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Netzwerkstrukturen für virtuelle Umgebungen und Cloud Computing, Teil 3 Die Netzanbindung in den Hypervisoren

| Autor / Redakteur: Johann Baumeister / Dipl.-Ing. (FH) Andreas Donner

Virtualisierung und Cloud Computing sind auf dem Vormarsch. Um die virtuellen Maschinen an die externen Netze anzubinden stellen die Hypervisoren virtuelle Netzwerkzugänge bereit. Sie sorgen für eine transparente Verknüpfung, erhöhen aber auch die Komplexität der Netzwerkstrukturen.

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Virtuelle Switches werden bei VMware direkt im vCenter konfiguriert (Quelle: VMware)
Virtuelle Switches werden bei VMware direkt im vCenter konfiguriert (Quelle: VMware)
( Archiv: Vogel Business Media )

Im den ersten beiden Teilen dieser Reihe haben wir uns mit den generellen Grundlagen und Anforderungen beschäftigt, die für eine Virtualisierung und Konvergenz der Netzwerke sprechen. In diesem dritten Teil wollen wir auf die Implementierung in den Hypervisoren eingehen. Dabei geht es um die Aspekte der Anbindung der virtuellen Maschinen an die Netzwerke, die weiteren Server und den Speicher.

Daten- und Speichernetzwerke in vSphere

Um virtuelle Maschinen an das Netzwerk anbinden zu können, stellt vSphere virtuelle Switches bereit. Diese sind im Kontext der Verwaltungskonsole des Virtual InfrastructureClient bzw. des vCenters zu konfigurieren. Anschließend sind diese Switches den virtuellen Maschine zuzuordnen. Ein virtueller Switch existiert somit immer im Kontext der übergreifenden Verwaltungsinstanz. Durch diese virtuellen Switches erhöht sich die Komplexität der Netzwerkstrukturen erneut. Zum bestehen Netzwerkdesign kommt damit eine weitere Ebene hinzu. In Summe ergibt sich nun ein vier-, oder beim Einsatz von Blades mit Netztechnologien, fünfstufiger Aufbau. Dies erhöht die Komplexität erneut. Hinzu kommt, dass die Verwaltung der virtuellen Switches, im Gegensatz den physischen Netzwerkbaugruppen, durch den vSphere-Administrator erfolgen wird.

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Der virtuelle Switch des vCenter ist immer auf eine Instanz bezogen. Oftmals werden aber auch übergreifende virtuelle Switches benötigt. Diese werden durch die vNetwork Distributed Switches realisiert. Bei vNetwork Distributed Switches entfällt die feste Zuordnung der Switches zur virtuellen Maschine. Für Migrationsszenarien oder vMotion ist dies ein Muss.

Der vSwitch wird immer zu Anbindung an das Datennetz verwendet. Die Verbindung mit dem Speichernetzwerk erfolgt über die Storage-Konfiguration. Dies gilt auch für die Integration von iSCSI-Speicher in den vSphere-Verbund. Da iSCSI auf IP-Netzen aufsetzt, ist es prinzipiell auch möglich, den Netzwerkverkehr und den iSCSI-Speicherverkehr über das gleiche physische Netz abzuwickeln. Dabei sollte man allerdings die Performance im Auge haben.

Meist wird es daher notwendig sein, den iSCSI-Traffic besser in ein eigenes und vom Datennetz getrenntes Netzwerk auszulagern. Hinzu kommt die Belastung der CPU des ESX-Hosts. Vorteilhaft ist es außerdem, wenn dieser iSCSI-Traffic auch über getrennte Netzwerkkarten geführt wird. Praxiserfahrungen haben gezeigt, dass in virtuellen Umgebungen oftmals die Netzwerkanbindung zu schwach ausgelegt ist. Daher wird es meist ohnehin notwendig sein, mehrere oder eine leistungsfähigere Netzanbindung zu verwenden. Durch Multipathing lässt sich dabei die Leistung erneut steigern.

Die Konfiguration von Multipathing erfolgt über die Eigenschaften (Properties) des iSCSI-Laufwerks in der vSphere-Verwaltung. Durch Jumbo-Frames kann der Durchsatz bei großen Datenpaketen außerdem gesteigert werden. Dies gilt jedoch nur, wenn die Last entsprechen ausgelegt ist. Bei ungünstiger Konstellation kann der Durchsatz bei der Verwendung von Jumbo-Frames sogar sinken. Ausgiebige Tests sind daher unerlässlich.

weiter mit: Microsoft Hyper-V und die logischen Netzwerke

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