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[文档] 中文版 VMware® NSX for vSphere (NSX-V) 网络虚拟化设计指南

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中文版 VMware® NSX for vSphere (NSX-V) 网络虚拟化设计指南

中文版 VMware® NSX for vSphere (NSX-V) 网络虚拟化设计指南 - 攻城狮论坛 - 中文版 VMware® NSX for vSphere (NSX-V) 网络虚拟化设计指南
IT 组织已经从服务器虚拟化中明显获益。服务器整合降低了物理复杂性,提高了运营效率,并且能够动态地重新调整基础资源
的用途,使其以最佳方式快速满足日益动态化的业务应用需求,而这些只是已经实现的众多好处中的少数几个。
现在,VMware 的软件定义的数据中心 (SDDC) 架构正将虚拟化技术延展至整个物理数据中心基础架构。VMware NSX 网络虚拟
化平台是 SDDC 架构中的一个重要产品。使用 VMware NSX 可以实现网络虚拟化,正如计算和存储虚拟化交付。与服务器虚拟
化通过编程方式创建基于软件的虚拟机 (VM) 并对其执行快照拍摄、删除和还原操作大致相同,VMware NSX 网络虚拟化通过编
程方式对基于软件的虚拟网络执行这些操作。这使得联网方式发生了彻底变革,不仅使数据中心管理人员能够将敏捷性和经济性
提高若干数量级,而且还能极大地简化基础物理网络的运营模式。NSX 能够部署在任何 IP 网络上,包括现有的传统网络模型以
及任何供应商提供的新一代体系结构,它为您提供了一个彻底无中断的解决方案。事实上,使用 NSX,您只需利用现有的物理网
络基础架构即可部署软件定义数据中心。
图 1 – 服务器和网络虚拟化类比
图 1 对计算和网络虚拟化进行了类比。通过服务器虚拟化,软件抽象层(服务器虚拟化管理程序)可在软件中重现人们所熟悉
的 x86 物理服务器属性(例如 CPU、内存、磁盘、网卡),从而可通过编程方式来任意组合这些属性,只需短短数秒,即可生
成一台独一无二的虚拟机 (VM)。
通过网络虚拟化,与“网络虚拟化管理程序”等效的功能可在软件中重现第 2 层到第 7 层的一整套网络服务(例如,交换、
路由、防火墙和负载平衡)。因此,可通过编程方式任意组合这些服务,只需短短数秒,即可生成独一无二的独立虚拟网络。
当然,这也带来其他类似的优势。例如,就像虚拟机独立于基础 x86 平台并允许 IT 将物理主机视为计算容量池一样,虚拟网络
也独立于基础 IP 网络硬件并允许 IT 将物理网络视为可以按需使用和调整用途的传输容量池。与传统架构不同的是,无需重新配
置基础物理硬件或拓扑,即可通过编程方式置备、更改、存储、删除和还原虚拟网络。与企业从熟悉的服务器和存储虚拟化解决
方案获得的功能和优势相匹配,这一革命性的联网方式可发挥软件定义的数据中心的全部潜能。
有了 VMware NSX,您即拥有部署新一代软件定义的数据中心所需的网络。本文将重点介绍 VMware NSX for vSphere (NSX-v)
架构提供的各种功能,以及为了充分利用您的现有网络投资并通过 VMware NSX-v 优化该投资,您应该考虑的设计因素。
注意:在本文后面部分中,交换使用了术语“NSX”和“NSX-v”,它们始终是指通过 vSphere 进行的 NSX 部署。


目标读者 .............................................................................................................................................................. 4
概述 ..................................................................................................................................................................... 4
网络虚拟化简介 ................................................................................................................................................... 5
NSX-v 网络虚拟化解决方案概述 ..................................................................................................................... 5
控制面板 ...................................................................................................................................................... 5
数据面板 ...................................................................................................................................................... 5
管理面板和使用平台 .................................................................................................................................... 6
NSX 功能服务 .............................................................................................................................................. 6
NSX-v 功能组件 .................................................................................................................................................. 7
NSX Manager .............................................................................................................................................. 7
控制器群集 ................................................................................................................................................... 8
VXLAN 入门 ............................................................................................................................................... 10
具有 VDS 的 ESXi 虚拟化管理程序 ........................................................................................................... 11
用户空间和内核空间 .............................................................................................................................. 12
NSX Edge 服务网关 .................................................................................................................................. 13
传输区域 .................................................................................................................................................... 15
NSX 分布式防火墙 (DFW) ......................................................................................................................... 15
NSX-v 功能服务 ................................................................................................................................................ 21
多层应用程序部署示例 .................................................................................................................................. 21
逻辑交换 ........................................................................................................................................................ 21
多目标流量的复制模式 .............................................................................................................................. 23
多播模式 ................................................................................................................................................ 23
单播模式 ................................................................................................................................................ 25
混合模式 ................................................................................................................................................ 26
填充控制器表 ............................................................................................................................................. 27
单播流量(虚拟到虚拟通信).................................................................................................................... 29
单播流量(虚拟到物理通信).................................................................................................................... 30
逻辑路由 ........................................................................................................................................................ 33
逻辑路由组件 ............................................................................................................................................. 34
逻辑路由部署选项 ...................................................................................................................................... 39
物理路由器作为下一个跃点 ................................................................................................................... 39
Edge 服务网关作为下一个跃点 ............................................................................................................. 40
逻辑防火墙 .................................................................................................................................................... 42
网络隔离 .................................................................................................................................................... 42
网络分段 .................................................................................................................................................... 43
利用抽象化处理 ......................................................................................................................................... 44
高级安全服务插入、串联和转向 ................................................................................................................ 45
跨物理和虚拟基础架构的一致的可见性和安全模型 ................................................................................... 46
具有 NSX DFW 的微分段用例和实施 ........................................................................................................ 46

逻辑负载平衡 ................................................................................................................................................. 49
虚拟专用网络 (VPN) 服务 .............................................................................................................................. 53
L2 VPN ...................................................................................................................................................... 53
L3 VPN ...................................................................................................................................................... 54
NSX-v 设计注意事项 ......................................................................................................................................... 55
物理网络要求 ................................................................................................................................................. 57
简单 ........................................................................................................................................................... 57
分支交换机 ............................................................................................................................................. 57
主干交换机 ............................................................................................................................................. 58
可扩展性 .................................................................................................................................................... 58
高带宽 ........................................................................................................................................................ 59
容错 ........................................................................................................................................................... 59
差异化服务 – 服务质量 .............................................................................................................................. 60
NSX-v 部署注意事项 ..................................................................................................................................... 61
NSX-v 域中的 ESXi 群集设计 .................................................................................................................... 62
计算、Edge 和管理群集 ........................................................................................................................ 62
NSX-v 域中的 VDS 上行链路连接 ......................................................................................................... 64
NSX-v 域中的 VDS 设计 ........................................................................................................................ 68
ESXi 主机流量类型 .................................................................................................................................... 68
VXLAN 流量 ........................................................................................................................................... 69
管理流量 ................................................................................................................................................ 69
vSphere vMotion 流量 ........................................................................................................................... 69
存储流量 ................................................................................................................................................ 70
用于 VMkernel 接口 IP 寻址的主机配置文件 ......................................................................................... 70
边缘机架设计 ............................................................................................................................................. 71
NSX Edge 部署注意事项 ....................................................................................................................... 72
NSX 第 2 层桥接部署注意事项 .............................................................................................................. 80
结论 ................................................................................................................................................................... 82


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