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vMotion的用例及具体配置和验证实例。 關於作者： Chris Wahl 芝加哥Ahead咨询公司高级技术架构师，在企业基础架构设计、实施和管理方面有10余年经验。他曾在层次化数据中心环境与高效技术团队合作，在各种虚拟化、数据中心和私有云项目中给予架构和工程方面的专业指导。他拥有30多个行业认证，包括稀有的VMware认证设计专家（VCDX#$104），以及VMware vExpert。Chris还努力回馈社区，是VMware技术网络（VMTN）活跃的“大师”级用户和协调员，并且还是芝加哥VMware用户组（VMUG）的领导人。 Steve Pantol Ahead 咨询公司高级技术架构师，致力于建立更好的数据中心，推动云技术的采用，拥有丰富的行业经验。最近7年左右，他专注于各种VMware技术，拥有许多技术认证，正在向VCDX的方向努力。 译者简介 姚军 曾在多家券商任IT经理，在系统集成、数据库、网络系统方面有近20年经验，主导及参与了多个大型系统集成项目的需求分析、实施及维护，由于工作原因，在计算机领域涉猎极广。自2006年开始，工作之余将大量精力投入IT图书的翻译及编著工作，曾参与《全国网络技术水平考试丛书》的编写工作，并有多部译作出版，如《黑客大曝光：恶意软件和RootKit安全》、《社会化媒体与企业安全：社会化媒体的安全威胁与应对策略》、《SEO的艺术（原书第2版）》和《vSphere 5.0存储设计与实现》等。 目錄： Contents目　录 译者序 序 前　言 第一部分　物理网络入门 第1章　入门知识 2 1.1　导言 2 1.2　重复的工作 2 1.3　小结 5 第2章　两种网络模型的故事 6 2.1　导言 6 2.2　模型行为 7 2.2.1　分层 7 2.2.2　封装 8 2.3　OSI模型 8 2.4　TCPIP模型 9 2.4.1　网络接口层 10 2.4.2　互联网层 10 2.4.3　传输层 10 2.4.4　应用层 10 2.5　OSI和TCPIP模型的对比 11 2.6　小结 11 第3章　以太网 12 3.1　导言 12 3.2　以太网 12 3.2.1　历史和操作理论 13 3.2.2　以太标准和电缆类型 13 3.2.3　以太网编址 15 3.3　扩展以太网段：中继器、集线器 和交换机 16 3.4　小结 17 第4章　第2层的高级知识 18 4.1　导言 18 4.1.1　概念 18 4.1.2　端口汇聚 20 4.2　避免环路和生成树 21 4.2.1　生成树概述 22 4.2.2　PortFast 23 4.2.3　快速生成树 24 4.3　链路聚合 25 4.3.1　什么是链路聚合 25 4.3.2　动态链路聚合 27 4.3.3　负载分布类型 28 4.4　小结 29 第5章　第3层 30 5.1　导言 30 5.2　网络层 30 5.2.1　路由和转发 31 5.2.2　已连接、静态和动态路由 31 5.2.3　最终网关 31 5.3　IP编址和子网 32 5.3.1　分类编址 32 5.3.2　无类编址 32 5.3.3　保留地址 33 5.4　网络层支持应用 34 5.4.1　DHCP 34 5.4.2　DNS 34 5.4.3　ARP 35 5.4.4　Ping 35 5.5　小结 35 第6章　融合式基础架构 36 6.1　导言 36 6.2　概念 36 6.3　示例 38 6.3.1　Cisco UCS 38 6.3.2　HP BladeSystem 39 6.3.3　Nutanix 虚拟计算平台 40 6.4　小结 41 第二部分　虚拟交换 第7章　虚拟交换与物理交换的不同 44 7.1　导言 44 7.2　物理和虚拟交换机的比较 44 7.2.1　相似点 45 7.2.2　不同点 45 7.2.3　交换决策 45 7.3　物理上联链路 47 7.4　虚拟端口 48 7.4.1　虚拟机NIC 48 7.4.2　VMkernel端口 48 7.4.3　服务控制台 48 7.5　VLAN 49 7.5.1　外部交换标记 49 7.5.2　虚拟交换机标记 49 7.5.3　虚拟客户标记 50 7.6　小结 50 第8章　vSphere标准交换机 51 8.1　导言 51 8.2　vSphere标准交换机 51 8.2.1　基本术语 52 8.2.2　控制平面 52 8.2.3　数据平面 52 8.3　虚拟交换机属性 52 8.3.1　端口数量 53 8.3.2　最大传输单元（MTU） 53 8.4　安全性 54 8.4.1　混杂模式 55 8.4.2　MAC地址更改 55 8.4.3　伪造传输 56 8.5　发现 57 8.6　流量整形 58 8.7　网卡捆绑 60 8.7.1　负载平衡 60 8.7.2　网络故障检测 61 8.7.3　通知交换机 62 8.7.4　故障恢复 63 8.7.5　故障切换顺序 63 8.8　层次化覆盖 63 8.9　VMkernel端口 64 8.9.1　端口属性和服务 64 8.9.2　IP地址 65 8.10　VM端口组 66 8.11　小结 66 第9章　vSphere分布式交换机 67 9.1　vSphere分布式交换机简介 67 9.1.1　控制平面 67 9.1.2　处理vCenter故障 68 9.1.3　数据平面 69 9.2　监控 69 9.2.1　Cisco发现协议 70 9.2.2　链路层发现协议 70 9.2.3　NetFlow 71 9.2.4　端口镜像 73 9.3　私有VLAN 77 9.3.1　主VLAN 77 9.3.2　混杂VLAN 77 9.3.3　辅助VLAN 77 9.3.4　团体VLAN 78 9.3.5　隔离VLAN 78 9.4　分布式端口组 78 9.4.1　VMkernel端口 79 9.4.2　虚拟机 79 9.5　流量整形 80 9.6　负载平衡 81 9.7　网络IO控制 83 9.7.1　网络资源池 84 9.7.2　份额 85 9.7.3　用户定义网络资源池 86 9.8　小结 87 第10章　第三方交换机–1000V 88 10.1　导言 88 10.2　与vSphere的集成 89 10.3　虚拟控制引擎模块 90 10.4　虚拟以太网模块 93 10.4.1　2层模式 94 10.4.2　3层模式中的 Nexu1000V 95 10.4.3　VEM最大值 96 10.5　高级功能 96 10.6　运营许可模式 97 10.6.1　基本版 97 10.6.2　高级版 97 10.7　小结 98 第11章?实验方案 99 11.1　导言 99 11.2　架构决策 100 11.2.1　网络设计 100 11.2.2　主机设计 101 11.2.3　虚拟机的数据流量设计 101 11.3　实验方案 102 11.4　小结 104 第12章?标准虚拟交换机设计 105 12.1　导言 105 12.2　标准虚拟交换机设计 105 12.2.1　样板用例 106 12.2.2　命名约定 106 12.3　确保服务质量 108 12.4　网络适配器 109 12.5　虚拟机流量 110 12.5.1　虚拟机端口组 110 12.5.2　故障切换顺序 113 12.6　VMkernel端口 114 12.6.1　管理 114 12.6.2　vMotion 117 12.6.3　容错 120 12.6.4　NFS存储 121 12.6.5　VMkernel故障切换概述 123 12.7　最后的调整 125 12.8　配置其他vSphere主机 125 12.9　小结 126 第13章?分布式虚拟交换机设计 127 13.1　导言 127 13.2　分布式虚拟交换机设计 127 13.2.1　用例 128 13.2.2　命名约定 128 13.3　确保服务质量 129 13.3.1　网络IO控制 129 13.3.2　802.1p优先级标记 131 13.3.3　差分服务编码点 131 13.4　创建分布式虚拟交换机 132 13.5　网络适配器 134 13.6　虚拟机使用的分布式端口组 135 13.7　VMkernel端口所用的分布式端口组 138 13.7.1　管理 139 13.7.2　vMotion 140 13.7.3　容错 141 13.7.4　iSCSI存储 141 13.7.5　VMkernel故障切换概述 142 13.8　添加vSphere主机 143 13.8.1　创建VMkernel端口 147 13.8.2　移动vCenter虚拟机 150 13.9　最后的步骤 153 13.9.1　健康检查 153 13.9.2　网络发现协议 154 13.10　其他设计考虑因素 155 13.10.1　全自动设计 155 13.10.2　混合自动化设计 156 13.10.3　哪一种正确 156 13.11　小结 156 第三部分?在我的网络上访问你的存储：IP存储 第14章?iSCSI常规用例 158 14.1　导言 158 14.2　理解iSCSI 158 14.2.1　无损协议与“尽最大努力”协议的对比 159 14.2.2　基于优先级的流量控制 159 14.2.3　VLAN隔离 160 14.2.4　在iSCSI中使用巨型帧 160 14.3　iSCSI组件 161 14.3.1　发起方 161 14.3.2　目标 162 14.3.3　命名 163 14.3.4　CHAP安全性 163 14.4　iSCSI适配器 165 14.4.1　软件iSCSI适配器 165 14.4.2　非独立硬件iSCSI适配器 165 14.4.3　独立硬件iSCSI适配器 166 14.5　iSCSI设计 167 14.5.1　NIC捆绑 167 14.5.2　网络端口绑定 168 14.5.3　多虚拟交换机设计 169 14.5.4　单虚拟交换机设计 170 14.6　从iSCSI启动 171 14.7　小结 172 第15章?iSCSI设计和配置 173 15.1　导言 173 15.2　iSCSI设计 173 15.2.1　用例 174 15.2.2　命名约定 174 15.2.3　网络地址 175 15.3　虚拟交换机配置 176 15.3.1　iSCSI分布式端口组 176 15.3.2　VMkernel端口 179 15.3.3　网络端口绑定 182 15.3.4　巨型帧 184 15.4　添加iSCSI设备 185 15.4.1　iSCSI服务器和目标 185 15.4.2　使用CHAP进行身份验证 187 15.4.3　创建VMFS数据存储 189 15.4.4　路径选择策略 191 15.5　小结 192 第16章?NFS常规用例 193 16.1　导言 193 16.2　理解NFS 193 16.2.1　无损和“尽最大努力”协议 194 16.2.2　VLAN隔离 194 16.2.3　在NFS中使用巨型帧 194 16.3　NFS组件 195 16.3.1　导出 195 16.3.2　守护进程 196 16.3.3　挂载点 196 16.3.4　用ACL保证安全性 197 16.4　网络适配器 197 16.5　NFS设计 198 16.5.1　单一网络 198 16.5.2　多重网络 199 16.5.3　链路聚合组 200 16.6　小结 202 第17章?NFS设计和配置 203 17.1　导言 203 17.2　NFS设计 203 17.2.1　用例 203 17.2.2　命名约定 204 17.2.3　网络地址 204 17.3　虚拟交换机配置 205 17.3.1　NFS虚拟交换机 205 17.3.2　网络适配器 207 17.3.3　VMkernel端口 208 17.4　挂载NFS存储 210 17.5　小结 212 第四部分?其他设计方案 第18章?其他虚拟交换机设计方案 214 18.1　导言 214 18.2　用例 214 18.3　两个网络适配器 215 18.3.1　使用基于以太网的存储 216 18.3.2　不使用基于以太网的存储 216 18.4　4个网络端口 216 18.4.1　使用基于以太网的存储 216 18.4.2　不使用基于以太网的存储 217 18.5　6个网络端口 217 18.5.1　使用基于以太网的存储——6个1Gb端口 218 18.5.2　不使用基于以太网的存储——6个1Gb端口 218 18.5.3　使用基于以太网的存储——4个1Gb+2个10Gb端口 219 18.5.4　不使用基于以太网的存储——4个1Gb+2个10Gb端口 219 18.6　8个网络适配器 219 18.6.1　使用基于以太网的存储——8个1Gb端口 220 18.6.2不使用基于以太网的存储——8个1Gb端口 220 18.6.3　使用基于以太网的存储——4个1Gb+4个10Gb端口 220 18.6.4使用基于以太网的存储——4个1Gb+4个10Gb端口 221 18.7　小结 221 第19章?多NIC vMotion架构 222 19.1　导言 222 19.2　多NIC vMotion用例 222 19.2.1　设计 223 19.2.2　验证可用带宽 223 19.2.3　控制vMotion流量 224 19.2.4　分布式虚拟交换机设计 225 19.2.5　标准虚拟交换机设计 226 19.2.6　上游物理交换机设计 227 19.3　配置多NIC vMotion 227 19.3.1　分布式端口组 227 19.3.2　VMKernel端口 228 19.3.3　流量整形 230 19.4?小结 230 附录　VMware用户组 231 內容試閱： 第一部分 物理网络入门 ■?第1章　入门知识 ■?第2章　两种网络模型的故事 ■?第3章　以太网 ■?第4章　第2层的高级知识 ■?第5章　第3层 ■?第6章　融合式基础架构 第1章 入 门 知 识 关键概念 实体携行网络（sneakernet） 网络效应 访问层、分发层和核心层 1.1　导言 如果你对网络只有肤浅的理解，或者你的Visio框图上显示，服务器连接到一个写着“这里有恐龙”的大黑匣子，那么就从本章开始吧。如果你对基础知识有所了解，能够熟练地使用TCPIP、以太网和交换机这些术语，那么可以跳过本章。 如果你是服务器管理员，可能对网络有一些经验——你必须插入一个网卡，分配IP地址。但是对这一主题的介绍常常是以用户为中心的，通过行动来进行——其他人告诉你应该插入哪个端口；另外一个人分配IP地址。你只知其然，不知其所以然。此外，你的工作已经很多，没有足够的时间去了解一切来龙去脉。但是，在越来越虚拟化的世界里，你至少应该了解一点基础知识。 1.2　重复的工作 为了打好基础，我们先来想象一下，一个和现在完全一样，但是网络的概念还没有出现的世界。业务仍然在计算机（或者类似设备）上完成，但是还没有产生要求它们连接起来交换数据的需求。在偶然的情况下，数据需要从一个工作站转移到另一个工作站，这通过复制到可移动媒体完成——可能是某种蜡筒唱片——然后带着它到另一个地方去。在网络萌芽之后，这种方法被称作实体携行网络（sneakernet），因为数据的载体是你的鞋子（sneaker）。 假设你的工作是桌面支持，所以比公司里的其他人更懂技术。在维护工作的间歇，你和会计部的同事Bob喜欢交换猫的照片，有时候会给照片写上傻气的标题。这不是什么高尚的追求，但是可以让日子过得好一点。你和Bob有权使用带有扫描仪和打印机的电脑，所以可以在家里拍照，带到公司扫描、编辑和打印，通过部门间信件交换打印输出。有一天，高层下达了绿色倡议，严格限制在非关键业务上使用打印机。你考虑要调整工作流程，使用蜡筒唱片，但是这并不理想——空闲的蜡筒唱片本身越来越难得到，一定有更好的办法。 你想起了小时候玩的游戏——使用两个纸杯和一根细绳和远处的朋友聊天。对着纸杯讲话，然后将它移到耳边听对方的回答。你的朋友更聪明，指出可以用两组纸杯，同时说话和听取回应——对着一个连接到朋友耳边的纸杯说话，他则对着连接到你耳边的纸杯说话。你知道，这时就可以利用上述概念——分离发送和接收线路，就可以允许双方同时通信。在地下室的“疯狂科学家实验室”里，你开始着手。 第二天早上，你将成果带给Bob看。在每台计算机上安装一张卡，用两条交叉的线路连接，并且安装一个通过线路向其他计算机发送任何文件的新应用程序。你带来一些猫的新照片进行测试，它们从你的计算机顺利地传到了Bob的计算机。这样，你就建立了第一个两人间的网络。 Bob大为震惊，为这一成果而兴奋不已。接下来的几周，你们两个人快乐地相互传送文件，直到有一天，人力资源部的Paul偶然看到你们的行为，他也想要加入。 你停下来考虑这一情况，虽然Paul有些怪异——他偏爱狗的照片——但是你看到了连接两个以上朋友的价值。 Metcalfe定律 你可能知道，人们之间的联系，两个比一个好，三个比两个好，依次类推。以太网发明者Robert Metcalfe在Metcalfe定律中将这一个概念规范为“网络效应”：网络的价值与连接的兼容通信设备数量的平方成正比。将此与一般随着用户增加而呈线性增长的网络成本相比，就会发现很快就能到达价值远超过成本的临界点。 经过多年，“用户”代替了“连接的兼容通信设备”，Metcalfe定律常被用于描述从传真机到社会化网络的各种情况。 Robert Metcalfe还曾预测，互联网将在1996年底因其自身的压力而崩溃——人都有失算的时候。 但是，如何将第3台电脑加入到你的双人单连接网络中呢？你考虑了3端电缆的想法，但是你知道网络的扩展不会止于Paul。因此，需要一个具有扩展性的方案。你设计了一个有许多网络端口的盒子，接收你们发出的所有内容，然后将其重发到所有其他端口。回到实验室，你为这个设备添加了一些智能——每个端口的第一条线路上接收的信息，将会从第二条线路上发送给其他端口。现在，你不需要担心制作电缆时发送和接收线路的交叉了。这个盒子还能够帮助你解决距离的限制。线路上的信号随着距离而衰减，但是这个盒子能够将信号以最大强度重发，从而使传输距离加倍。你把这个盒子称作“集线器”（hub），这个名字是根据作为开发背景的儿童电视频道而取的。 次日早上，你带着集线器，供Paul使用的网卡以及一些新电缆来到公司。到午饭时分，一切已经就绪。你选择的照片毫无差错地发送到其他两方。但是，法务部的Sharon注意到吊顶上的电缆，也希望加入。不过，Sharon与Paul不和，她所要发送的照片可能冒犯Paul。显然，她不希望Paul接收到这些照片。 你回到了制图板旁边。为了满足Sharon的需求，传输应用程序必须有一定的针对性。但是集线器不假思索地将接收到的信息重发给连接的各方。可能，问题并不在集线器上，而在连接的电脑上。你、Sharon和Bob的电脑上的网卡都完全一样。可以在它们上面写入某种唯一的标识符，然后改写传输应用程序，使用这个标识符。你拆下所有零件，重新制作新的网卡，这时碰到了一个问题——集线器将会重发接收到的所有信息，即使Sharon直接将照片发给你，数据也仍然会发回给Paul。好了，既然要更换网卡，干脆对它们进行一些编程，使其忽略不是发给特定ID的数据。这样应该就行了。进入实验室之后，你发现需要制作许多网卡。以后不知道谁会得到这些网卡，你决定为其编号。公司里只有大约15个人左右需要网卡，所以可以使用2个数字的标识符00～99。在第一张网卡上设置ID时，你认为不应该自找麻烦，所以将ID字段宽度加倍。现在，你的网络可以支持多达10 000个设备——这真难以想象，但是既然做了，就得做好。 第二天，你带来了新硬件，向Bob、Paul和Sharon解释这个新的系统。你的编号是0000，Bob是0001，Paul是0002，Sharon是0003。开始一切正常，很快，在你的秘密网络里有了10个活跃的用户，你开始感到紧张。用户们抱怨记不住人们的编号，Bob投诉说，自从你几天前更换了他的电脑，就没有再收到猫的照片，他认为自己被忽视了。 Bob的问题一下子点醒了你——当你替换他的电脑时，他得到了一张新网卡，不再是0001了，而是0010。你必须让每个人知道这一变化。但是这将进一步招来编号系统难以使用的抱怨。你所需要的是一个能够容纳友好名称——也就是人们容易记住的名称的系统。如果硬件ID变化，必须自动更新友好名称与硬件ID的映射，这样就没有必要去麻烦每个人。 你建立了一个查找表，列出每个人的名字，这是一个友好的名称——你询问每个人，他们希望用什么名称来命名计算机——以及网络ID。你决定每个晚上将这个文件分发给每个人，至少在没有想到名称解析问题的新解决方案之前这么做。传输应用也必须重写，除了向网络ID发送文件之外，还能支持向友好名称发送文件。你做出了必要的更改，并分发新的文件和说明，风波暂时平息了。 你的小项目越来越为人所知。公司的CIO听说了你的事迹，要求了解项目的进行情况。在你解释了目前的工作之后，他询问传输程序是否能够传输任何类型的文件，还是只能传输那些傻气的照片。当你告诉他，数据就是数据，任何文件都有效时，他若有所思。他对你所花的时间表示感谢，然后走开了。 几周之后，CIO找到你，要求连接大楼里的所有电脑——分布在几个楼层的500个工作站。他要求你考虑这一点，并且将细节反馈给他。这真是一个挑战。你的集线器有16个端口，这立刻成了问题。你当然可以制作有500个端口的集线器，但是如果它坏了怎么办？所有人都会离线。你要把这个集线器放在哪里？大楼里没有一个地方能够使你在电缆距离限制内连接到所有工作站，即使有这种地方，安装这么多长短不一的线路在材料和工时上也很昂贵。 如果要求是CIO提出的，时间和钱可能不是问题，所以你开始着手解决第一个问题——距离。一个500端口的集线器不可行，但是2个250端口的集线器可以解决问题。因为集线器将接收到的东西全部重发，应该可以毫无问题地将两个集线器连接起来。细想一下，因为所有信息都被重发给所有端口，两台计算机不管是连接在同一个集线器还是连接许多集线器，都应该能够相互传输数据。较小的设备应该更容易制造，也更容易在出现故障的时候更换。一番冥思苦想之后，你决定采用三层模式。在第一层（核心层）上，一台集线器将连接第二层（分发层）中的集线器。在每个楼层放置一个分发层集线器，这些集线器用于连接第三层（访问层）。 最终用户的工作站连接到分布在楼层各处的访问层集线器。这样，你就可以确保电缆较短且结构化，并且提供扩展或者部署到新的建筑物中的模式化方法。 你将方案提交给CIO，得到了他的批准，然后开始着手部署这个新基础架构，不知不觉之间，网络连接成为了整个公司的信条，没有人记得，在网络出现之前的日子是怎么过的。 1.3　小结 恭喜！你已经建立了第一个网络。你可以在LinkedIn档案中的技能中增加“网络”这个项目了。当然，本章的例子过于简单了，但是介绍了前几章中所需要的基本概念。我们介绍了一些零星的部件——应用程序、网卡、电缆和集线器——并且经历了设计中的一些挑战。下面的几章将更加详细地介绍这些基本概念。

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