服務(wù)器虛擬化的效果

服務(wù)器虛擬化技術(shù)使得數(shù)據(jù)中心的每臺(tái)服務(wù)器可以使用多核處理器技術(shù)同時(shí)處理數(shù)十乃至數(shù)百臺(tái)虛擬機(jī)。由此，數(shù)據(jù)包處理功能，如數(shù)據(jù)包分類、路由決策、加密/解密，等等成倍增加。由于離散網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可能不符合規(guī)模成本效益，以滿足這些增加的處理需求，還需要在網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行一些變化。

在軟件中實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)功能，以及在網(wǎng)絡(luò)中的虛擬機(jī)管理程序都不是很有效，因?yàn)閤86服務(wù)器并未對(duì)數(shù)據(jù)包處理進(jìn)行優(yōu)化。因此，控制平臺(tái)需要以某種方式進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)添加通信處理器能夠卸載網(wǎng)絡(luò)控制任務(wù)，控制平臺(tái)和數(shù)據(jù)平臺(tái)從提供加速硬件援助等特定功能中大大受益。

下表顯示了1000臺(tái)虛擬化的服務(wù)器處理數(shù)據(jù)包的對(duì)比效果。如圖所示，通過(guò)將每臺(tái)處理器核心映射到四臺(tái)虛擬機(jī)，并假設(shè)1%的流量管理對(duì)比25%的東西向的流量，在這個(gè)例子中，一個(gè)虛擬化的數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)管理效率增加了32倍。

虛擬機(jī)遷移

支持虛擬機(jī)在服務(wù)器之間遷移，無(wú)論是在一臺(tái)服務(wù)器的集群或跨多個(gè)集群，創(chuàng)建額外復(fù)雜的管理和數(shù)據(jù)包的處理。IT管??理員可以決定將一臺(tái)虛擬機(jī)從一臺(tái)服務(wù)器遷移到另一臺(tái)的原因有多種，包括資源的可用性，體驗(yàn)質(zhì)量，硬件/軟件維護(hù)或網(wǎng)絡(luò)故障。虛擬機(jī)管理程序先處理保留在目標(biāo)服務(wù)器上的虛擬機(jī)，然后移動(dòng)虛擬機(jī)到新的目的地，并最終拆除原來(lái)的虛擬機(jī)。

管理程序不能夠及時(shí)生成新一代的地址解析協(xié)議(ARP)廣播以通知虛擬機(jī)遷移，尤其是在大規(guī)模的虛擬化環(huán)境中。網(wǎng)絡(luò)甚至在一個(gè)虛擬機(jī)遷移的ARP消息未能及時(shí)控制時(shí)，會(huì)變得非常擁擠。鑒于連接的快速變化對(duì)網(wǎng)絡(luò)行為有著如此重大的影響，ARP信息和路由表，現(xiàn)有控制平臺(tái)解決方案需要升級(jí)到更多的可擴(kuò)展架構(gòu)。

多租戶和安全性

鑒于建設(shè)和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心的高成本，許多IT企業(yè)紛紛選擇采用不同部門，甚至不同的公司多租戶模式，(在云中)共享一個(gè)共同的基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬化資源。在多租戶環(huán)境中，數(shù)據(jù)保護(hù)和安全性是至關(guān)重要的，這需要邏輯隔離資源，不把物理資源共享給任何客戶。

因此，控制平臺(tái)必須要能夠提供對(duì)數(shù)據(jù)中心資源的安全訪問(wèn)，并能夠在虛擬機(jī)遷移的安全狀況動(dòng)態(tài)改變?？赡苓€需要控制平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)針對(duì)客戶的具體政策和質(zhì)量服務(wù)(QoS)水平。

服務(wù)水平協(xié)議和資源計(jì)量

網(wǎng)絡(luò)作為一種服務(wù)模式需要有效的資源以確保SLA的維護(hù)。通過(guò)收集網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行資源計(jì)量是一種很好的投資回報(bào)率的計(jì)算方式，同時(shí)也有利于評(píng)估基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)建和升級(jí)，以及監(jiān)控服務(wù)水平協(xié)議。

目前的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視任務(wù)遍布管理程序、舊的管理工具，以及一些新的基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)控工具。對(duì)這些管理信息的收集和整合進(jìn)一步增加了數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商和多租戶企業(yè)的控制平臺(tái)的復(fù)雜性。

控制平臺(tái)可以想兩個(gè)方向擴(kuò)展：向外或向上。在向外擴(kuò)展中，控制平臺(tái)的功能分離、分布在物理或虛擬服務(wù)器。而在向上擴(kuò)展中，額外增加的計(jì)算資源使服務(wù)器的處理能力增強(qiáng)了，如x86處理器。同時(shí)向外擴(kuò)展和向上擴(kuò)展的架構(gòu)，使得提供特定功能的硬件加速性能可以進(jìn)一步提高。

控制平臺(tái)向外擴(kuò)展的架構(gòu)

在向外擴(kuò)展的架構(gòu)中，基礎(chǔ)平臺(tái)是增強(qiáng)的通用處理器，實(shí)施獨(dú)立的通信處理器，具有專門的硬件加速器，可以卸載控制平臺(tái)功能?？刂破脚_(tái)任務(wù)被分解為子任務(wù)，如發(fā)現(xiàn)，傳播和恢復(fù)，然后在在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行分配。由于各種任務(wù)可以在網(wǎng)絡(luò)和云中的任何服務(wù)器運(yùn)行，向外擴(kuò)展的架構(gòu)非常適用于軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）。由于其分散布置，該架構(gòu)需要可靠的通信，在控制平臺(tái)和數(shù)據(jù)平臺(tái)之間使用API的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，例如OpenFlow。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和配置，這些網(wǎng)絡(luò)功能的硬件加速可能是必要的，以滿意性能。了解協(xié)議的通信處理器被設(shè)計(jì)來(lái)處理特定的控制平臺(tái)任務(wù)或網(wǎng)絡(luò)管理功能，包括數(shù)據(jù)包分析和路由、安全、ARP卸載、OAM卸載、IGMP消息、網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、應(yīng)用感知防火墻，QoS服務(wù)質(zhì)量等。

控制平臺(tái)向上擴(kuò)展的架構(gòu)

向上擴(kuò)展架構(gòu)，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái)，并輔以額外或更多強(qiáng)大的計(jì)算引擎來(lái)幫助執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議棧。這些補(bǔ)充的資源釋放服務(wù)器CPU周期到其他任務(wù)，并帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)性能的全面改善。鑒于通用處理器的數(shù)據(jù)包處理功能進(jìn)行了優(yōu)化，但是，他們不是向上擴(kuò)展架構(gòu)的理想解決方案。利用向外擴(kuò)展的架構(gòu)，特定功能顯著改善協(xié)議感知通信處理器的性能。