網路虛擬化之FlowVisor 網路虛擬層(上)

2022-04-05 21:03:43 字數 1778 閱讀 6401

概念解釋:切片:虛擬網路的乙個例項

一. 網路虛擬化(虛擬網路)

人類社會的發展在很大方面得益於自然界,飛機受益於鳥,雷達受益於蝙蝠等等,所以專門有個學科為仿生學就是研究和模仿生物的特殊本質,利用生物的結構和功能原理來研製機械或各種新技術的科學技術。而人類社會已經發展了這麼多年,沉澱了很多可以和自然界相媲美的創造和思想,計算機就是其中之一。所以,總結人類歷史上成功的思想,偉大的創新,舉一反三,也是科技進步的重要力量,這篇文章所提到的sdn和網路虛擬化等這些思想在計算機技術中早有應用。

與其說sdn是一種新的技術,不如稱他為一種思想。首先對比下面兩幅,左圖為現在的計算機系統構架,右圖的(b)圖為sdn的系統構架,稍作對比可以發現兩者有很大的相似性,也有些不同,比如網路是分布式系統,但是核心思想還是相同的,所以,計算機系統的優點,比如硬體管理簡單,應用開發方便等等都可以在sdn中發現,這篇文章側重於虛擬網路

計算機虛擬化的成功歸結於底層硬體的抽象。更詳細點說,計算機虛擬層通過硬體抽象允許資源被作業系統切片和共享,所以在使用者看來,這些硬體都是歸作業系統私有,乙個定義好的硬體抽象會促進他的上層和下層快速的發展和革新,在更上層,作業系統百花齊放,常用的如unix,macod,linux以及windows,在這些作業系統上面可以跑各種各樣的應用;在更下層,可以按需採購不同的硬體,如intel,amd,ppc,arm等等,只要他可以對映到硬體抽象層,因此不同的硬體可以擁有不同的指令集,他們只需要注重效能優化等等,虛擬層的上下層會將這種靈活性進一步擴散,不同的人群可以diy自己舒適的工作,學習,生活方式。

網路虛擬化一直是網路研究者追求的乙個目標,有了它,多個擁有不同定址和**機制的邏輯獨立的網路可以共享底層的物理設施(交換機,路由器,無線集線器等等),現在網路虛擬化的實現方式主要有兩種:利用軟體的靈活性和複製硬體元件。更通俗的來說,我覺得網路虛擬化至少有如下兩個讓程式設計師非常嚮往的好處:解放勞動力同時可以更好更充分的利用物理資源。

二. 現在和虛擬網路相關的技術

如今部署在網路中的相關策略並不是為了虛擬化而設計的,他們和計算機硬體抽象層也沒有什麼共同之處,雖然存在這一些技術可以劃分特定的硬體資源(mpls可以虛擬化**表)和網路層(wdm劃分物理層,vlans劃分鏈路層),但是沒有一種技術可以網路虛擬化為乙個整體,虛擬網路之間互相獨立。可以預見性的說,在現在的網路裡面實現虛擬化是不大可能的,因為商用交換機的設計都保留在裝置廠商手裡,他們只公布了一定的介面給網管去改變配置引數,我們能做的只是敲一些命令列。所以flowvisor是基於openflow交換機的。

三. 網路虛擬化所關注的主要資源

頻寬:劃分鏈路頻寬給每個網路切片

拓撲:每個網路切片應該擁有自己的網路拓撲

流量:流量和虛擬網路關聯

計算資源:劃分交換機和路由的計算資源

**表:網路裝置支援一定數量的**表

四. flowvisor

flowvisor為乙個網路抽象層,包含了一種新的交換機層網路虛擬化技術,同乙個硬體**平面可以被多個邏輯網路共享。類似於計算機的虛擬層,flowvisor位於底層硬體和上層軟體之間,他的結構如下圖所示。作業系統利用指令集控制底層硬體,flowvisor利用的是前文提到的openflow協議,有如下如特性:

本文圍繞著計算機系統的虛擬層和網路虛擬層的比較,做了大量的鋪墊,引出了位於openflow控制器和openflow交換機之間的虛擬層flowvisor,接下來的文章會詳細介紹flowvisor的技術。

網路虛擬化之FlowVisor 網路虛擬層(下)

在前面兩篇文章 網路虛擬化之flowvisor 網路虛擬層 上 和網路虛擬化之flowvisor 網路虛擬層 中 中分別介紹了flowvisor的特性和實現,三 的最後一篇介紹虛擬網路的隔離機制。虛擬化的乙個重要元素是切片之間的隔離,因為不同資源的隔離機制是不相同的,接下來將分別描述。1.頻寬隔離 ...

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