技术趋势的背后 虚拟化对网络宣战

　　虚拟化对网络提出挑战

　　如果一项新技术被“发酵”为一种趋势，那它将变得不可被阻挡。虚拟化技术虽然已经不再让人感到那么的新鲜，但对它我们是否依然感觉陌生？操作系统在应用虚拟化技术以后物理硬件不见了，亿恩科技服务器硬件变成了“篮子”，而篮子里放着的一个个鸡蛋就是以前运行在亿恩科技服务器硬件上的操作系统。

　　这种变化可以说是革命性的，它的好处显而易见，例如可以大幅提升亿恩科技服务器硬件的利用率，甚至可以成倍的缩减以往购买亿恩科技服务器硬件的成本；同时亿恩科技服务器管理也变得更加高效且可控，像管理员可以随时对虚拟机（VM）进行快照，迁移等操作。

　　应用虚拟化技术前后对比

　　虚拟化技术带来的变化不仅在操作系统层面，其实从上图中我们还可以看出另一种明显的变化——网络层面的变化。在非虚拟化环境中，一台物理亿恩科技服务器中运行着一个OS，经由一条链路或多条链路连接到交换机，这种环境下网络链路中的流量几乎全部为业务数据流量，流量的大小当然要看具体的应用是什么，但一般来讲，这个流量是不高的。

　　但在虚拟化环境下，这一切发生了很大的变化，简单的讲，此时交换机与物理亿恩科技服务器之间的链路中传输的数据流量变得远比以前复杂得多。首选，这一物理链路中将同时传输来自多个虚拟机（VM）中的数据，另外，除了业务数据流量，链路中还增加了虚机机运行时所需要的系统流量，而这部分流量是以往非虚拟化环境中所不存在的。

　　让我们简单总结一下这一变化，在非虚拟化环境中，物理亿恩科技服务器与交换机之间的关系是一对一的关系，而在虚拟化环境中，由于一台物理亿恩科技服务器中运行着多个虚拟机（VM），从逻辑结构角度讲，这时亿恩科技服务器与交换机之间其实是“多”对一的关系；随着亿恩科技服务器（操作系统）与交换机之间逻辑结构的变化，物理链路中的流量也由一对一变为了“多”对一的关系，此外，还包括了以往非虚拟化环境中所不存在的虚拟机系统流量。

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　　虚拟化后物理网络产生瓶颈

　　在虚拟化环境中，上面所提到的流量变化其实是可以在交换机端口上监控得到的，但还有一部分流量在交换机上我们是监控不到的，请看下图，我们来简单说一下。

　　虚拟交换机

　　虚拟亿恩科技服务器（这里指的是ESX）会在OS与网卡物理硬件之间创建一个中间层——虚拟交换机（Virtual Switch），就是说，一台物理亿恩科技服务器上的各个虚机（OS）通过虚拟交换机可直接进行通信，这部分流量并不会出现在物理交换机上，而是在物理亿恩科技服务器内部被消化掉了。

　　这就给故障排查带来了一些新的挑战，在物理交换机端口上看似正常的流量，而问题可能是被虚拟交换机给掩盖掉了。VMware VirtualCenter是一个很有效的管理工具，管理员可以通过它对ESX SERVER进行各种管理工作，查看运行状况等，关于VC我们将在随后的文章中对其进行更为详细的介绍，而本文侧重于虚拟化对物理网络链路带来的影响。

　　亿恩科技服务器进行虚拟化之后，物理网络产生的瓶颈问题变得更为突出，这个以往可能并不存在的问题一下子成了必须要考虑并需要解决的问题。到底虚拟化会对物理网络产生怎样的影响？影响有多大？我们可以通过几个并不复杂的实验来说明它。

　　我们搭建了一个虚拟化的实验场景，逻辑拓扑图如下图所示。交换机的19#端口与存储相连，我们将17#端口认置为镜像端口，镜像19#端口上的所有流量并与监控电脑相连接。我们在虚似机（VM）上运行不同的应用，在监控电脑上使用流量监控软件跟踪其数据流量变化。