云计算——网络虚拟化简介

• 作者简介：一名云计算网络运维人员、每天分享网络与运维的技术与干货。 

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目录

 前期回顾

前言

一.网络虚拟化

二.网络虚拟化介绍

三.为什么要网络虚拟化

 四,网络虚拟化的目的

五.物理网络包含的设备

 六.网络虚拟化的特点

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 前期回顾

云计算——存储虚拟化功能

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前言

本章将会讲解云计算中的网络虚拟化的介绍

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一.网络虚拟化

虚拟化是对所有IT资源的虚拟化，提高物理硬件的灵活性及利用效率。云计算中的计算和存储资源分别由计算虚拟化和存储虚拟化提供，而网络作为IT的重要资源也有相应的虚拟化技术，网络资源由网络虚拟化提供。

 网络是由各种设备组成，有传统的物理网络，还有运行在服务器上看不到的虚拟网络。
如何呈现和管理它们将是网络虚拟化的首要目标。

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二.网络虚拟化介绍

将物理网络虚拟出多个相互隔离的虚拟网络，从而使得不同用户之间使用独立的网络资源，从而提高网络资源利用率，实现弹性的网络。

•  VLAN就是一种网络虚拟化，在原有网络基础上通过VLAN Tag划分出多个广播域。
• 网络虚拟化保障我们创建出来的虚拟机可以正常通信、访问网络。

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三.为什么要网络虚拟化

传统数据中心无法满足部署多台虚拟机，网络架构固定。

云计算数据中心满足部署多台虚拟机，网络架构会随虚拟机的迁移改变，满足虚拟机的迁移。

1. 资源最优化： 网络虚拟化允许将物理网络基础设施分割为多个虚拟网络，每个虚拟网络可以根据需要分配不同的带宽、延迟和其他资源。这使得资源能够更好地被利用，避免了资源的浪费。

2. 隔离和安全性： 通过虚拟化，不同的虚拟网络可以在同一物理基础设施上运行，但彼此之间是隔离的。这提供了更高的安全性，可以防止恶意活动或故障在一个虚拟网络中传播到其他虚拟网络。

3. 快速部署和弹性： 网络虚拟化使网络拓扑和配置能够以软件定义的方式进行管理，从而实现了快速部署和重新配置。这对于适应业务需求的变化以及实现快速扩展和收缩非常有帮助。

4. 多租户支持： 在云计算环境中，网络虚拟化可以支持多个租户共享相同的基础设施，同时保持彼此独立的网络环境。这有助于提供基于云的服务和资源分配。

5. 测试和开发： 网络虚拟化可以用于测试和开发环境，允许开发人员在虚拟网络中创建和测试新的应用程序和服务，而无需影响生产环境。

6. 成本效益： 通过网络虚拟化，可以更好地管理和分配网络资源，减少硬件和维护成本。此外，虚拟化还可以减少能源消耗，提高能源效率。

7. 灵活性和可管理性： 软件定义的网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等技术使网络管理变得更加灵活和可管理。管理员可以通过集中的控制平台轻松管理整个虚拟化网络。

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 四.网络虚拟化的目的

节省物理主机的网卡设备资源，并且可以提供应用的虚拟网络所需的L2—L7层网络服务。

网络虚拟化软件提供逻辑上的交换机和路由器（L2-L3），逻辑负载均衡器，逻辑防火墙
(L4-L7)等，且可以以任何形式进行组装，从而为虚拟机提供一个完整的L2-L7层的虚
拟网络拓扑。

1. 资源优化和共享： 网络虚拟化允许将物理网络资源分割为多个虚拟网络，从而更好地利用可用的带宽、延迟、存储等资源。这有助于避免资源浪费，提高资源的利用率。

2. 快速部署和调整： 通过虚拟化，网络拓扑和配置可以以软件定义的方式进行管理。这使得网络的部署、重新配置和调整可以更快速地实现，有助于适应业务需求的变化。

3. 多租户支持： 网络虚拟化在云计算环境中尤其重要，因为它可以支持多个租户共享相同的基础设施，同时保持彼此独立的网络环境。这有助于提供多租户的云服务。

4. 资源分配和负载均衡： 虚拟化技术允许管理员根据实际需求动态地分配网络资源，确保每个虚拟网络获得所需的带宽、处理能力等。这有助于实现负载均衡，提高性能和响应能力。

5. 降低成本： 网络虚拟化可以减少硬件和维护成本，同时还可以减少能源消耗，提高能源效率。这对于企业和数据中心管理者来说是一个重要的优势。

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五.物理网络包含的设备

路由器：工作在网络层，连接两个不同的网络

 二层交换机：工作在数据链路层，转发数据

 三层交换机：工作在网络层结合了部分路由和交换机的功能。

服务器网卡：提供通讯服务。

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 六.网络虚拟化的特点

1.与物理层解耦

接管所有的网络服务、特性和应用的虚拟网络必要的配置，简化这些服务、配置将它们映射给虚拟化层，使用服务的应用只需要和虚拟化网络层打交道。

2.网络服务抽象化

虚拟网络层可以提供逻辑接口、逻辑交换机和路由器等，并确保这些网络设备和服务的监控、QoS和安全。可以和任意安全策略自由组合成任意拓扑的虚拟网络。

3.网络按需自动化

通过API自动化部署，一个完整的、功能丰富的虚拟网络可以自由部署在底层物理设施上。通过网络虚拟化，每个应用的虚拟网络和安全拓扑拥有移动性。

4.多租户网络安全隔离

计算虚拟化使多种业务或不同租户资源共享同一个数据中心资源，但其同时需要为多租户提供安全隔离网络。

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