服务器虚拟化技术与数据中心网络的介绍

　　面对服务器虚拟化的热潮，显然数据中心网络的技术不会停滞不前，为了满足服务器虚拟化的顺利部署，数据中心网络也迎来了新的变革，涌现出来一批新兴的网络技术，以满足服务器虚拟化的需求。

　　服务器虚拟化技术在提升物理服务器CPU利用率、降低数据中心能耗、方便数据中心管理等方面有诸多优势，我们常说的虚拟机就是虚拟化技术的具体应用形式。虚拟化技术是运行在内存中的一个操作系统实例，它与服务器的物理网卡没有直接的联系，对外的数据交互是通过Hypervisor模拟出来的网络接口实现的。随着虚拟化技术的成熟和X86 服务器CPU性能的提升，越来越多的数据中心开始向虚拟化转型，如今在数据中心内的服务器上运行虚拟化软件已经非常普遍了。正如唯物主义辩证法一样，一个问题的解决必然会伴随着新的问题产生，服务器的虚拟化有这么多的好处，却给连接服务器的网络带来了难题。

　　举个最简单的例子，原来的服务器是一个网卡一个IP地址，通过一条链路连接到网络中，而现在通过虚拟化可以虚拟出很多歌IP地址，而这些IP地址实际物理上还是通过一条链路连接到网络中，在同时工作时流量都会全部挤在这一条链路上，多个虚拟化应用和网络端口之间形成了多对一的关系，这样就很难在单个端口上下发管理策略，增加了网络管理的复杂度。

　　面对服务器虚拟化的热潮，显然数据中心网络的技术不会停滞不前，为了满足服务器虚拟化的顺利部署，数据中心网络也迎来了新的变革，涌现出来一批新兴的网络技术，以满足服务器虚拟化的需求。当服务器部署了虚拟化后，网络端口和服务器之间的对应关系由一对一变成了多对一，网络技术首先要解决这个多对一的对应问题。显然已经有人想到了解决的办法，那就是VEB技术。VEB（Virtual Ethernet Bridges，即虚拟桥接网络），用于连接虚拟机到接入网络设备的网络服务，VEB既可以通过软件在 VMM中实现，也可以通过硬件支持SR-IOV特性的网卡完成。

　　软件VEB指的是Hypervisor内部的虚拟交换机，目前主要指的就是Vmware的VSWITCH。VSWITCH从物理网卡上接收以太网报文，根据VMM下发的虚拟机MAC与VSWITCH逻辑端口对应关系表来转发报文。软件VEB节省了接入层网络设备，对现有网络标准兼容性好，但是却在运行的过程中会耗费CPU资源，也缺乏网络控制策略的实施能力，因此在实际应用中更偏向于使用硬件VEB技术。基于硬件实现的VEB技术是将软件VEB的实现移植到服务器物理网卡上，通过网卡硬件改善VSWITCH占用CPU资源而影响虚拟机性能的问题。到后来HP又提出将虚拟交换机的实现移植到硬件交换机上，实现虚拟机之间的“硬件换”。

　　采用这种方法，通常只需要对网卡驱动、VMM桥模块和外部交换机的软件做很小的改动，从而实现低成本方案目标，对当前网卡、交换机、现有的以太网报文格式和标准影响最小，这种方式已经得到了绝大多数网络厂商和服务器厂商的认可。不过这种方式需要在网络中引入新的支持VEPA的交换机设备，增加了投入成本。目前来看，针对服务器虚拟化应用最佳的方案就是部署支持VEPA的硬件交换机。