云数据中心网络虚拟技术在企业中的应用

摘 要：随着科技的进步，IT技术也在不断的发展，云计算是IT服务进行范围以及种类扩展的基础，而企业也逐步的开始认识到引进企业云技术的重要性。文章通过对企业云建设的实际状况进行了经验总结，同时提出了一些合理的建设意见，并针对虚拟网络技术的应用展开了适当的探讨，从而希望能够有助于企业云数据中心网络的完善。

关键词：网络虚拟；企业；云数据中心

1 企业云数据中心

通过多层次IT基础架构，企业可以建立起所谓的企业云，将原有的企业传统IT基础设施进行充分的整合，形成完整的服务体系，然后交予客户使用或者交予员工进行使用。通过对企业私有云以及企业云的整合，可以保证这些资源在安全可靠的环境下被使用、管理，从而节约了消耗和资源，从而将ERP以及CRM进行整合从而加以应用。

在形成企业云时，会逐步的发展成为动态的企业云，从而保证企业的IT基础构架的集中程度、专业化不断提高，从而对数据中心网络，即基础构架层面的中心网络，提出了更高的要求，用户主要通过网络对虚拟化的信息资源进行访问，因而企业云建设需要考虑的问题便是如何才能够令所有的用户都能够安全的通过网络使用云中的信息，并且在使用中通云计算服务无缝接入，从而通过网络满足企业对于信息数据的传输以及迁移，这一点通过网络虚拟化技术就可以实现。通过将网络进行虚拟化处理后，企业的运输局中心便可以进一步的降低基础设施成本，实现环保低耗，节约成本。

2 网络层次分析

服务器、网络以及存储是企业云基础构架。从企业云的环境上来看，网络可以分为三个层面，首先是数据中心网络；其次则是跨数据中心；最后则是泛在的云接入，这三个层面的网络是组成企业云的重要环节。

连接主机的局域网、连接存储的局域网，以及连接各层服务器的局域网共同组成了数据中心网络，另外边缘虚拟网络即对主机进行虚拟化以后，虚拟机之间的网络便包括虚拟桥接、I/O虚拟化以及分布式交换机等；数据中心间的链接通过跨数据中心网络进行链接，从而实现数据中心之间的数据交流以及信息资源优化共享，为混合业务的实现提供优质的平台；终端用户同数据中心之间的互联通过泛在的云接入网络进行链接，从而实现了云服务。这里需要注意的是企业云核心便是数据中心。

3 网络虚拟化要求

企业云随着技术的发展不断的得以完善，随之增长变化的是其业务类型以及运行模式，所以需要不断的对其基础网络结构进行优化，并加以扩展，从而适应不断扩展的业务需求，这就对运行维护工作提出了更高的要求，而传统的网络规划容易在网状结构上偏向于可靠性建设，从而形成了过多的冗余结构。

在可靠性、容错性以及性能的提升空间上，网状结构的物理拓扑具有较高的优势，其优势的保持主要依赖于涉及规则。由于该种拓扑结构属于纯物理结构，因而实际的运行过程中也会承担十分繁冗工作量。

在网络中不同的介入以及互联结构、链路的变化以及运行过程中所发生的故障都会导致预先规划的配置发生改变，从而带来复杂的运行维护诊断；而另外应用的迁移以及应用的扩容，都会导致网络的改造，网络环境的复杂性极易容易对无关业务的运行造成影响。

因此，传统网络技术在支撑企业云发展的同时，提出的挑战是越来越严峻的。随着云计算的发展，传统的数据中心逐渐转向虚拟化数据中心（VDC）。虚拟数据中心是利用虚拟化技术将物理资源抽象整合，增强服务能力；通过动态资源分配和调度，提高资源利用率和服务可靠性；通过提供自动化的服务开通能力，降低运维成本；通过有效的安全机制和可靠性机制，满足企业客户的安全需求。由于云计算技术的使用，使得传统的数据中心网络不能满足虚拟数据中心网络高速、扁平、虚拟化的要求。因此在使用云计算后，数据中心的网络需要解决数据中心内部的数据同步传送的大流量、备份大流量、虚拟机迁移大流量问题。同时，还需要采用统一的交换网络减少布线、维护工作量和扩容成本。引入虚拟化技术之后，在不改变传统数据中心网络设计的物理拓扑和布线方式的前提下，可以实现网络各层的横向整合，形成一个统一的交换架构。而随着上层应用不断发展，虚拟化技术将会被广泛应用到企业云数据中心建设中，作为底层基础架构的网络技术之一。网络虚拟化技术也会随着数据中心业务要求有不同的形式。多种应用承载在一张物理网络上，通过网络虚拟化分割（称为纵向分割）功能使得不同企业机构相互隔离，但可在同一网络上访问自身应用，从而实现了将物理网络进行逻辑纵向分割虚拟化为多个网络；多个网络节点承载上层应用，基于冗余的网络设计带来复杂性，而将多个网络节点进行整合（称为横向整合），虚拟化成一台逻辑设备，提升数据中心网络可用性、节点性能的同时将极大简化网络架构。

4 网络虚拟技术应用

虚拟技术在企业网络中的应用实质上便是网络的虚拟化，从以下三个方面对其进行论述。

4.1 核心层虚拟化

这里的虚拟化主要针对是核心网络，即数据中心的网络设备。由于企业对于信息处理的要求不断增加，因而需要核心网络的数据交换能力规模巨大，从而能够完成万兆信息的接入和处理；另外还需要对设备管理进行简化，虚拟机箱技术便是必须的技术。通过这种技术实现资源利用率的提升，保证系统的扩展性以及灵活性，实现系统对资源的动态调度以及灵活掌控。在这里交换机之间的端口捆绑可以通过VPC技术实现，通过这种技术，下级交换机同上级虚拟交换机进行链接时，就可以采用IEEE802.3ad兼容技术将联想不同机箱的链路捆绑在一起，形成以太网链路，从而提高冗余能力，简化网络，便于维护。

4.2 接入层虚拟化

接入层虚拟化，可以实现数据中心接入层的分级设计。根据数据中心的走线要求，接入层交换机要求能够支持各种灵活的部署方式和新的以太网技术。目前无损以太网技术标准发展很快，称为数据中心以太网DCE或融合增强以太网CEE，包括拥塞通知、增强传输选择ETS优先级流量控制PFC、链路发现协议LLDP。

4.3 虚拟机网络交换

虚拟机网络交互包括物理网卡虚拟化和虚拟网络交换机，在服务器内部虚拟出相应的交换机和网卡功能。虚拟交换机在主机内部提供了多个网卡的互联以及为不同的网卡流量设定不同的VLAN标签功能，使得主机内部如同存在一台交换机，可以方便地将不同的网卡连接到不同的端口。虚拟网卡是在一个物理网卡上虚拟出多个逻辑独立的网卡，使得每个虚拟网卡具有独立的MAC地址、IP地址，同时还可以在虚拟网卡之间实现一定的流量调度策略。

5 结束语

虚拟技术的应用扩展了企业网络的规模，同时使得企业云可以同多设备进行链接，将信息进行横向整合，并形成一个系统。通过设备联合，可以将设备看做一个系统，对系统进行管理和使用。这种整合形式的系统相当于多台框式设备结合机架式设备，增加了槽位，形成了逻辑单元，并以网元节点的方式表现在网络中，将配置、管理进行简单化，同时还可以实现可跨设备链路聚合。通过这种方式将网络架构进行简化，并加强冗余的可靠性。令数据中心架构更加灵活，幫助企业实现高度集中式企业云应用的同时，将企业云进行完善，优化网络资源。

参考文献

[1]陈清金，张云勇，潘松柏，等.云计算与新一代电信IT支撑系统研究[J].电信科学，2010（11）.

[2]童晓渝，张云勇，房秉毅.分布式智能开放运营架构及关键技术[J].电信科学，2010（11）.

[3]魏进武，张云勇，陈清金.云计算推动IDC向VDC转型的研究[J].电信科学，2010（11）.

作者简介：周海（1980-），男，广西柳州人，柳州五菱汽车工业有限公司运营与信息部主任工程师，学士，工程师，研究方向：计算机网络、企业云计算、企业信息化。