Standard Switch là gì? distributed switch là gì
Một "standard switch" trong VMware vSphere bao gồm các thành phần sau và có các chức năng tương ứng:
1. VMkernel Network Adapters (vmnic):
- Chức năng: Là các adapter mạng vật lý được VMware ESXi sử dụng để kết nối với mạng vật lý. Các VMkernel Network Adapters tham gia vào các "uplink" trong standard switch, cho phép các VM (Virtual Machines) và các phần mềm khác của VMware vSphere có thể truy cập vào mạng vật lý.
2. Virtual Machine Port Groups:
- Chức năng: Là nhóm các cổng mạng ảo dành riêng cho các máy ảo. Mỗi port group trong standard switch được cấu hình với các thiết lập mạng như VLAN, policy security, và Quality of Service (QoS) để cung cấp tính năng mạng cho các máy ảo.
3. Uplink Ports:
- Chức năng: Là các cổng kết nối với vmnic (VMkernel Network Adapters) để cho phép mạng vật lý kết nối với standard switch. Các uplink ports cung cấp khả năng truy cập mạng ngoài cho các máy ảo và các VMkernel port trên VMware ESXi.
4. Management Network:
- Chức năng: Là một VMkernel port group đặc biệt được sử dụng cho quản lý VMware ESXi host. Nó cung cấp kết nối mạng để quản lý và vận hành host ESXi, bao gồm cả quản lý từ xa và truy cập vào vSphere Client hoặc vSphere Web Client.
5. vSwitch Security Policies:
- Chức năng: Là các thiết lập bảo mật được áp dụng cho toàn bộ standard switch hoặc từng port group. Các thiết lập bảo mật này bao gồm các chính sách như promiscuous mode, MAC address changes, và forged transmits, giúp bảo vệ mạng và các máy ảo khỏi các tấn công mạng và bảo mật.
6. Load Balancing Policies:
- Chức năng: Là các chính sách để cân bằng tải các kết nối mạng từ các máy ảo và VMkernel port trên các uplink ports. Các chính sách này bao gồm các phương pháp như load-based teaming, vSwitch port ID, và IP hash, giúp tối ưu hóa hiệu suất mạng và sự phân bổ tài nguyên.
Các thành phần này cùng nhau tạo nên một "standard switch" trong VMware vSphere, cung cấp khả năng quản lý và kết nối mạng cho các máy ảo và các VMkernel port trên một hoặc nhiều VMware ESXi host.
Một "standard switch" trong VMware vSphere bao gồm các thành phần sau và có các chức năng tương ứng:
1. VMkernel Network Adapters (vmnic):
- Chức năng: Là các adapter mạng vật lý được VMware ESXi sử dụng để kết nối với mạng vật lý. Các VMkernel Network Adapters tham gia vào các "uplink" trong standard switch, cho phép các VM (Virtual Machines) và các phần mềm khác của VMware vSphere có thể truy cập vào mạng vật lý.
2. Virtual Machine Port Groups:
- Chức năng: Là nhóm các cổng mạng ảo dành riêng cho các máy ảo. Mỗi port group trong standard switch được cấu hình với các thiết lập mạng như VLAN, policy security, và Quality of Service (QoS) để cung cấp tính năng mạng cho các máy ảo.
3. Uplink Ports:
- Chức năng: Là các cổng kết nối với vmnic (VMkernel Network Adapters) để cho phép mạng vật lý kết nối với standard switch. Các uplink ports cung cấp khả năng truy cập mạng ngoài cho các máy ảo và các VMkernel port trên VMware ESXi.
4. Management Network:
- Chức năng: Là một VMkernel port group đặc biệt được sử dụng cho quản lý VMware ESXi host. Nó cung cấp kết nối mạng để quản lý và vận hành host ESXi, bao gồm cả quản lý từ xa và truy cập vào vSphere Client hoặc vSphere Web Client.
5. vSwitch Security Policies:
- Chức năng: Là các thiết lập bảo mật được áp dụng cho toàn bộ standard switch hoặc từng port group. Các thiết lập bảo mật này bao gồm các chính sách như promiscuous mode, MAC address changes, và forged transmits, giúp bảo vệ mạng và các máy ảo khỏi các tấn công mạng và bảo mật.
6. Load Balancing Policies:
- Chức năng: Là các chính sách để cân bằng tải các kết nối mạng từ các máy ảo và VMkernel port trên các uplink ports. Các chính sách này bao gồm các phương pháp như load-based teaming, vSwitch port ID, và IP hash, giúp tối ưu hóa hiệu suất mạng và sự phân bổ tài nguyên.
Các thành phần này cùng nhau tạo nên một "standard switch" trong VMware vSphere, cung cấp khả năng quản lý và kết nối mạng cho các máy ảo và các VMkernel port trên một hoặc nhiều VMware ESXi host.
Nguyên lý hoạt động của một "standard switch" trong VMware vSphere như sau:
1. Uplink và Physical Network Connection:
- Standard switch kết nối với mạng vật lý thông qua các physical network adapters (vmnic). Đây là các card mạng vật lý trên máy chủ VMware ESXi, cung cấp kết nối với các switch và router trên mạng vật lý bên ngoài.
2. Virtual Switch (vSwitch):
- Standard switch trong VMware vSphere là một virtual switch (vSwitch). Điều này có nghĩa là nó hoạt động hoàn toàn trên môi trường ảo hóa và không phụ thuộc vào switch vật lý ngoài.
3. Port Groups:
- Mỗi standard switch chứa nhiều port groups. Mỗi port group là một nhóm các cổng mạng ảo được cấu hình để cung cấp kết nối mạng cho các máy ảo hoặc các VMkernel port trên VMware ESXi.
4. Virtual Machine Port Group:
- Các port group được cấu hình để cung cấp kết nối mạng cho các máy ảo. Mỗi máy ảo có thể được gán vào một port group cụ thể, cho phép nó truy cập và giao tiếp với mạng vật lý thông qua physical network adapters.
5. VMkernel Port Groups:
- Ngoài các port group cho máy ảo, standard switch cũng chứa các VMkernel port groups. Các VMkernel port này được sử dụng cho các dịch vụ và tính năng quản lý VMware ESXi như vMotion, vSphere vMotion, Fault Tolerance, và quản lý từ xa (management network).
6. Traffic Management and Security:
- Standard switch quản lý lưu lượng mạng bằng cách sử dụng các chính sách cân bằng tải và bảo mật. Các chính sách này bao gồm load balancing policies cho các uplink port, và security policies cho cả switch và từng port group để bảo vệ mạng và tăng cường tính bảo mật.
7. Network Services:
- Standard switch cũng có thể cung cấp các dịch vụ mạng như DHCP, DNS, và các dịch vụ mạng khác thông qua cấu hình tương ứng trên các port group.
Tóm lại, standard switch trong VMware vSphere là một thành phần quan trọng của hạ tầng mạng ảo hóa, cho phép quản lý và cung cấp kết nối mạng cho các máy ảo và các dịch vụ VMware ESXi. Nó hoạt động dựa trên các port group để cung cấp kết nối mạng và các policy để quản lý và bảo mật mạng trong môi trường ảo hóa.
Trong môi trường VMware vSphere, có hai loại chính của VMkernel Network Adapters (vmnic):
1. VMkernel Adapter for Management (Management vmnic):
- Đây là một loại VMkernel adapter được sử dụng để kết nối VMware ESXi host với mạng vật lý và cung cấp các dịch vụ quản lý như quản lý từ xa (remote management), vSphere vMotion, vSphere Fault Tolerance, vSphere HA (High Availability), v.v.
- Chức năng chính của Management vmnic là cung cấp kết nối mạng cho các dịch vụ và tính năng quản lý của VMware ESXi.
2. VMkernel Adapter for vMotion (vMotion vmnic):
- Đây là loại VMkernel adapter được sử dụng cho việc vMotion, là tính năng trong VMware vSphere cho phép di chuyển máy ảo (virtual machine) từ một host VMware ESXi sang một host khác mà không làm gián đoạn hoạt động của máy ảo.
- Chức năng chính của vMotion vmnic là cung cấp kết nối mạng cho quá trình vMotion, bao gồm việc di chuyển dữ liệu của máy ảo và giữ cho máy ảo được duy trì trạng thái hoạt động trong suốt quá trình di chuyển.
Các VMkernel Network Adapters này được cấu hình trên các VMware ESXi host và có vai trò quan trọng trong việc cung cấp kết nối mạng cho các tính năng quản lý và di chuyển máy ảo trong môi trường ảo hóa VMware vSphere.
Distributed Switch là gì?
VMware vSphere Distributed Switch (VDS) là một thành phần của hạ tầng mạng ảo hóa trong VMware vSphere. VDS cung cấp một lớp quản lý mạng thống nhất cho toàn bộ môi trường ảo hóa, cho phép cấu hình và quản lý mạng một cách tập trung cho tất cả các ESXi host trong một datacenter.
Mô hình kiến trúc Distributed Switch
Distributed Switch có mô hình kiến trúc bao gồm hai thành phần chính:
1. Control Plane:
- Chức năng: Được quản lý bởi vCenter Server và cung cấp giao diện quản lý trung tâm cho các cấu hình và chính sách mạng. Control Plane chịu trách nhiệm về việc tạo và quản lý các thành phần của Distributed Switch như port group, uplink, và các policy mạng.
2. Data Plane:
- Chức năng: Được triển khai trên các ESXi host và chịu trách nhiệm thực hiện các hoạt động chuyển tiếp gói tin mạng dựa trên các cấu hình và chính sách được thiết lập bởi Control Plane. Data Plane xử lý lưu lượng mạng thực tế giữa các máy ảo và mạng vật lý.
Distributed Switch gồm những thành phần nào?
1. Distributed Port Groups:
- Chức năng: Nhóm các cổng mạng ảo (virtual ports) được cấu hình với các thiết lập cụ thể như VLAN, policy bảo mật, và Quality of Service (QoS). Các port groups này được sử dụng để cung cấp kết nối ạng cho các máy ảo.
2. Uplink Port Groups:
- Chức năng: Tập hợp các cổng uplink (uplink ports) được sử dụng để kết nối các ESXi host với mạng vật lý. Uplink Port Groups cung cấp khả năng cân bằng tải và dự phòng mạng cho các kết nối vật lý.
3. Network I/O Control (NIOC):
- Chức năng: Tính năng quản lý lưu lượng mạng, cho phép ưu tiên và giới hạn băng thông cho các loại lưu lượng mạng khác nhau (ví dụ: lưu lượng vMotion, quản lý, máy ảo). NIOC giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên mạng và đảm bảo hiệu suất cho các ứng dụng quan trọng.
4. Private VLANs (PVLANs):
- Chức năng: Cung cấp khả năng phân đoạn mạng cho các máy ảo trong cùng một VLAN để tăng cường bảo mật và cô lập lưu lượng mạng giữa các máy ảo.
Nguyên lý hoạt động của các thành phần trong Distributed Switch
1. Distributed Port Groups:
- Các máy ảo được gán vào các port groups cụ thể. Mỗi port group có thể được cấu hình với các chính sách mạng như VLAN, bảo mật và QoS. Khi một máy ảo gửi hoặc nhận lưu lượng mạng, các thiết lập của port group sẽ được áp dụng để quản lý và kiểm soát lưu lượng.
2. Uplink Port Groups:
- Uplink Port Groups kết nối các ESXi host với mạng vật lý thông qua các cổng uplink. Chúng cung cấp khả năng cân bằng tải và dự phòng mạng, đảm bảo rằng lưu lượng mạng được phân phối đều giữa các cổng uplink và cung cấp khả năng phục hồi khi có sự cố mạng.
3. Network I/O Control (NIOC):
- NIOC giám sát và quản lý lưu lượng mạng trên Distributed Switch. Nó áp dụng các chính sách ưu tiên và giới hạn băng thông cho từng loại lưu lượng mạng, giúp đảm bảo rằng các ứng dụng và dịch vụ quan trọng luôn nhận được băng thông cần thiết.
4. Private VLANs (PVLANs:
- PVLANs cho phép cô lập lưu lượng mạng giữa các máy ảo trong cùng một VLAN. Điều này tăng cường bảo mật và ngăn chặn các máy ảo không được phép giao tiếp với nhau, trừ khi được cấu hình đặc biệt.
Tổng kết
VMware vSphere Distributed Switch cung cấp một nền tảng mạng ảo hóa mạnh mẽ, linh hoạt và dễ quản lý, giúp đơn giản hóa việc quản lý mạng trong các môi trường ảo hóa lớn và phức tạp. Các thành phần như Distributed Port Groups, Uplink Port Groups, NIOC và PVLANs đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp hiệu suất, bảo mật và quản lý tài nguyên mạng tối ưu.