【IT168 专稿】虚拟化正迅速发展成为下一代数据中心的核心元素，而这种变化也给网络带来新的挑战。本报告探讨了虚拟基础设施带来的技术问题，并分享了让你的网络做好准备迎接虚拟化的标准、技术以及非常好的做法。在上篇《服务器虚拟化带来的网络现状及问题分析》中，我们已经分析了高度虚拟化环境给网络带来的挑战，在本篇当中，我们将分析解决这种网络复杂性的不同方法。
应该说，这一连串的问题已经引起和行业的注意，并推出了很多新产品和标准来提高虚拟服务器网络的性能、可扩展性和可管理性。
例如，将交换机从管理程序中脱离出来。虚拟交换机是解决交换多个独立操作系统(每个系统有独特的IP和MAC地址，共享相同的物理接口，这是以太网协议不涉及的情况)的特殊解决方案，虽然管理程序交换是可行的，但是还存在其他替代方案。
其中一种替代方法就是虚拟以太桥(Virtual Ethernet Bridging，VEB)，它将桥接功能移动到一个智能NIC上，这个NIC支持所谓的单根I/O虚拟化(Single Root I/O Virtualization，SR-IOV)(这是PCI-SIG提出的标准)。SR-IOV将智能NIC划分为多个虚拟NIC，每个虚拟机分配一个NIC，它是通过为每个虚拟机提供独立的内存空间、中断和DMA流来实现的。这允许桥接发生在硬件，而不是在管理程序中。
当几年前英特尔提出这种方法时，这似乎是一种很有前景的解决方案，但是由于NIC之间较差的互操作性，以及随着每台服务器承载的虚拟机数量增加而带来的可扩展性问题，这种解决方案没有赢得市场的青睐。另外一个问题是：每个嵌入式桥成了另一个需要管理的设备(与软件交换机没有什么区别)，并且管理功能没有被整合到整个网络管理系统中。由于部署的不同(即扩展功能不是该标准的一部分)，不同的NIC可能具有不同的桥接功能，而这些通常不能进行互相操作。
另一个解决方案是完全摒弃虚拟交换机，而将交换功能移回到边缘设备，这也是每个网络工程师认为交换功能应该存在的位置。
这也是该引入两个新IEEE标准项目的时候了，这两个标准属于两个平行且很大程度上互补的路线，都是对基础IEEE 802.1 Q VLAN标签标准的修订。
第一个也是较为成熟的标准是802.1Qbg 边缘虚拟桥接(EVB)。在惠普推出其相关技术后，这个标准有时也被称为虚拟以太网端口聚合(VEPA)，尽管惠普的VEPA实际上包含额外的专有功能。EVB的目的是允许多个虚拟机共享一个共同端口，而同时从外部桥(即作为反射继电器的边缘交换机)获取服务。通常情况下，以太网帧并不会转回它们进来的那个接口，这个动作会造成网络端口形成环路。EVB提供了一个标准方法来解决这个问题。作为一个相对简单的协议扩展，EVB很有吸引力，因为它可以部署在现有的硬件上，而只需对交换机和管理程序的软件进行升级。
不幸的是，EVB还只是起步阶段，它并不能解决政策管理问题，而且会给交换机带来更多广播和组播流量的负担。这些棘手的问题正在通过802.1Qbh桥端口扩展来解决。虽然Qbg并不能修改底层以太网数据包，不过Qbh端口扩展标准增加了一个标签，就像是标准VLAN标签，允许网络流量被映射到特定虚拟机，并当虚拟机在网络移动时跟踪虚拟机。
这两个标准的修订版在去年的冬天才发布，在两个主要支持者(思科和惠普)之间存在激烈的技术辩论，在短期内应该无法达成协议。虽然两家供应商都是通过虚拟机标签的形式来增加协议，但细节不同，惠普对MAC安全标签提出了修改，思科则提供了一种新的所谓的端口扩展标签。最终，这个问题将会通过标准过程得到解决。结果将是可互相操作的网络交换机和NIC，允许VM生成的流量能像其他网络流量一样管理。
标准发展的步伐缓慢意味着消除虚拟交换机层可能还要好几年。不过，现在有很多技术可以简化边缘和存储网络。
10千兆以太网交换机端口和NIC接口的价格已经破了500美元大关，并且随着今年主板局域网单芯片解决方案的推出，进一步的跌价是不可避免的。在刀片密集环境中，机架顶(TOR)拓扑比将电缆路由到端列头交换机更有意义。
然而，机架内部的电缆管理是一个问题，尤其是当使用刀片时。每个机箱有12个或者更多服务器模块，每个机架可能有50个或者更多服务器，也就是在完全冗余拓扑情况下，机架顶交换机有100多个Cat6电缆。路由所有这些铜线电缆不是简单的事情。这也是很多刀片设计转移到直通模块的主要原因，这将每个服务器的LAN连接从机箱背板路由到配线架，到集成交换模块(从单个机箱聚合流量的模块)。然而，正如我们前面提到的，这又给交换结构增加了一层结构。
维持更平面的物理网络有两个解决方案。一种解决方案是使用新的高密度电缆标准，特别是MRJ21，它将6个RJ45电缆聚合到单个机箱，然后通过刀片直通模块路由到TOR交换机。另一个方法是使用结构扩展器，例如思科的UCS 2100，本质上扩展了Nexus 5000 TOR交换机的背板到UCS刀片机箱。这些产品相对较新，虽然它们在特定供应商生态系统能够良好地工作，你需要根据你的具体需求来选择解决方案。
