云计算中的网络技术概述

1、云计算中的网络技术概述技术创新，变革未来网络是由各种网络设备组成，虚拟化中的网络除了传统的能看得到物理网络外，还包括运行在服务器内部看不到的网络，本章主要介绍与这两种网络相关的基础知识。学完本课程后，您将能够：了解物理交换机和虚拟交换机掌握虚拟化中网络架构掌握虚拟机间通信流量走向掌握VLAN概念虚拟化中网络的架构虚拟化中物理网络介绍虚拟化中虚拟网络介绍华为虚拟化产品的网络特性虚拟机是如何通信呢？虚拟机之间是如何通信的呢？?虚拟化中网络的架构VMVM物理服务器VMVM物理服务器VMVM物理服务器VMVM物理服务器早期数据中心Data Center的流量，80%为南北向流量，现在已经转变为70%为

2、东西向流量网络基础概念VMVMVM1010广播和单播路由默认网关VLANVMVMVMVM通讯源A网段虚拟机B网段虚拟机C网段虚拟机VMVMVMVMVMVMTrunkAccessAccessAccessAccessAccessAccessVLAN 1VLAN 2VLAN 3VLAN 1VLAN 2VLAN 3VMVMVMVM通讯源A网段虚拟机B网段虚拟机C网段虚拟机以太网的MAC地址24 bits24 bits48 bitsOUI由供应商分配MAC地址由两部分组成，分别是供应商代码和序列号。其中前24位代表该供应商代码，由IEEE管理和分配。剩下的24位序列号由厂商自己分配。单播单播48 bit

3、s7 bits0主机 A主机 B主机 C主机 D广播48 bitsFFFFFFFFFFFF广播主机 A主机 B主机 C主机 D组播组播48 bits7 bits1主机 A主机 B主机 C主机 D数据帧的发送和接收当主机接收到的数据帧所包含的目的MAC地址是自己时，会把以太网封装剥掉后送往上层协议。MAC BDataMAC A0 x0800FCSIPData主机 A主机 BDataFCSETH_II虚拟化中网络的架构虚拟化中物理网络介绍虚拟化中虚拟网络介绍华为虚拟化产品的网络特性物理网络包含的设备路由器三层交换机二层交换机服务器网卡小型交换网络SWA主机A主机C主机BIP: 10.1.1.1/2

4、4MAC:00-01-02-03-04-AAIP: 10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBIP: 10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CC交换机工作在数据链路层，转发数据帧。G0/0/1G0/0/2G0/0/3交换机的转发行为泛洪（Flooding）转发（Forwarding）丢弃（Discarding）交换机初始状态SWAIP: 10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AAIP: 10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBIP: 10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CC初始状态

5、下，交换机MAC地址表为空。主机A主机C主机BG0/0/1G0/0/2G0/0/3MAC地址表MAC接口学习MAC地址00-01-02-03-04-AAFF-FF-FF-FF-FF-FFARPDec.MacSrc.MacSWAIP: 10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AAIP: 10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBIP: 10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CCG0/0/1G0/0/2G0/0/3MAC接口00-01-02-03-04-AAG0/0/1交换机将收到的数据帧的源MAC地址和对应接口记录到MAC地址表中。

6、主机A主机C主机BMAC地址表转发数据帧MAC接口00-01-02-03-04-AAG0/0/100-01-02-03-04-AAFF-FF-FF-FF-FF-FFARPSWAIP: 10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AAIP: 10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBIP: 10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CC当数据帧的目的MAC地址不在MAC表中，或者目的MAC地址为广播地址时，交换机会泛洪该帧。主机A主机C主机BG0/0/1G0/0/2G0/0/3Dec.MacSrc.MacMAC地址表目标主机回复MAC接口0

7、0-01-02-03-04-AAG0/0/100-01-02-03-04-CCG0/0/300-01-02-03-04-AA00-01-02-03-04-CCARPSWAIP: 10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AAIP: 10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBIP: 10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CC交换机根据MAC地址表将目标主机的回复信息单播转发给源主机。主机A主机C主机BG0/0/1G0/0/2G0/0/3Dec.MacSrc.MacMAC地址表虚拟化中二层交换机的作用VMVMVM物理服务器存储设备用户管

8、理交换机存储交换机业务交换机虚拟化中三层交换机的作用VMVMVM虚拟机物理服务器存储设备用户管理流量存储流量管理&业务流量业务流量虚拟化中路由器的作用互联网VMVMVMVMVMVM虚拟化中物理网卡的作用管理流量业务流量存储流量不绑定绑定物理形态逻辑形态虚拟化中网络的架构虚拟化中物理网络介绍虚拟化中虚拟网络介绍华为虚拟化产品的网络特性虚拟网络主流架构Guest OS应用程序ABins/LibsGuest MachineGuest OS应用程序ABins/LibsGuest MachineGuest OS应用程序ABins/LibsGuest MachineHost Machine虚拟交换机桥接N

9、AT桥接和NAT桥接NATVMVMTAP0TAP1TAP2Host MachineVMVMTAP0TAP1TAP2Host Machine虚拟交换机 - Open vSwitch虚拟交换机原理与物理交换机一样，构建起虚拟机之间的网络，并提供虚拟机与外部网络互通的能力分布式虚拟交换机Guest OS应用程序ABins/LibsGuest MachineGuest OS应用程序ABins/LibsGuest MachineGuest OS应用程序ABins/LibsGuest MachineHost Machine 1Host Machine 2Host Machine 3虚拟化中网络的架构虚拟化

10、中物理网络介绍虚拟化中虚拟网络介绍华为虚拟化产品的网络特性FusionCompute网络架构Host Machine 1Host Machine 2虚拟交换机上行链路端口组 vlan100端口组vlan200端口组vlan300虚拟交换机上行链路端口组 vlan100端口组vlan200端口组vlan300虚拟化中的关键网络资源物理服务器物理交换机物理资源虚拟资源虚拟机虚拟交换机上行链路提供物理网卡提供物理网络包含虚拟网卡流量走向Host Machine 1Host Machine 2虚拟交换机上行链路端口组 vlan100端口组vlan200端口组vlan300虚拟交换机上行链路端口组 vl

11、an100端口组vlan200端口组vlan300虚拟交换端口虚拟交换端口是虚拟交换机的一部分，通过与虚拟网卡相连使虚拟机能够接入到网络中。虚拟交换机上行链路物理网卡端口组 vlan100端口组vlan200服务器物理交换机虚拟网卡虚拟机虚拟网卡虚拟机虚拟网卡虚拟机端口组vlan300虚拟交换机上行链路物理网卡端口组 vlan100端口组vlan200服务器虚拟网卡虚拟机虚拟网卡虚拟机虚拟网卡虚拟机端口组vlan300管理接口管理接口虚拟交换端口虚拟交换端口端口组定义和功能为了方便管理，多个具有相同属性的虚拟交换端口组成一个端口组。端口组与物理交换机中的端口一样，通过配置端口组的属性来确定与其

12、相连的虚拟机的网络属性，使虚拟机迁移后网络属性保持不变。端口组属性端口组可设置属性端口类型普通（Access）中继（Trunk）VLAN流量整形发送流量整形接收流量整形广播抑制ARP广播抑制IP 广播抑制安全属性DHCP隔离IP和MAC绑定填充TCP校验和上行链路上行链路是虚拟交换机的一部分，通过与CNA主机的物理网卡关联来连接物理网络。虚拟交换机上行链路物理网卡端口组 vlan100端口组vlan200服务器物理交换机虚拟网卡虚拟机虚拟网卡虚拟机虚拟网卡虚拟机端口组vlan300虚拟交换机上行链路物理网卡端口组 vlan100端口组vlan200服务器虚拟网卡虚拟机虚拟网卡虚拟机虚拟网卡虚拟机端口组vlan300管理接口管理接口虚拟交换端口上行链路虚拟交换端口上行链路虚拟交换机管理主机：CNA主机，提供虚拟机使用的CPU和内存资源，并使虚拟机能够访问网络。分布式虚拟交换机：管理多台主机上的虚拟交换机（基于软件或智能网卡）的虚拟网络管理方式，包括对主机的物理端口和虚拟机虚拟端口的管理。 分布式虚拟机交换机可以保证虚拟机在主机之间迁移时网络配置的一致性。端口组：端口组是分布式虚拟交换机(DVS)中虚拟端口的集合。端口组主要是为了方便用户同时对端口组中的多个端口进行配置，以减少重复配置工作。连接在同一端口组的虚拟机网卡，具有相同的网络属性。如：带宽限速、优先级、