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IaaS虛擬化平臺(tái)在云計(jì)算模式下的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

機(jī)房360 發(fā)表于:13年07月23日 11:34 [轉(zhuǎn)載] DOIT.com.cn

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[導(dǎo)讀]在當(dāng)前,云計(jì)算是一種新的計(jì)算模式,它正改變著傳統(tǒng)的計(jì)算系統(tǒng)的占有和使用模式。它以網(wǎng)絡(luò)化的方式組織和聚合計(jì)算與通信資源,以虛擬化的方式為用戶提供可以縮減或擴(kuò)展規(guī)模的什算資源,增加了用戶對(duì)于計(jì)算系統(tǒng)的規(guī)劃、購(gòu)置、占有和使用的靈活性。

在當(dāng)前,云計(jì)算是一種新的計(jì)算模式,它正改變著傳統(tǒng)的計(jì)算系統(tǒng)的占有和使用模式。它以網(wǎng)絡(luò)化的方式組織和聚合計(jì)算與通信資源,以虛擬化的方式為用戶提供可以縮減或擴(kuò)展規(guī)模的什算資源,增加了用戶對(duì)于計(jì)算系統(tǒng)的規(guī)劃、購(gòu)置、占有和使用的靈活性。

用戶在云計(jì)算當(dāng)中所關(guān)心的核心問(wèn)題其實(shí)不是計(jì)算資源本身,而是他所能獲得的服務(wù)。而從這個(gè)角度看來(lái),服務(wù)問(wèn)題(服務(wù)的提供和使用)是云計(jì)算中的核心和關(guān)鍵問(wèn)題。

云計(jì)算是通過(guò)管理、調(diào)度與整合分布在網(wǎng)絡(luò)上的各種資源,以統(tǒng)一的界面為大量用戶提供服務(wù)。云計(jì)算涉及兩層內(nèi)容:云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施以及建立在基礎(chǔ)設(shè)施上的信息服務(wù)云應(yīng)用。它是一種新興的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式,云計(jì)算是網(wǎng)格計(jì)算、分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化、負(fù)載均衡等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。

隨著云計(jì)算技術(shù)的推廣,利用開源項(xiàng)目構(gòu)建企業(yè)級(jí)私有云已成為云計(jì)算應(yīng)用的一種重要趨勢(shì)。但這種變化使得rr基礎(chǔ)架構(gòu)的運(yùn)營(yíng)專業(yè)化程度不斷集中和提高,所以如何在基礎(chǔ)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)方面達(dá)到更高的層次,是現(xiàn)今急待解決的問(wèn)題。虛擬化技術(shù)作為一項(xiàng)比較成熟的技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算資源劃分和聚合,服務(wù)透明封裝及虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移等,能夠滿足云計(jì)算按需使用、彈性擴(kuò)展的需求,已經(jīng)成為云計(jì)算的關(guān)鍵支撐技術(shù)。

IaaS(InfrastructureasaService)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)

在云計(jì)算之中,有SPI,即SaaS(Softwareasaservice),PaaS(Platformasaservice)和IaaS三大服務(wù)模式。這是目前被業(yè)界最廣泛認(rèn)同的劃分。PaaS和Iaas源于SaaS理念。PaaS和Iaas可以直接通過(guò)SOA/Webservices向平臺(tái)用戶提供服務(wù),也可以作為SaaS模式的支撐平臺(tái)間接向最終用戶服務(wù)。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(tái)內(nèi)部數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器提供服務(wù)給用戶。用戶可以通過(guò)平臺(tái)得到所有設(shè)施的利用,包括處理、存儲(chǔ),網(wǎng)絡(luò)和其它基本的計(jì)算資源用戶能夠部署和運(yùn)行任意軟件,包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。

VM(VirtualManufacturing)虛擬主機(jī)

虛擬化技術(shù)可以提高硬件的使用率,簡(jiǎn)化軟件的重新配置過(guò)程,從而顯著提高計(jì)算機(jī)的工作效率。虛擬化技術(shù)可以基于云計(jì)算技術(shù)的企業(yè)和托管的服務(wù)提供商創(chuàng)建一種虛擬的、自動(dòng)化的、靈活高效的IT基礎(chǔ)設(shè)施。VM主機(jī)是靈動(dòng)網(wǎng)絡(luò)利用技術(shù),將一臺(tái)服務(wù)器分割成多個(gè)虛擬機(jī)(VM主機(jī))的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。這些VM主機(jī)以最大化的效率共享硬件、軟件許可證以及管理資源。

對(duì)其用戶和應(yīng)用程序而言,每一個(gè)VM主機(jī)平臺(tái)的運(yùn)行和管理都與一臺(tái)獨(dú)立主機(jī)完全相同,因?yàn)槊恳粋(gè)VM均可獨(dú)立進(jìn)行重啟并擁有自己的root訪問(wèn)權(quán)限、用戶、IP地址、內(nèi)存、過(guò)程、文件、應(yīng)用程序、系統(tǒng)函數(shù)庫(kù)以及配置文件。每個(gè)VM主機(jī)都可分配獨(dú)立公網(wǎng)IP地址、獨(dú)立操作系統(tǒng)、獨(dú)立超大空間、獨(dú)立內(nèi)存、獨(dú)立CPU資源、獨(dú)立執(zhí)行程序和獨(dú)立系統(tǒng)配置等。

平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

IaaS平臺(tái)基礎(chǔ)架構(gòu)主要包括計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)3大部分。整個(gè)IaaS云平臺(tái)將這3大部分集成整合,就構(gòu)成了IaaS的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)與外部云網(wǎng)絡(luò)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(wù)。網(wǎng)絡(luò)是云計(jì)算平臺(tái)的核心,虛擬化的計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源最終都需要網(wǎng)絡(luò)為用戶提供訪問(wèn)。所以網(wǎng)絡(luò)是平臺(tái)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。服務(wù)器是IaaS平臺(tái)的硬件基礎(chǔ),根據(jù)系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求,服務(wù)器需要綜合一些彈性的網(wǎng)絡(luò)適配器,這些適配器可將數(shù)千服務(wù)器和存儲(chǔ)單元整合為一個(gè)虛擬化、高性能、低延遲的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),同時(shí)使其具有高可擴(kuò)展性,可整合多種協(xié)議規(guī)范。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)容量從最邊界到核心的全面虛擬化。

虛擬網(wǎng)絡(luò)交換

虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)交互主要是通過(guò)虛擬網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)來(lái)完成的。虛擬交換機(jī)在主機(jī)內(nèi)部提供了多個(gè)網(wǎng)卡的互聯(lián)以及為不同的NIC流量設(shè)定不同的VLAN標(biāo)簽,如同主機(jī)內(nèi)部存在一臺(tái)交換機(jī),可以方便地將不同的NIC連接到不同的端口。所以當(dāng)NIC連接到系統(tǒng)的虛擬連接(VirtualConnect,VC)模塊時(shí),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(jī),整個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)也就形成。每個(gè)葉片在虛擬網(wǎng)絡(luò)內(nèi)連接上兩個(gè)VC模塊,葉片之間相互連接并與虛擬交換機(jī)相連。這樣使得虛擬網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)連接,并且各虛擬設(shè)備可以成為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)配置。

外布連接

外部網(wǎng)絡(luò)采用IEEE802.1QbgEVB(EdgeVirtualBridging)和802.1QbhBPE(BridgePortExtension)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),其中802.1Qbg要求所有VM數(shù)據(jù)的交換都通過(guò)外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行,即外部網(wǎng)絡(luò)能夠支持虛擬交換功能。802.1Qbh可以將遠(yuǎn)程交換機(jī)部署為虛擬環(huán)境中的策略控制交換機(jī),而不是部署成為鄰近服務(wù)器機(jī)架的交換機(jī),通過(guò)多個(gè)虛擬通道,讓邊緣虛擬橋復(fù)制幀到遠(yuǎn)程端口,可以利用堆疊的方式來(lái)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò),從而更有效地為多播、廣播和單播幀分配帶寬。

IaaS平臺(tái)能為客戶提供虛擬、可靠、彈性、按需的IT服務(wù),作為連接用戶和承載各種計(jì)算存儲(chǔ)資源的網(wǎng)絡(luò),除了具備現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)功能外,還需滿足云計(jì)算特性的更高要求。隨著云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐的加快,網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)必須有更快的發(fā)展,才能帶動(dòng)整個(gè)云計(jì)算生態(tài)環(huán)境穩(wěn)步向前。

[責(zé)任編輯:王雪楊]
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