VMwareNSX网络虚拟化概览

VMwareNSX网络虚拟化概览目录序言...................................................................................................................................................................................21.VMwareNSX网络虚拟化解决方案简介.....................................................................................................................21.1VMware服务器虚拟化的前世今生.....................................................................................................................21.2服务器虚拟化的优势移植到了网络虚拟化........................................................................................................81.3NSX解决方案概览...............................................................................................................................................101.4NSX网络虚拟化应用场景..................................................................................................................................142．当前主流的Overlay隧道技术..............................................................................................................................162.1VXLAN技术...........................................................................................................................................................162.2NVGRE技术..........................................................................................................................................................182.3STT技术................................................................................................................................................................182.4三种Overlay技术的对比和应用场景...............................................................................................................192.5下一代Overlay技术——Geneve........................................................................................................................203．各厂商的网络虚拟化解决方案.............................................................................................................................213.1CiscoACI解决方案...............................................................................................................................................223.2在MicrosoftHyper-V中实现网络虚拟化...........................................................................................................233.3JuniperContrail解决方案.....................................................................................................................................243.4各厂商网络虚拟化解决方案的比较..................................................................................................................264．与VMwareNSX相关的认证..................................................................................................................................284.1VMware认证体系简介........................................................................................................................................284.2与NSX相关的VMware认证与考试.................................................................................................................30总结.................................................................................................................................................................................31序言网络虚拟化技术诞生后，有不少厂商都推出了所谓的网络虚拟化解决方案。这些厂商实现“网络虚拟化”的方式各异，有些是自己研发的项目，有些是通过收购，有些是利用开源项目进行再开发。而VMwareNSX网络虚拟化平台的基本架构到底是怎样的，它与别的厂家有哪些不同？这些问题会在本章进行探讨。1.VMwareNSX网络虚拟化解决方案简介尽管VMwareNSX网络虚拟化平台是通过收购Nicira而获得的，但是在收购一年多时间之后，NSX才正式发布。在这一年多时间里，VMware的研发人员与前Nicira的极客们一起通力合作，将VMware服务器虚拟化平台与Nicira网络虚拟化平台进行了融合，我们现在会发现NSX架构和技术细节（尤其是用于vSphere平台的NSX-V），其实与早期的NiciraNVP平台还是有很大区别，它增加了很多VMware的基因在里面。本节在介绍VMwareNSX的一些功能和特性之前，还简单介绍了虚拟化技术以及VMware公司诞生和发展的历史，这些都是值得去了解的故事。IT行业已经直接从服务器虚拟化中获得了显著好处。服务器虚拟化解决方案降低了物理硬件的复杂性，提高了运营效率，带来了更好的安全性和冗余性，并且能够动态地重新调整底层资源的用途，以便以最佳方式快速满足日益动态化的业务应用需求。除此之外，服务器虚拟化还能节省机房空间，节省用电和制冷成本。VMwareNSX网络虚拟化技术与VMware一直致力推动的服务器虚拟化技术，究竟有什么联系，有哪些类似的地方？读者可以在这一节找到答案。本节会介绍NSX基本架构和基本组件。1.1VMware服务器虚拟化的前世今生介绍VMware网络虚拟化之前，不得不先提VMware服务器虚拟化的发展历史和一些功能特性，因为NSX的很多设计思路和理念，都像极了已经深入人心的服务器虚拟化解决方案。有很多读者可能近几年才接触到服务器虚拟化，其实早在1959年，计算机科学家克里斯托弗·斯特雷奇（ChristopherStrachey）就发表了一篇名为TimeSharinginLargeFastComputers（大型高速计算机中的时间共享）的学术报告。在该报告中，他第一次提出了虚拟化的概念，即使用“时间共享”技术，使多操作系统可以运行在一台计算机之上。但是在当时，他的思想太超前了，计算机也完全没有普及，实现其想法也就困难重重。在相当长的时间内，虚拟化只能作为一个概念存在于新兴的计算机学世界里。随着科技的发展，大型机出现了，但是它的价格非常昂贵，如何有效利用之成了一个难题。伟大的IT公司IBM基于斯特雷奇的理论，开发了最早的虚拟机技术，允许在一台IBM大型机上运行多个操作系统，让用户尽可能地充分利用和共享昂贵的大型机资源。20世纪七、八十年代，虚拟化技术进入低谷期——因为随着大规模集成电路的出现，计算机硬件变得越来越便宜，需要增加操作系统时，人们往往选择再购买一台计算机。当初为了共享昂贵的大型机资源而设计的虚拟化技术就无人问津了。虚拟化技术在20世纪90年代末期迎来复兴。随着x86计算机的普及、CPU的处理能力越来越强、内存容量越来越大，新的基于x86平台的虚拟化技术诞生了，其主要目的是充分利用x86计算机的闲置资源。1998年成立的VMware公司于1999年最早正式发布了基于x86计算机的虚拟化软件，虽然VMware虚拟化技术在刚刚推出时并没有引起轰动，但是为之后的IT变革埋下了伏笔——基于x86计算机的虚拟化技术的飞速发展，使得计算资源可以实现池化，进而催生了之后的云计算。1997年，斯坦福大学的蒙德尔·罗森布洛姆（MendelRosenblum）、艾德瓦德·巴格宁（EdouardBugnion）和斯科特·迪瓦恩（ScottDevine）三人，在ACMSOSP（SymposiumonOperatingSystemsPrinciples，计算机操作系统研究领域的旗舰会议）上发表了著名论文Disco:RunningCommodityOperatingSystemsonScalableMultiprocessors。Disco其实就是他们在斯坦福大学里的一项科研课题，即在x86计算机之上同时运行多个多操作系统，这也是现代虚拟化技术的开山之作。一年之后，罗森布洛姆在加州大学伯克利分校求学时相识的妻子戴安娜·格林（DianeGreene）