IaaS虛擬化平臺在云計算模式下的網(wǎng)絡設計
機房360 發(fā)表于：13年07月23日 11:34 [轉(zhuǎn)載] DOIT.com.cn
在當前，云計算是一種新的計算模式，它正改變著傳統(tǒng)的計算系統(tǒng)的占有和使用模式。它以網(wǎng)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(guī)模的什算資源，增加了用戶對于計算系統(tǒng)的規(guī)劃、購置、占有和使用的靈活性。
用戶在云計算當中所關心的核心問題其實不是計算資源本身，而是他所能獲得的服務。而從這個角度看來，服務問題(服務的提供和使用)是云計算中的核心和關鍵問題。
云計算是通過管理、調(diào)度與整合分布在網(wǎng)絡上的各種資源，以統(tǒng)一的界面為大量用戶提供服務。云計算涉及兩層內(nèi)容：云計算基礎設施以及建立在基礎設施上的信息服務云應用。它是一種新興的網(wǎng)絡計算模式，云計算是網(wǎng)格計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網(wǎng)絡存儲、虛擬化、負載均衡等傳統(tǒng)計算機和網(wǎng)絡技術發(fā)展融合的產(chǎn)物。
隨著云計算技術的推廣，利用開源項目構(gòu)建企業(yè)級私有云已成為云計算應用的一種重要趨勢。但這種變化使得rr基礎架構(gòu)的運營專業(yè)化程度不斷集中和提高，所以如何在基礎架構(gòu)、網(wǎng)絡和存儲方面達到更高的層次，是現(xiàn)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?qū)崿F(xiàn)計算資源劃分和聚合，服務透明封裝及虛擬機動態(tài)遷移等，能夠滿足云計算按需使用、彈性擴展的需求，已經(jīng)成為云計算的關鍵支撐技術。
IaaS(InfrastructureasaService)基礎設施服務
在云計算之中，有SPI，即SaaS(Softwareasaservice)，PaaS(Platformasaservice)和IaaS三大服務模式。這是目前被業(yè)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/Webservices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(nèi)部數(shù)據(jù)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(wǎng)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(tǒng)和應用程序。
VM(VirtualManufacturing)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云計算技術的企業(yè)和托管的服務提供商創(chuàng)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(wǎng)絡利用技術，將一臺服務器分割成多個虛擬機(VM主機)的優(yōu)質(zhì)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而言，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(quán)限、用戶、IP地址、內(nèi)存、過程、文件、應用程序、系統(tǒng)函數(shù)庫以及配置文件。每個VM主機都可分配獨立公網(wǎng)IP地址、獨立操作系統(tǒng)、獨立超大空間、獨立內(nèi)存、獨立CPU資源、獨立執(zhí)行程序和獨立系統(tǒng)配置等。
平臺網(wǎng)絡設計
IaaS平臺基礎架構(gòu)主要包括計算、網(wǎng)絡和存儲3大部分。整個IaaS云平臺將這3大部分集成整合，就構(gòu)成了IaaS的基礎設施服務。整個系統(tǒng)通過與外部云網(wǎng)絡的互聯(lián)以及OSS/BSS支持，可以根據(jù)需求向用戶提供各種服務。網(wǎng)絡是云計算平臺的核心，虛擬化的計算資源和存儲資源最終都需要網(wǎng)絡為用戶提供訪問。所以網(wǎng)絡是平臺設計的重點。服務器是IaaS平臺的硬件基礎，根據(jù)系統(tǒng)對網(wǎng)絡的要求，服務器需要綜合一些彈性的網(wǎng)絡適配器，這些適配器可將數(shù)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(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，同時使其具有高可擴展性，可整合多種協(xié)議規(guī)范。實現(xiàn)網(wǎng)絡連接和網(wǎng)絡容量從最邊界到核心的全面虛擬化。
虛擬網(wǎng)絡交換
虛擬機網(wǎng)絡交互主要是通過虛擬網(wǎng)絡交換機來完成的。虛擬交換機在主機內(nèi)部提供了多個網(wǎng)卡的互聯(lián)以及為不同的NIC流量設定不同的VLAN標簽，如同主機內(nèi)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(tǒng)的虛擬連接(VirtualConnect，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(tǒng)的VC交換機，整個虛擬網(wǎng)絡也就形成。每個葉片在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)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(wǎng)絡和外部網(wǎng)絡能夠自動連接，并且各虛擬設備可以成為系統(tǒng)網(wǎng)絡的默認配置。
外布連接
外部網(wǎng)絡采用IEEE802.1QbgEVB(EdgeVirtualBridging)和802.1QbhBPE(BridgePortExtension)協(xié)議標準，其中802.1Qbg要求所有VM數(shù)據(jù)的交換都通過外部網(wǎng)絡進行，即外部網(wǎng)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(huán)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(wǎng)絡，從而更有效地為多播、廣播和單播幀分配帶寬。
IaaS平臺能為客戶提供虛擬、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(wǎng)絡，除了具備現(xiàn)有網(wǎng)絡功能外，還需滿足云計算特性的更高要求。隨著云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐的加快，網(wǎng)絡虛擬化技術必須有更快的發(fā)展，才能帶動整個云計算生態(tài)環(huán)境穩(wěn)步向前。
