以下内容节选自本人翻译的《VMware vSphere部署的管理与优化》一书第一章。

对于一个虚拟化项目来说,最先需要确定的就是架构。只有在选定了架构的基础上,才可能进行下一步的设计,并最终对整个配置进行优化。这一部分节选介绍了虚拟基础架构的3种类型。

======节选开始=====

一般来说,很少会有能完全用满千兆以太网络带宽的工作负载,更不用说万兆了。因此这一小节主要是从端口数量的角度来讨论网络容量规划的。虚拟化解决方案到底需要多少个端口?要深入探讨这一问题,必须先搞清楚三种不同的虚拟基础架构:传统千兆以太网、融合机架式架构和融合刀片式架构。

传统千兆以太网架构

图1.1 描述的是一个传统的千兆以太网虚拟基础架构。由于它长期以来被广泛应用,这或许是最易于理解的一种架构。根据存储构架的不同,一台典型的vSphere主机会有8-10个千兆以太网端口连接到上游交换机。因为我们需要将同一台vSphere主机上不同类型的网络流量互相隔离,这是一种普遍认同的最佳实践的做法。

例如,如图1.2所示的隔离流量的方法就相当常见。

VMware vSphere部署的管理与优化(节选之一)_vmware

图1.1 传统千兆以太网架构
  • 管理网络——VMkernel(2个网卡)
  • vMotion——VMkernel(2个网卡)
  • 容错——VMkernel(2个网卡)
  • 存储——VMkernel(2个网卡)
  • 虚拟机流量——虚拟机网络(2个网卡)
VMware vSphere部署的管理与优化(节选之一)_vsphere_02
图1.2 传统架构的端口组布局图

随着基础架构不断扩容,越来越多的网络端口和网线必将给你带来麻烦。以图1.2的流量隔离为例,每台主机都具有10个网口,各自连接到网络中多台交换机。这意味着一台24端口的交换机仅仅只能满足4台vSphere主机所需端口数的一半。当主机越来越多时,应该考虑能提供更好的可扩展性的其他解决方案。

融合机架式架构

图1.3描述的是一个融合机架式架构,这个架构通过连接FCoE交换机或直接万兆交换机,将传统的千兆以太网连接整合成一个万兆以太网基础架构。这使得你在给基础架构扩容的同时,可以提供更多的带宽并且能减少所需的端口数。在这个架构中端口数更具可管理性。但是线缆和端口数仍将随着主机的增加而线性增长,这意味着在更大型的环境中,端口数仍然可能会是个问题。不过,与传统千兆以太网架构相比,你将拥有更多的余地,而无需忙于添加更多的交换机。

VMware vSphere部署的管理与优化(节选之一)_vmware_03

图1.3 融合机架式架构

注意

FCoE是一种允许将FC数据负载封装起来并在以太网上传输的协议。这使得FC流量得以与以太网流量在同一线缆上传输。

无论是融合机架式架构还是融合刀片式架构,一台vSphere主机通常只有两个网络端口。一般来说我们会建一个vSwitch,并将不同类型的网络流量以端口组(port group)的方式隔离开,如图1.4所示。

VMware vSphere部署的管理与优化(节选之一)_vsphere_04

图1.4 融合机架式和融合刀片式架构的端口组布局图


融合刀片式架构


图1.5是一个以UCS(Cisco Unified Computing System,思科统一计算系统)为例的融合刀片式架构。请注意,从网络的角度看,带宽和端口数的计算都发生在UCS 6100系列的Fabric interconnect设备(图中的Blade Mgmt)上。你可以把它们想象成一个网络和存储的聚合层。想要把从6100系列到刀片服务器的下联链路扩大到20Gb?没问题!只要在每个6100系列的fabric interconnect设备上增加两条万兆上联即可。还想扩到40Gb?没问题!增加4条万兆上联链路即可,以此类推……在这个架构中,不管是刀片服务器还是网络带宽的计算、网络端口数的计算,你都无需担心。当然,你仍需为6100系列的fabric interconnect设备做些布线的工作,但工作量将大大减少,这是因为刀片服务器可以共享带宽。这个架构使得给定的基础架构中网络和vSphere主机之间的关系,不再是依靠线性增长来满足,而是提供了可预测的性能和渐进式的网络扩展能力。

VMware vSphere部署的管理与优化(节选之一)_vsphere_05

图1.5 融合刀片式架构

 

…………
………… 

从资源角度来看,硬件选择是由容量规划决定的。然而,管理的因素也有可能会被纳入决策考量。在作出任何的硬件选择之前,应该先探究一下不同的基础设施架构(传统千兆以太网、融合机架式和融合刀片式)以了解每种架构的优缺点。表1.1 列出了一些对你的判断有帮助的讨论点。

VMware vSphere部署的管理与优化(节选之一)_vmware_06