Netværk virtualisering - Network virtualization

I computing er netværksvirtualisering processen med at kombinere hardware- og softwarenetværksressourcer og netværksfunktionalitet i en enkelt, softwarebaseret administrativ enhed, et virtuelt netværk . Netværk virtualisering involverer platform virtualisering , ofte kombineret med ressource virtualisering.

Netværk virtualisering er kategoriseret som enten ekstern virtualisering , der kombinerer mange netværk eller dele af netværk i en virtuel enhed, eller intern virtualisering , der giver netværk-lignende funktionalitet til software containere på et enkelt netværk server .

I softwaretest bruger softwareudviklere netværksvirtualisering til at teste software, der er under udvikling i en simulering af de netværksmiljøer, hvor softwaren er beregnet til at fungere. Som en komponent af applikationspræstationsingeniør giver netværksvirtualisering udviklere mulighed for at efterligne forbindelser mellem applikationer, tjenester, afhængigheder og slutbrugere i et testmiljø uden fysisk at skulle teste softwaren på al mulig hardware eller systemsoftware. Testens gyldighed afhænger af nøjagtigheden af ​​netværksvirtualiseringen i emulering af ægte hardware og operativsystemer .

Komponenter

Forskellige udstyrs- og softwareleverandører tilbyder netværksvirtualisering ved at kombinere et af følgende:

  • Netværkshardware, såsom switche og netværkskort , også kendt som netværksinterfacekort (NIC)
  • Netværkselementer, såsom firewalls og load balancere
  • Netværk såsom virtuelle LAN (VLAN) og containere såsom virtuelle maskiner (VM'er)
  • Netværkslagerenheder
  • Netværk maskine-til-maskine-elementer, såsom telekommunikationsenheder
  • Netværksmobilelementer, såsom bærbare computere, tablet-computere og smartphones
  • Netværksmedier, såsom Ethernet og Fibre Channel

Ekstern virtualisering

Eksternt netværksvirtualisering kombinerer eller underinddeler et eller flere lokalnetværk (LAN'er) i virtuelle netværk for at forbedre et stort netværks eller datacenters effektivitet. Et virtuelt lokalnetværk (VLAN) og netværksomskifter omfatter nøglekomponenterne. Ved hjælp af denne teknologi kan en systemadministrator konfigurere systemer, der fysisk er knyttet til det samme lokale netværk i separate virtuelle netværk. Omvendt kan en administrator kombinere systemer på separate lokale netværk (LAN) til et enkelt VLAN, der spænder over segmenter i et stort netværk.

Intern virtualisering

Intern netværksvirtualisering konfigurerer et enkelt system med softwarecontainere , såsom Xen hypervisor- kontrolprogrammer eller pseudo-grænseflader, såsom et VNIC , til at efterligne et fysisk netværk med software. Dette kan forbedre et enkelt systems effektivitet ved at isolere applikationer til separate containere eller pseudo-interfaces.

Eksempler

Citrix og Vyatta har opbygget en virtuel netværksprotokolstak , der kombinerer Vyattas routing-, firewall- og VPN-funktioner med Citrixs Netscaler- belastningsafbalancering , branch repeater wide area network (WAN) optimering og sikker sockets-lag- VPN.

OpenSolaris- netværksvirtualisering giver et såkaldt "netværk i en kasse" (se OpenSolaris-netværksvirtualisering og ressourcestyring ).

Microsoft Virtual Server bruger virtuelle maskiner til at oprette et "netværk i en kasse" til x86- systemer. Disse containere kan køre forskellige operativsystemer, såsom Microsoft Windows eller Linux , enten tilknyttet eller uafhængige af en bestemt netværksinterfacecontroller (NIC).

Brug i test

Netværksvirtualisering kan bruges til applikationsudvikling og test for at efterligne den virkelige hardware og systemsoftware. I applikationspræstationsingeniør muliggør netværksvirtualisering emulering af forbindelser mellem applikationer, tjenester, afhængigheder og slutbrugere til softwaretest.

Trådløst netværk virtualisering

Trådløs netværksvirtualisering kan have en meget bred rækkevidde lige fra spektrumdeling, infrastrukturvirtualisering til luftgrænseflade-virtualisering. I lighed med kabelforbundet netværksvirtualisering, hvor fysisk infrastruktur, der ejes af en eller flere udbydere, kan deles mellem flere tjenesteudbydere, skal trådløs netværksvirtualisering den fysiske trådløse infrastruktur og radioressourcer udtages og isoleres til et antal virtuelle ressourcer, som derefter kan udbydes til forskellige tjenesteudbydere. Med andre ord kan virtualisering, uanset kablede eller trådløse netværk, betragtes som en proces, der splitter hele netværkssystemet. Imidlertid gør de trådløse miljøes karakteristiske egenskaber med hensyn til tid forskellige kanaler, dæmpning, mobilitet, udsendelse osv. Problemet mere kompliceret. Desuden afhænger trådløs netværksvirtualisering af specifikke adgangsteknologier, og trådløst netværk indeholder meget mere adgangsteknologier sammenlignet med kabelforbundet netværksvirtualisering, og hver adgangsteknologi har sine særlige egenskaber, hvilket gør konvergens, deling og abstraktion vanskelig at opnå. Derfor kan det være unøjagtigt at betragte trådløs netværksvirtualisering som en delmængde af netværksvirtualisering.

Ydeevne

Indtil 1 Gbit / s-netværk led netværksvirtualisering ikke under overhead af softwarelag eller hypervisorlag, der leverede interconnections. Med stigningen af ​​høj båndbredde, 10 Gbit / s og derover, overstiger hastighederne for pakker kapaciteterne til behandling af netværksstakkene. For at fortsætte med at tilbyde høj gennemstrømningsbehandling er nogle kombinationer af software- og hardwarehjælpere indsat i det såkaldte "netværk i en kasse", der er forbundet med enten en hardwareafhængig netværksinterfacecontroller (NIC) ved hjælp af SRIOV- udvidelser af hypervisoren eller enten ved hjælp af en hurtig sti- teknologi mellem NIC og nyttelastene (virtuelle maskiner eller containere).

For eksempel i tilfælde af Openstack leveres netværk af Neutron, der udnytter mange funktioner fra Linux-kernen til netværk: iptables, iproute2, L2 bridge, L3 routing eller OVS. Da Linux-kernen ikke kan opretholde 10G-pakkehastigheden, bruges nogle bypass-teknologier til en hurtig sti . De vigtigste bypass-teknologier er enten baseret på et begrænset sæt funktioner såsom Open vSwitch (OVS) med dets DPDK- brugerpladsimplementering eller baseret på en komplet funktion og offload af Linux-behandling såsom 6WIND Virtual Accelerator.

Se også

Referencer

  • Victor Moreno og Kumar Reddy (2006). Netværk virtualisering . Indianapolis: Cisco Press.

Yderligere læsning

eksterne links