- 1、本文档共8页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
网络虚拟化相对计算、存储虚拟化来说是比较抽象的,以我们在学校
书本上学的那点网络知识来理解网络虚拟化可能是不够的。
在我们的印象中,网络就是由各种网络设备(如交换机、路由器)相
连组成的一个网状结构,世界上的任何两个人都可以通过网络建立起
连接。
带着这样一种思路去理解网络虚拟化可能会感觉云里雾里——这样一
个庞大的网络如何实现虚拟化?
其实,网络虚拟化更多关注的是数据中心网络、主机网络这样比较
「细粒度」的网络,所谓细粒度,是相对来说的,是深入到某一台物
理主机之上的网络结构来谈的。
如果把传统的网络看作「宏观网络」的话,那网络虚拟化关注的就是
「微观网络」。网络虚拟化的目的,是要节省物理主机的网卡设备资
源。从资源这个角度去理解,可能会比较好理解一点。
1传统网络架构
在传统网络环境中,一台物理主机包含一个或多个网卡(NIC),要
实现与其他物理主机之间的通信,需要通过自身的NIC连接到外部
的网络设施,如交换机上,如下图所示。
传统网络(图片来源于网络,侵权必删)
这种架构下,为了对应用进行隔离,往往是将一个应用部署在一台物
理设备上,这样会存在两个问题,1)是某些应用大部分情况可能处于
空闲状态,2)是当应用增多的时候,只能通过增加物理设备来解决扩
展性问题。不管怎么样,这种架构都会对物理资源造成极大的浪费。
2虚拟化网络架构
为了解决这个问题,可以借助虚拟化技术对一台物理资源进行抽象,
将一张物理网卡虚拟成多张虚拟网卡(vNIC),通过虚拟机来隔离不
同的应用。
这样对于上面的问题1),可以利用虚拟化层Hypervisor的调度技
术,将资源从空闲的应用上调度到繁忙的应用上,达到资源的合理利
用;针对问题2),可以根据物理设备的资源使用情况进行横向扩
容,除非设备资源已经用尽,否则没有必要新增设备。这种架构如下
所示。
虚拟化网络(图片来源于网络,侵权必删)
其中虚拟机与虚拟机之间的通信,由虚拟交换机完成,虚拟网卡和虚
拟交换机之间的链路也是虚拟的链路,整个主机内部构成了一个虚拟
的网络,如果虚拟机之间涉及到三层的网络包转发,则又由另外一个
角色——虚拟路由器来完成。
一般,这一整套虚拟网络的模块都可以独立出去,由第三方来完成,
如其中比较出名的一个解决方案就是OpenvSwitch(OVS)。
OVS的优势在于它基于SDN的设计原则,方便虚拟机集群的控制与
管理,另外就是它分布式的特性,可以「透明」地实现跨主机之间的
虚拟机通信,如下是跨主机启用OVS通信的图示。
分布式虚拟交换机(图片来源于网络,侵权必删)
总结下来,网络虚拟化主要解决的是虚拟机构成的网络通信问题,完
成的是各种网络设备的虚拟化,如网卡、交换设备、路由设备等。
3Linux下网络设备虚拟化的几种形式
为了完成虚拟机在同主机和跨主机之间的通信,需要借助某种“桥
梁”来完成用户态到内核态(Guest到Host)的数据传输,这种桥
梁的角色就是由虚拟的网络设备来完成,上面介绍了一个第三方的开
源方案——OVS,它其实是一个融合了各种虚拟网络设备的集大成
者,是一个产品级的解决方案。
但Linux本身由于虚拟化技术的演进,也集成了一些虚拟网络设备的
解决方案,主要有以下几种:
4(1)TAP/TUN/VETH
TAP/TUN是Linux内核实现的一对虚拟网络设备,TAP工作在二
层,TUN工作在三层。Linux内核通过TAP/TUN设备向绑定该设
备的用户空间程序发送数据,反之,用户空间程序也可以像操作物理
网络设备那样,向TAP/TUN设备发送数据。
基于TAP驱动,即可实现虚拟机vNIC的功能,虚拟机的每个
vNIC都与一个TAP设备相连,vNIC之于TAP就如同NIC之于
eth。
当一个TAP设备被创建时,在Linux设备文件目录下会生成一个对
应的字符设备文件,用户程序可以像打开一个普通文件一样对这个文
件进行读写。
比如,当对这个TAP文件执行write操作时,相当于TAP设备收
到了数据,并请求内核接受它,内核收到数
文档评论(0)