Virtualizace sítě - Network virtualization

V oblasti výpočetní techniky je virtualizace sítě proces kombinování hardwarových a softwarových síťových prostředků a síťových funkcí do jedné softwarové administrativní entity, virtuální sítě . Síťová virtualizace zahrnuje virtualizaci platforem , často kombinovanou s virtualizací prostředků.

Síťová virtualizace je kategorizována buď jako externí virtualizace , kombinující mnoho sítí nebo částí sítí do virtuální jednotky, nebo interní virtualizace , poskytující síťové funkce softwarovým kontejnerům na jednom síťovém serveru .

Při testování softwaru používají vývojáři softwaru virtualizaci sítě k testování softwaru, který je ve vývoji, v simulaci síťových prostředí, ve kterých má software fungovat. Jako součást inženýrství výkonu aplikací umožňuje virtualizace sítě vývojářům emulovat spojení mezi aplikacemi, službami, závislostmi a koncovými uživateli v testovacím prostředí, aniž by museli fyzicky testovat software na veškerém možném hardwaru nebo systémovém softwaru. Platnost testu závisí na přesnosti virtualizace sítě při emulaci skutečného hardwaru a operačních systémů .

Součásti

Různí prodejci vybavení a softwaru nabízejí virtualizaci sítí kombinací některého z následujících:

  • Síťový hardware, jako jsou přepínače a síťové adaptéry , známé také jako karty síťového rozhraní (NIC)
  • Síťové prvky, jako jsou brány firewall a nástroje pro vyrovnávání zatížení
  • Sítě, jako jsou virtuální sítě LAN (VLAN) a kontejnery, jako jsou virtuální počítače (VM)
  • Síťová úložná zařízení
  • Síťové prvky mezi stroji, jako jsou telekomunikační zařízení
  • Síťové mobilní prvky, jako jsou notebooky, tablety a smartphony
  • Síťová média, například Ethernet a Fibre Channel

Externí virtualizace

Virtualizace externí sítě kombinuje nebo rozděluje jednu nebo více lokálních sítí (LAN) na virtuální sítě, aby zlepšila efektivitu velké sítě nebo datového centra. Klíčovou součástí je virtuální lokální síť (VLAN) a síťový přepínač . Pomocí této technologie může správce systému nakonfigurovat systémy fyzicky připojené ke stejné místní síti do samostatných virtuálních sítí. Naopak správce může kombinovat systémy v samostatných místních sítích (LAN) do jedné VLAN zahrnující segmenty velké sítě.

Interní virtualizace

Virtualizace interní sítě konfiguruje jediný systém se softwarovými kontejnery , jako jsou řídicí programy hypervisoru Xen , nebo pseudo-rozhraní, jako je VNIC , k emulaci fyzické sítě se softwarem. To může zlepšit účinnost jednoho systému izolací aplikací do samostatných kontejnerů nebo pseudo-rozhraní.

Příklady

Citrix a Vyatta vytvořili virtuální síťový protokol, který kombinuje funkce směrování, brány firewall a VPN společnosti Vyatta s nástrojem pro vyrovnávání zatížení Citrix Netscaler , optimalizací WAN ( branch repeater wide area network ) a zabezpečenou soketovou vrstvou VPN.

Síťová virtualizace OpenSolaris poskytuje takzvanou „síť v krabici“ (viz OpenSolaris Network Virtualization and Resource Control ).

Microsoft Virtual Server používá virtuální stroje k vytvoření „sítě v krabici“ pro systémy x86 . Tyto kontejnery mohou spouštět různé operační systémy, jako je Microsoft Windows nebo Linux , ať už spojené nebo nezávislé na konkrétním řadiči síťového rozhraní (NIC).

Použití při testování

Virtualizaci sítě lze použít při vývoji a testování aplikací k napodobení hardwaru a systémového softwaru v reálném světě. V aplikačním výkonovém inženýrství umožňuje virtualizace sítě emulaci připojení mezi aplikacemi, službami, závislostmi a koncovými uživateli pro testování softwaru.

Virtualizace bezdrátové sítě

Virtualizace bezdrátových sítí může mít velmi široký rozsah od sdílení spektra, virtualizace infrastruktury až po virtualizaci bezdrátového rozhraní. Podobně jako u virtualizace kabelové sítě, ve které lze fyzickou infrastrukturu ve vlastnictví jednoho nebo více poskytovatelů sdílet mezi více poskytovatelů služeb, vyžaduje virtualizace bezdrátové sítě fyzickou bezdrátovou infrastrukturu a rádiové zdroje, které mají být izolovány a izolovány od řady virtuálních zdrojů, které pak mohou být nabízeny různým poskytovatelům služeb. Jinými slovy, virtualizaci, bez ohledu na kabelové nebo bezdrátové sítě, lze považovat za proces rozdělující celý síťový systém. Charakteristické vlastnosti bezdrátového prostředí, pokud jde o časově různé kanály, útlum, mobilitu, vysílání atd., Však tento problém komplikují. Kromě toho virtualizace bezdrátové sítě závisí na konkrétních přístupových technologiích a bezdrátová síť obsahuje mnohem více přístupových technologií ve srovnání s virtualizací kabelové sítě a každá přístupová technologie má své specifické vlastnosti, což ztěžuje dosažení konvergence, sdílení a abstrakce. Proto může být nepřesné považovat virtualizaci bezdrátové sítě za podmnožinu virtualizace sítě.

Výkon

Až do 1 Gbit / s sítí netrvala virtualizace sítě zátěží softwarových vrstev nebo hypervisorových vrstev poskytujících propojení. S nárůstem vysoké šířky pásma, 10 Gbit / s a ​​více, rychlosti paketů převyšují možnosti zpracování síťových zásobníků. Aby bylo možné i nadále nabízet zpracování s vysokou propustností, jsou některé kombinace softwarových a hardwarových pomocníků nasazeny do takzvané „sítě v krabici“ přidružené buď k hardwarově závislému řadiči síťového rozhraní (NIC) pomocí SRIOV rozšíření hypervisoru, nebo buď pomocí technologie rychlé cesty mezi NIC a užitečným zatížením (virtuální stroje nebo kontejnery).

Například v případě Openstack poskytuje síť společnost Neutron, která pro síť využívá mnoho funkcí linuxového jádra: iptables, iproute2, L2 bridge, L3 routing nebo OVS. Jelikož linuxové jádro nedokáže udržet paketovou rychlost 10G, používají se některé technologie obchvatu pro rychlou cestu . Hlavní technologie obchvatu jsou buď založeny na omezené sadě funkcí, jako je Open vSwitch (OVS) s implementací uživatelského prostoru DPDK, nebo na plné funkci a odlehčení zpracování Linuxu, jako je 6WIND Virtual Accelerator.

Viz také

Reference

  • Victor Moreno a Kumar Reddy (2006). Virtualizace sítě . Indianapolis: Cisco Press.

Další čtení

externí odkazy