云數據中心網絡虛擬技術在企業中的應用

摘 要：隨著科技的進步，IT技術也在不斷的發展，云計算是IT服務進行范圍以及種類擴展的基礎，而企業也逐步的開始認識到引進企業云技術的重要性。文章通過對企業云建設的實際狀況進行了經驗總結，同時提出了一些合理的建設意見，并針對虛擬網絡技術的應用展開了適當的探討，從而希望能夠有助于企業云數據中心網絡的完善。

關鍵詞：網絡虛擬；企業；云數據中心

1 企業云數據中心

通過多層次IT基礎架構，企業可以建立起所謂的企業云，將原有的企業傳統IT基礎設施進行充分的整合，形成完整的服務體系，然后交予客戶使用或者交予員工進行使用。通過對企業私有云以及企業云的整合，可以保證這些資源在安全可靠的環境下被使用、管理，從而節約了消耗和資源，從而將ERP以及CRM進行整合從而加以應用。

在形成企業云時，會逐步的發展成為動態的企業云，從而保證企業的IT基礎構架的集中程度、專業化不斷提高，從而對數據中心網絡，即基礎構架層面的中心網絡，提出了更高的要求，用戶主要通過網絡對虛擬化的信息資源進行訪問，因而企業云建設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絡使用云中的信息，并且在使用中通云計算服務無縫接入，從而通過網絡滿足企業對于信息數據的傳輸以及遷移，這一點通過網絡虛擬化技術就可以實現。通過將網絡進行虛擬化處理后，企業的運輸局中心便可以進一步的降低基礎設施成本，實現環保低耗，節約成本。

2 網絡層次分析

服務器、網絡以及存儲是企業云基礎構架。從企業云的環境上來看，網絡可以分為三個層面，首先是數據中心網絡；其次則是跨數據中心；最后則是泛在的云接入，這三個層面的網絡是組成企業云的重要環節。

連接主機的局域網、連接存儲的局域網，以及連接各層服務器的局域網共同組成了數據中心網絡，另外邊緣虛擬網絡即對主機進行虛擬化以后，虛擬機之間的網絡便包括虛擬橋接、I/O虛擬化以及分布式交換機等；數據中心間的鏈接通過跨數據中心網絡進行鏈接，從而實現數據中心之間的數據交流以及信息資源優化共享，為混合業務的實現提供優質的平臺；終端用戶同數據中心之間的互聯通過泛在的云接入網絡進行鏈接，從而實現了云服務。這里需要注意的是企業云核心便是數據中心。

3 網絡虛擬化要求

企業云隨著技術的發展不斷的得以完善，隨之增長變化的是其業務類型以及運行模式，所以需要不斷的對其基礎網絡結構進行優化，并加以擴展，從而適應不斷擴展的業務需求，這就對運行維護工作提出了更高的要求，而傳統的網絡規劃容易在網狀結構上偏向于可靠性建設，從而形成了過多的冗余結構。

在可靠性、容錯性以及性能的提升空間上，網狀結構的物理拓撲具有較高的優勢，其優勢的保持主要依賴于涉及規則。由于該種拓撲結構屬于純物理結構，因而實際的運行過程中也會承擔十分繁冗工作量。

在網絡中不同的介入以及互聯結構、鏈路的變化以及運行過程中所發生的故障都會導致預先規劃的配置發生改變，從而帶來復雜的運行維護診斷；而另外應用的遷移以及應用的擴容，都會導致網絡的改造，網絡環境的復雜性極易容易對無關業務的運行造成影響。

因此，傳統網絡技術在支撐企業云發展的同時，提出的挑戰是越來越嚴峻的。隨著云計算的發展，傳統的數據中心逐漸轉向虛擬化數據中心（VDC）。虛擬數據中心是利用虛擬化技術將物理資源抽象整合，增強服務能力；通過動態資源分配和調度，提高資源利用率和服務可靠性；通過提供自動化的服務開通能力，降低運維成本；通過有效的安全機制和可靠性機制，滿足企業客戶的安全需求。由于云計算技術的使用，使得傳統的數據中心網絡不能滿足虛擬數據中心網絡高速、扁平、虛擬化的要求。因此在使用云計算后，數據中心的網絡需要解決數據中心內部的數據同步傳送的大流量、備份大流量、虛擬機遷移大流量問題。同時，還需要采用統一的交換網絡減少布線、維護工作量和擴容成本。引入虛擬化技術之后，在不改變傳統數據中心網絡設計的物理拓撲和布線方式的前提下，可以實現網絡各層的橫向整合，形成一個統一的交換架構。而隨著上層應用不斷發展，虛擬化技術將會被廣泛應用到企業云數據中心建設中，作為底層基礎架構的網絡技術之一。網絡虛擬化技術也會隨著數據中心業務要求有不同的形式。多種應用承載在一張物理網絡上，通過網絡虛擬化分割（稱為縱向分割）功能使得不同企業機構相互隔離，但可在同一網絡上訪問自身應用，從而實現了將物理網絡進行邏輯縱向分割虛擬化為多個網絡；多個網絡節點承載上層應用，基于冗余的網絡設計帶來復雜性，而將多個網絡節點進行整合（稱為橫向整合），虛擬化成一臺邏輯設備，提升數據中心網絡可用性、節點性能的同時將極大簡化網絡架構。

4 網絡虛擬技術應用

虛擬技術在企業網絡中的應用實質上便是網絡的虛擬化，從以下三個方面對其進行論述。

4.1 核心層虛擬化

這里的虛擬化主要針對是核心網絡，即數據中心的網絡設備。由于企業對于信息處理的要求不斷增加，因而需要核心網絡的數據交換能力規模巨大，從而能夠完成萬兆信息的接入和處理；另外還需要對設備管理進行簡化，虛擬機箱技術便是必須的技術。通過這種技術實現資源利用率的提升，保證系統的擴展性以及靈活性，實現系統對資源的動態調度以及靈活掌控。在這里交換機之間的端口捆綁可以通過VPC技術實現，通過這種技術，下級交換機同上級虛擬交換機進行鏈接時，就可以采用IEEE802.3ad兼容技術將聯想不同機箱的鏈路捆綁在一起，形成以太網鏈路，從而提高冗余能力，簡化網絡，便于維護。

4.2 接入層虛擬化

接入層虛擬化，可以實現數據中心接入層的分級設計。根據數據中心的走線要求，接入層交換機要求能夠支持各種靈活的部署方式和新的以太網技術。目前無損以太網技術標準發展很快，稱為數據中心以太網DCE或融合增強以太網CEE，包括擁塞通知、增強傳輸選擇ETS優先級流量控制PFC、鏈路發現協議LLDP。

4.3 虛擬機網絡交換

虛擬機網絡交互包括物理網卡虛擬化和虛擬網絡交換機，在服務器內部虛擬出相應的交換機和網卡功能。虛擬交換機在主機內部提供了多個網卡的互聯以及為不同的網卡流量設定不同的VLAN標簽功能，使得主機內部如同存在一臺交換機，可以方便地將不同的網卡連接到不同的端口。虛擬網卡是在一個物理網卡上虛擬出多個邏輯獨立的網卡，使得每個虛擬網卡具有獨立的MAC地址、IP地址，同時還可以在虛擬網卡之間實現一定的流量調度策略。

5 結束語

虛擬技術的應用擴展了企業網絡的規模，同時使得企業云可以同多設備進行鏈接，將信息進行橫向整合，并形成一個系統。通過設備聯合，可以將設備看做一個系統，對系統進行管理和使用。這種整合形式的系統相當于多臺框式設備結合機架式設備，增加了槽位，形成了邏輯單元，并以網元節點的方式表現在網絡中，將配置、管理進行簡單化，同時還可以實現可跨設備鏈路聚合。通過這種方式將網絡架構進行簡化，并加強冗余的可靠性。令數據中心架構更加靈活，幫助企業實現高度集中式企業云應用的同時，將企業云進行完善，優化網絡資源。

參考文獻

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作者簡介：周海（1980-），男，廣西柳州人，柳州五菱汽車工業有限公司運營與信息部主任工程師，學士，工程師，研究方向：計算機網絡、企業云計算、企業信息化。