга становится проще перемещать виртуализированные рабочие нагрузки из центра обработки данных в центр обработки данных без простоев. Ранее динамическая миграция была ограничена той же подсетью, что ограничивало местонахождение виртуальных машин. Хостинг-провайдеры могут использовать технологию Live Migration для динамической миграции виртуальных машин между различными виртуальными подсетями без прерывания работы службы. Динамическая миграция между подсетями позволяет администраторам консолидировать виртуализированные рабочие нагрузки на основе динамических требований к ресурсам, а также может обеспечивать обслуживание инфраструктуры, не прерывая время выполнения рабочих нагрузок клиентов.
• VSID: существует ограничение, связанное с физическими коммутаторами для идентификаторов VLAN. Физические коммутаторы позволяют использовать 1000 VLAN из 4096 идентификаторов. Виртуализация сети Hyper-V не использует VLAN. Вместо этого HNV использует VSID (идентификатор виртуальной подсети) для разделения связи между виртуальными машинами. Диапазон VSID начинается от 4096 до 16 777 214. Используя VSID, можно разместить 16 миллионов виртуальных подсетей, в отличие от ограничения, налагаемого VLAN, которое составляет всего 4096 VLAN.
• Простой способ реализации: HNV можно реализовать либо с помощью SCVMM (System Center Virtual Machine Manager), либо с помощью командлетов HNV PowerShell. Используя командлеты PowerShell, виртуальные администраторы могут создавать автоматизированные сценарии для настройки политик HNV. Командлеты HNV PowerShell можно найти здесь. SCVMM — это продукт для управления центром обработки данных, разработанный для упрощения развертывания HNV.
• Нет необходимости изменять существующую конфигурацию сетевых устройств: технология HNV совместима с современной сетью центров обработки данных и может быть успешно внедрена без каких-либо изменений в сетевых устройствах.

Резюме

В первой части этой серии статей мы узнали о виртуализации сети Hyper-V и преимуществах, которые она предоставляет провайдерам облачного хостинга. В следующей части мы узнаем о компонентах виртуализации сети Hyper-V и увидим, как эти компоненты играют важную роль в реализации виртуализации сети Hyper-V.

• Глубокое погружение в виртуализацию сети Hyper-V (часть 3)
• Глубокое погружение в виртуализацию сети Hyper-V (часть 4)
• Глубокое погружение в виртуализацию сети Hyper-V (часть 5)