如何構(gòu)建虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)？

在前面的文章中，我們已經(jīng)把宏觀物理網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)大致講清楚了：

骨干網(wǎng)的那點(diǎn)事

IP城域網(wǎng)究竟是個(gè)什么網(wǎng)？

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是怎樣的？)

家庭設(shè)備是如何接入網(wǎng)絡(luò)的？

手機(jī)上網(wǎng)的物理鏈路是怎樣的？

同時(shí)，物理服務(wù)器的宿主系統(tǒng)Linux基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)也進(jìn)行了介紹：

Linux基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)是怎樣的？

Linux網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：Linux Bridge

Linux網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：Open vSwitch

后面我們將討論： 微觀虛擬網(wǎng)絡(luò)：虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)和容器網(wǎng)絡(luò)。 本文將探討虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)是如何構(gòu)建的？

我們知道，現(xiàn)在物理服務(wù)器性能強(qiáng)勁，一個(gè)物理服務(wù)器可以數(shù)十個(gè)虛擬機(jī)，這些虛擬機(jī)之間必然需要通信，即要通信必然需要網(wǎng)絡(luò)。此時(shí)，就需要進(jìn)行虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建了。

一、虛實(shí)相通，先看物理服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)如何構(gòu)建？

物理服務(wù)器之間要進(jìn)行通信，通常情況下，可以將其連接到物理交換機(jī)上。

物理服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)包通過(guò)交換機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，那么如何轉(zhuǎn)發(fā)呢？MAC地址表。

A發(fā)送數(shù)據(jù)包到C，通過(guò)查詢MAC地址表可知，數(shù)據(jù)包從交換機(jī)的3號(hào)口轉(zhuǎn)發(fā)。

說(shuō)明：起初MAC地址表是空的，A發(fā)出未知單播包，交換機(jī)記錄macA和端口的映射關(guān)系；交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包到所有的端口，端口3發(fā)現(xiàn)自己連接的物理服務(wù)器macC，則將macC和端口記錄到MAC地址表中。

注意到，MAC地址表含有VLAN字段。對(duì)于支持VLAN的交換機(jī)來(lái)說(shuō)，交換機(jī)端口分成： Access、Trunk和Hybrid 。

Access： 以太幀從access口進(jìn)入交換機(jī)時(shí)會(huì)打上VLAN TAG，從access口出去時(shí)，交換機(jī)去除VLAN TAG；access只屬于一個(gè)VLAN；

Trunk： 以太幀帶VLAN TAG進(jìn)行傳輸，trunk口可同時(shí)傳輸多個(gè)VLAN；

Hybrid： 具有trunk和access兩種端口的特點(diǎn)，tag類(lèi)似trunk，untag類(lèi)似access。

多個(gè)交換機(jī)進(jìn)行互聯(lián)：

二、虛實(shí)相通，再來(lái)看虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)如何構(gòu)建？

將紅色框的部分看成一個(gè)物理服務(wù)器，那么，一個(gè)物理服務(wù)器中包含了交換機(jī)和虛擬機(jī)。交換機(jī)上存在不同的VLAN Tag，不同的用戶使用不同的VLAN Tag，以隔離不同的網(wǎng)絡(luò)。

通常將這里的VLAN Tag稱(chēng)為 Local VLAN ，只在本物理服務(wù)器內(nèi)部有效。

如果一個(gè)用戶在不同服務(wù)器申請(qǐng)了多個(gè)虛擬機(jī)，那么不同服務(wù)器的 Local VLAN Tag可能是不同的 。Local VLAN Tag在出入物理服務(wù)器時(shí)，會(huì)進(jìn)行Local VLAN和外部VLANID（VxLANID）的轉(zhuǎn)換。

三、開(kāi)源軟件是如何實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)的？

物理服務(wù)器內(nèi)的虛擬交換機(jī)通常使用Open vSwitch。

有關(guān)Open vSwitch的詳細(xì)介紹，可以閱讀文章：

初識(shí)Open vSwitch：基礎(chǔ)與原理

認(rèn)識(shí)Open vSwitch

Open vSwitch基礎(chǔ)命令

Linux網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：Open vSwitch

在虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，通常把物理交換機(jī)看成一朵云。

通常在物理服務(wù)器之間打上VxLAN隧道，這樣物理網(wǎng)絡(luò)就是一朵云了。

關(guān)注的重點(diǎn)在于是虛擬機(jī)之間如何進(jìn)行通信？

本質(zhì)上虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是接入邏輯交換機(jī)下的二層網(wǎng)絡(luò)。