云计算的学习（三）
三、云计算中的网络基础知识
1.虚拟化中网络的架构
1.1虚拟化中网络的架构
二层交换机作为接入交换机使用，三层交换机可以作为汇聚交换机或核心交换机，在抛开网络安全设备时，路由器直接连接在互联网上。
1.2广播和单播
物理服务器内部主要运行虚拟机，虚拟机有两种方式与网络进行连接：广播和单播
广播时同一个广播域内所有设备都能听到，目标设备监听到广播后作出回应二者进行单线联系，即单播，非目标设备会忽略广播信息。
**广播缺点：**存在安全隐患（VRP攻击）；网络中都是广播流量，会阻塞业务流量，影响效率
1.3VLAN
VLAN给每一个数据包的数据头加一个VLAN ID作为身份识别，ID相同说明在同一个广播域，不同广播域之间的广播流量是接收不到的。
VLAN的交换机接口分为两类：Access和Trunk。Access通常配置在连接电脑的接口上，只允许一个VLAN通过；Trunk通常配置在两台交换机互连的接口上，允许多个VLAN通过。每一个交换机上只能创建4096个VLAN，其中VLAN 0和VLAN 4095不能用
1.4路由
不同VLAN ID的虚拟机之间无法直接通讯，需要借助路由进行通讯。
通讯源通过路由的转发，将信息发送到目标虚拟机的网段下。
路由多个接口，每一个接口对应一个VLAN。
1.5默认路由
又名默认网关、网关，是路由的一种特殊情况，只有一个接口，可以对应多个VLAN。
2.虚拟化中物理网络的介绍
2.1虚拟化中路由器的作用
虚拟化中的路由器通常放置在云数据中心的出口，向上连接互联网，向下连接数据中心
2.2虚拟化中三层交换机的作用
在云计算中通常会根据流量的用途进行分类并用VLAN进行隔离，通常分为管理流量、业务流量、存储流量、管理&业务流量，不同流量之间进行通讯需要使用三层交换机，将所有流量和默认路由设置在三层交换机上，实现不同功能流量之间的通讯。
2.3虚拟化中二层交换机的作用
不同的流量在逻辑上用vlan区分开，起到安全作用，但在物理上还是使用一个通道，而通道带宽是有限的，为了保证所有的流量都拥有足够的带宽，需要使用不同的二层交换机承载不同的流量。
管理交换机、存储交换机、业务交换机分开叫做带外管理；管理交换机和业务交换机合二为一叫做带内管理。
当设备较多时二层交换机可以作为接入交换机，将流量汇聚后传输给三层交换机。
2.4虚拟化中物理网卡的作用
①逻辑形态
逻辑形态上把流量分为管理流量、业务流量、存储流量，将大的业务链路分成几个业务通道，每个通道都承载单独的流量
②物理形态
在物理形态上分为绑定和不绑定：不绑定是一个网卡只走一个流量，或一个网卡走多个不同流量；绑定是，将多个网卡合并做聚合链路，保重流量不会中断，同时提高了链路带宽。
3.虚拟化中虚拟网络介绍
3.1虚拟网络主流架构
虚拟机如何借助物理网络向外通信，一般有三种方式：桥接、NAT、虚拟交换机
这三种方式都属于桥接，但是彼此间又有所不同
①桥接和NAT
将虚拟机的网卡与物理机的网卡进行连接，在向外通信时，必须要把自己的地址写进去作为源地址。二者在源地址的传输方式有所不同：桥接对虚拟机发出的包源地址不做任何修改；NAT在源地址到网桥时要就行修改，NAT的全称为“Network Address Translation”，译为“网络地址转换”。
②虚拟交换机
通过虚拟交换机，虚拟交换机和物理网络进行连接。
以Open cSwitch为例有四个特点：安全、可监控、可以做到Qos、实现自动化。
引入虚拟交换机的优点：
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方便管理员对整套云环境的网络状态、数据流量进行监控
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引入缓存机制可以加速数据包的转发效率和寻址速度
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SDR（软件定义网络）的本质是转控分离（控制面和数据面进行分离），只有虚拟交换机能做到转控分离
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比桥接支持的协议更多，桥接只支持vxlan，虚拟交换机支持gre隧道、vxlan、ipsan等；适用场景也多，适用于xen、kvm、virtual box、vmware等
虚拟交换机分为标准虚拟交换机和分布式虚拟交换机
- 标准虚拟交换机只运行在一台宿主机上
- 分布式虚拟交换机分布在多台宿主机上，多台宿主机共享一个虚拟交换机，只需要对一个虚拟交换机做配置修改，其他所以宿主机上也能得到更新
4.华为虚拟化产品的网络特性
4.1FusionCompute网络架构
端口组：
- 每个虚拟机网卡连接到虚拟交换机上的那个端口是一个虚拟端口，具有相同属性的端口就会形成一个端口组，这样可以方便管理员管理，不需要对每一个端口做配置，如果属性一致，只需要对端口组配置修改即可
上行链路：
- 虚拟交换机链接物理网卡的端口就叫做上行链路，上行链路是FC中，虚拟网络和物理网络的一个分界线，向上是虚拟网络，向下是物理网络；每个虚拟交换机在CNA主机上都有一条上行链路，如果在CNA主机上有多个虚拟交换机，就需要多条上行链路；上行链路可以对应单独的网口，也可以是多个网口绑定后的一条链路
4.2流量走向
不同虚拟机之间有3种情况的流量走向
①相同CNA主机不同端口组
端口组其中一个属性是VLAN ID，而VLAN之间是不能通信的，需要通过三层交换机，流量再传输回来，需要经过物理网络。
②相同CNA主机相同端口组
虚拟交换机相当于是二层交换机，都属于一个VLAN，所以不需要经过物理网络，直接在虚拟交换机内部就完成通信。
③相同端口组不同CNA主机
因为是不同的CAN主机，所以一定是要经过物理网络。
4.3安全组
安全组内有很多规则，用来匹配流量，每条规则就是一条警戒线。只有数据包匹配上规则才能放行或者拒绝；如果没匹配上就会禁止。