云計算模式下的IaaS虛擬化平臺網絡設計

億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419作為一種新的計算模式，力圖改變傳統的計算系統的占有和使用方式。億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419以網絡化的方式組織和聚合計算與通信資源，以虛擬化的方式為用戶提供可以縮減或擴展規模的什算資源，增加了用戶對于計算系統的規劃、購置、占有和使用的靈活性。在億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419中，用戶所關心的核心問題不再是計算資源本身，而是他所能獲得的服務。從這個角度出發，可以認為服務問題(服務的提供和使用)是億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419中的核心和關鍵問題。

億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419通過管理、調度與整合分布在網絡上的各種資源，以統一的界面為大量用戶提供服務。例如，借助億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419，用戶的應用程序可以在很短時間內處理Ts級甚至PB級的信息內容，實現和超級計算機同樣強大的效能。用戶則按需計量地使用這些服務，從而實現將計算、存儲、軟件等各種資源作為一種公用設施來提供的夢想。億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419涉及兩層內容:億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419基礎設施(硬件、平臺、軟件等)以及建立在基礎設施上的信息服務云應用。

億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419是一種新興的網絡計算模式，億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419是網格計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡等傳統計算機和網絡技術發展融合的產物。隨著億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419技術的推廣，利用開源項目構建企業級私有云已成為億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419應用的一種重要趨勢。但這種變化使得rr基礎架構的運營專業化程度不斷集中和提高，所以如何在基礎架構、網絡和存儲方面達到更高的層次，是現今急待解決的問題。虛擬化技術作為一項比較成熟的技術，能夠實現計算資源劃分和聚合，服務透明封裝及虛擬機(Virtual Machine，VM)動態遷移等，能夠滿足億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419按需使用、彈性擴展的需求，已經成為億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419的關鍵支撐技術。

1 相關技術介紹

1.1IaaS(Infrastructure as a Service)基礎設施服務

根據NIST的權威定義，億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419有SPI，即SaaS(Software as aservice ) ， PaaS(Platform as a service)和IaaS三大服務模式。這是目前被業界最廣泛認同的劃分。PaaS和Iaas源于SaaS理念。PaaS和Iaas可以直接通過SOA/Web services向平臺用戶提供服務，也可以作為SaaS模式的支撐平臺間接向最終用戶服務。

IaaS有兩種用法:公有的和私有的。本文主要介紹在私有模式下，使用平臺內部數據中心的服務器提供服務給用戶。用戶可以通過平臺得到所有設施的利用，包括處理、存儲，網絡和其它基本的計算資源用戶能夠部署和運行任意軟件，包括操作系統和應用程序。

1.2 VM(Virtual Manufacturing)虛擬主機

虛擬化技術可以提高硬件的使用率，簡化軟件的重新配置過程，從而顯著提高計算機的工作效率。虛擬化技術可以基于億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419技術的企業和托管的服務提供商創建一種虛擬的、自動化的、靈活高效的IT基礎設施。

VM主機是靈動網絡利用技術，將一臺服務器分割成多個虛擬機(VM主機)的優質服務。這些VM主機以最大化的效率共享硬件、軟件許可證以及管理資源。對其用戶和應用程序來講，每一個VM主機平臺的運行和管理都與一臺獨立主機完全相同，因為每一個VM均可獨立進行重啟并擁有自己的root訪問權限、用戶、IP地址、內存、過程、文件、應用程序、系統函數庫以及配置文件。每個VM主機都可分配獨立公網IP地址、獨立操作系統、獨立超大空間、獨立內存、獨立CPU資源、獨立執行程序和獨立系統配置等。

2平臺網絡設計

IaaS平臺基礎架構主要包括計算(服務器)、網絡和存儲3大部分。如圖1所示。整個IaaS云平臺將這3大部分集成整合，就構成了IaaS的基礎設施服務。整個系統通過與外部云網絡的互聯以及OSS/BSS支持，可以根據需求向用戶提供各種服務。網絡是億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419平臺的核心，虛擬化的計算資源和存儲資源最終都需要網絡為用戶提供訪問。所以網絡是平臺設計的重點。

▲圖1云平臺的構成和功能 2.1虎擬網絡適配器(NIC)

服務器是IaaS平臺的硬件基礎，根據系統對網絡的要求，服務器需要綜合一些彈性的網絡適配器，這些適配器可將數千服務器和存儲單元整合為一個虛擬化、高性能、低延遲的網絡結構，同時使其具有高可擴展性，可整合多種協議規范。實現網絡連接和網絡容量從最邊界到核心的全面虛擬化。

對于每個葉片服務器來說，可以在不同的NIC端口根據不同的網絡要求來分配與其相匹配的速度，最大程度的利用帶寬資源。本系統以10G帶寬的NIC為例，表1列出了在NIC中對幾個主要網絡的速度的設定。

▲表1 NIC端口網絡速度設定

2.2虛擬網絡交換

虛擬機網絡交互主要是通過虛擬網絡交換機來完成的。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NIC流量設定不同的VLAN標簽，如同主機內部存在一臺交換機，可以方便地將不同的NIC連接到不同的端口。所以當NIC連接到系統的虛擬連接(Virtual Connect，VC)模塊時，葉片相互之間也就建立起了連接，并且連接到了系統的VC交換機，整個虛擬網絡也就形成。每個葉片在虛擬網絡內連接上兩個VC模塊，葉片之間相互連接并與虛擬交換機相連。這樣使得虛擬網絡和外部網絡能夠自動連接，并且各虛擬設備可以成為系統網絡的默認配置。

2.3外布連接

外部網絡采用IEEE 802.1Qbg EVB (Edge Virtual Bridging)和802.1Qbh BPE (Bridge Port Extension)協議標準，其中802.1Qbg要求所有VM數據的交換都通過外部網絡進行，即外部網絡能夠支持虛擬交換功能。802.1Qbh可以將遠程交換機部署為虛擬環境中的策略控制交換機，而不是部署成為鄰近服務器機架的交換機，通過多個虛擬通道，讓邊緣虛擬橋復制幀到遠程端口，可以利用堆疊的方式來設計網絡，從而更有效地為多播、廣播和單播幀分配帶寬。

為了更好地保障網絡安全，產品層必須通過級聯的VC模塊才能訪問上層產品的物理交換機，管理層也必須如此來訪問上層管理的物理交換機，在平臺中，管理網的交換機用圖2中對應的速度，2個交換機之間采用堆疊的方式相互連接，因為平臺對管理層的網絡沒有太高的要求，可以采用比較低端的交換機。但是對于產品網來說，除了必須使用高規格的交換機之外，還必須使用千兆網卡來將的連接到外部的產品網絡和存儲設備。

圖2顯示了整個平臺的網絡部分。

▲圖2云平臺網絡示意圖

3結語

IaaS平臺是為客戶提供虛擬、可靠、彈性、按需的IT服務，作為連接用戶和承載各種計算存儲資源的網絡，除了具備現有網絡功能外，還必須滿足億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419特性的更高要求。本文設計了1S平臺的網絡部分，提出了一種可行、全面的云平臺虛擬網絡的設計方案。可以預見，隨著億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419產業發展步伐的加快，網絡虛擬化技術必須有更快的發展，才能帶動整個億恩石頭QQ：673606008 電話：18237160419生態環境穩步向前。

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