服务器虚拟化的网络架构和容量规划
2009-5-21
【TechTarget中国原创】服务器虚拟化给网络管理员带来的挑战不仅仅是整合和延迟方面的考虑,同时还给连接每台物理服务器的网络基础架构增添更多的负荷。当公司减少物理服务器的数量时,每台服务器所服务的用户数量就会相应地增加。网络管理员必须考虑实现高可用性和数据复制软件来最小化服务器问题可能对网络的影响。
【TechTarget中国原创】服务器虚拟化给网络管理员带来的挑战不仅仅是整合和延迟方面的考虑,同时还给连接每台物理服务器的网络基础架构增添更多的负荷。当公司减少物理服务器的数量时,每台服务器所服务的用户数量就会相应地增加。网络管理员必须考虑实现高可用性和数据复制软件来最小化服务器问题可能对网络的影响。
“网络管理员将会与团队和其他IT人员,如应用团队和服务器团队,来确定网络进程,特别是虚拟化的进程,”企业系统管理IDC分析员Stephen Elliot说道。“接下来的问题关键在于修改的灵活性和自适应性。
有一些特定的问题是我们必须解决的。首先,我们必须确定在虚拟环境中中的交换机和服务器。虚拟化往往会模糊两者之间的界限,因为它们两者都运行在相同的物理设备上。“我们必须考虑的是,”Elliot说道,“网络和数据中心是如何给网络主管设计正确的虚拟化应用和管理流量和带宽的网络结构带来压力的。”
“关于流量管理和处理策略上存在很大的问题,”他说道。“当我们谈论一个虚拟化应用时,在客户端/服务器中很多我们所关注的方面都会出现。特别是网络的前端,这些都要求更深入地开发,特别是在网络地址翻译领域和流量在虚拟交换机传输方式上。
其中一个策略是为虚拟架构实现一个共享服务器池,这样可以允许虚拟服务器迁移到共享池的其它任意物理服务器上。另外一个明显更复杂的策略是建立地理分散的灾难恢复分支点,从而可以在发生重大灾难时迁移虚拟机(VM)。因此,公司需要某些机制将虚拟镜像移动到第二个分支点,以及将流量路由到新位置。
VMware已经开发了一个命名为VMotion 的技术,它能够在物理设备之间移动虚拟机,同时其它主要VM开发商也已经开发了类似的技术。不幸的是,这些解决方案普遍都只针对LAN进行优化。为了将这个功能扩展到更广泛的区域,网络管理员必须在广泛的区域实现一个VLAN。
仅仅因为服务器似乎有足够的CPU处理能力和用于处理新应用的网络带宽并不一定意味着它们具备足够的能力来处理在同一个硬件上运行虚拟交换、防火墙和入侵检测系统。
比如,Chris McDaniel,目前是Nimsoft的Virtualization Solutions Architect,当他还是The Gap的IT管理员时,他帮助将200台负荷很轻的Intel服务器整合为4个大型的服务器。虽然原来的服务器理论上具备足够的处理运作的应用负荷的能力,但是,他们仍然在运行中出现很大的问题。
“当我们虚拟化物理交换机时,它会给VM主机带来大量的处理开销,”McDaniel指出。“物理服务器是一个有限资源,它只有一定量的RAM或者CPU处理能力。”
McDaniel建议每台物理主机最多不要有超过8到12个VM。如果多个VM都尝试同时写入存储系统,那么它会造成不可接受的延时。
同时,精明的网络专家也必须权衡来自VM供应商(他们鼓励IT部门虚拟化一切事物)和物理交换机和路由硬件供应商(谨慎些——还得增加硬件销售)之间相矛盾的信息。“我们将发现来自交换机和路由供应商与虚拟化供应商之间相矛盾的信息,”瘦客户供应商Citrix的CTO,Simon Crosby说道。“这样,就会出现赢家和输家。VM不占上风的原因在于主要设备供应商的未来在这种新的虚拟化环境下将受到影响。这将不仅仅影响服务器的数量,同时还有安装的NIC和交换机的数量。”
分离网络功能
为了维持虚拟网络环境中的高水平的服务,网络专家必须考虑如何物理地分离每台物理服务器的不同的网络功能。我们必须使用多个NIC卡和交换网络来分开管理、存储、VMotion和生产网络,以便维护它们之间的高水平服务。
“如果我们的系统管理员在访问主机,同时还在备份VM,那么我们并不希望这些操作干扰到生产环境网络对于数据存储的快速访问,”McDaniel说道。
他说,最好的策略是,为每个功能部署一组有2个1 Gbps Ethernet网卡,并且增加一个额外的网卡来实现冗余,以使在其中一个失效可以作替换用。如果没有冗余,那么,备份或者大数据写入会导致网络的其它部分的性能下降,从而影响到VM应用的性能或者产生网络错误信息。
McDaniel建议成组使用多个1 Gbps网卡——而非使用更大容量的10 Gbps网卡——以便在出现NIC或交换失效时提供更高的可靠性。一个较大的网卡上的物理或者软件问题对于网络的影响会比一组多网络卡引起的问题大得多。倘若这些路径的其中一个失效,那么诸如Nimsoft NimBUS管理软件的应用会提供一个查找适当的可用的交换机和正确路由流量的方法