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實時遷移:實現遠距離資料中心橋接

除非您執行的是大型計算叢集,否則您可能會部署伺服器虛擬化以減少運營費用。虛擬化將會給LAN(不包括SAN)帶來輸入輸出問題。在所面臨的挑戰中,實時遷移或vMotion networking會需要遠距離資料中心橋接,這將可能影響資料中心網路的穩定性。

  虛擬機器管理程式軟體允許同一個物理硬體上執行多臺虛擬伺服器,實現這些伺服器之間的通訊以及伺服器與外界的通訊。為了做到這一點,大多數管理程式都使用Virtual Network Interface Cards (vNIC)來模仿物理NIC,以及使用虛擬交換機來模仿橋接(即2層交換)。

  有時候,您必須在同一個物理硬體中執行屬於多個安全區的虛擬機器。在這種情況下,您可以使用虛擬LAN在傳統的(非虛擬的)資料中心中實現不同的安全區。在虛擬化環境中,這也是一樣的;VLAN可以通過虛擬交換機實現。

  注意:只有在虛擬交換機開始使用VLAN時,網路管理員才可以將執行在虛擬機器管理程式上的伺服器看作是和傳統伺服器一樣的主機。隨著虛擬交換機引入基於VLAN的交換技術,物理伺服器必須像其他2層網路裝置一樣處理,同時淡化網路和伺服器基礎架構之間的界限。

  實時遷移

  幾年前,Vmware實現了vMotion——實時VM遷移或在兩臺物理伺服器之間遷移正在執行的虛擬機器器的功能(Microsoft Hyper-V和Xen都支援類似的功能)。實時遷移主要用於將VM負載分散到物理伺服器群集中,以減少非高峰時期能源消耗並且支援計劃維護。通過實時遷移,VM可以集中在少數物理伺服器中,同時根據需要關閉其它伺服器。

  VM遷移的優點在於它具有保持使用者會話的功能,從而實現不會影響服務可用性指標的平衡運營。為了支援這個要求極高的功能,虛擬機器必須保持它們的IP地址以及所有的LAN和SAN連線。

  注意:為了提高您的SLA指標,必須確保正常執行時間是按照TCP會話測量的,而不是ping。遷移過程可能會丟失一些資料包(這會影響基於ping 的SLA指標),但是還不足以干擾一個已經建立的TCP會話。

  很少有3層路由機制可以幫助您實現這個目標,因為它們要麼必須在客戶機作業系統中(移動IP或迴路介面)實現,要麼還無法保證次秒級匯聚(sub-second convergence)(Cisco System實現的Local Area Mobility已經是過去式了)。因此,實現實時VM遷移的資料中心會被迫在來源和目的物理伺服器之間使用橋接技術。

  當您在物理伺服器群集上實現實時VM遷移時,“任意橋接”的需要並不會帶來多大的危害。群集的大小往往都是有限的。例如,Vmware最新發布的vSphere 4.1可以在群集中支援最多32臺物理伺服器。如果使用高密度刀鋒伺服器,32臺物理伺服器可以很容易地部署在一個機架並連線到一組頂級機架交換機上,實現大部分不相關的橋接需求。

  然而,當伺服器管理員想在群集中遷移虛擬機器時(往往要穿過整個資料中心),網路基礎架構就會感覺到壓力。網路團隊必須在大量交換機之間為大量終端主機實現VLAN。延伸的VLAN會降低資料中心的整體穩定性,並且可能會加劇惡意蠕蟲感染的影響(聲名狼藉的SQL 蠕蟲王便是一個經典的例子)。物理基礎架構和3層邏輯架構之間的斷開也會導致出現大量遠距離傳輸流量流量(有時稱為流量長號)。

  減少實時遷移對網路基礎架構影響的最好方法就是將VM遷移限制在資料中心中物理上鄰近的伺服器組上。如果您如法做到這點(有時候不可預計的流量改變會迫使您採用更加有效地措施),您可以考慮部署能很容易與您的虛擬平臺整合的資料中心交換機。例如,嵌入在Arista千兆位乙太網交換機上的VM Tracer可以聯機擴充套件VLAN,因為VMware vCenter能夠在物理伺服器之間遷移虛擬機器器。