網(wǎng)絡虛擬化發(fā)展到現(xiàn)在牽涉的技術非常多，每種技術都可以單獨寫一篇文章來介紹，限于我的精力和知識水平只能給大家做個整體的簡單介紹，不足之處還請各位批評指正。如果讀者對某種技術感興趣可以搜索相關資料做更詳細的了解。

什么是網(wǎng)絡虛擬化首先我們需要明確一個問題，什么是網(wǎng)絡虛擬化，網(wǎng)絡虛擬化簡單來講是指把邏輯網(wǎng)絡從底層的物理網(wǎng)絡分離開來。這個概念產(chǎn)生的比較久了，VLAN，VPN，VPLS等都可以歸為網(wǎng)絡虛擬化的技術。近年來，云計算的席卷設備管理系統(tǒng)界。幾乎所有的設備管理系統(tǒng)基礎構架都在朝著云的方向發(fā)展。在云計算的發(fā)展中，虛擬化技術一直是重要的推動因素。作為基礎構架，服務器和存儲的虛擬化已經(jīng)發(fā)展的有聲有色，而同作為基礎構架的網(wǎng)絡卻還是一直沿用老的套路。在這種環(huán)境下，網(wǎng)絡確實期待一次變革，使之更加符合云計算和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求。云計算的大環(huán)境下，網(wǎng)絡虛擬化的定義沒有變，但是其包含的內(nèi)容卻大大增加了。云計算環(huán)境下的網(wǎng)絡虛擬化需要解決端到端的問題，筆者將其歸納為三個部分：（一）第一部分是服務器內(nèi)部。隨著越來越多的服務器被虛擬化，網(wǎng)絡已經(jīng)延伸到Hypervisor內(nèi)部，網(wǎng)絡通信的端已經(jīng)從以前的服務器變成了運行在服務器中的虛擬機，數(shù)據(jù)包從虛擬機的虛擬網(wǎng)卡流出，通過Hypervisor內(nèi)部的虛擬交換機，在經(jīng)過服務器的物理網(wǎng)卡流出到上聯(lián)交換機。在整個過程中，虛擬交換機，網(wǎng)卡的IO問題以及虛擬機的網(wǎng)絡接入都是研究的重點。（二）第二部分是服務器到網(wǎng)絡的連接。10Gb以太網(wǎng)和Infiniband等技術的發(fā)展使一根連接線上承載的帶寬越來越高。為了簡化，通過一種連接技術聚合互聯(lián)網(wǎng)絡和存儲網(wǎng)絡成為了一個趨勢。（三）第三部分是網(wǎng)絡交換，需要將物理網(wǎng)絡和邏輯網(wǎng)絡有效的分離，滿足云計算多租戶，按需服務的特性，同時具有高度的擴展性。下面我就圍繞這三個方面來講述網(wǎng)絡虛擬化中的一些主要技術和標準。服務器內(nèi)部IO虛擬化多個虛擬機共享服務器中的物理網(wǎng)卡，需要一種機制既能保證IO的效率，又要保證多個虛擬機對用物理網(wǎng)卡共享使用。IO虛擬化的出現(xiàn)就是為了解決這類問題。IO虛擬化包括了從CPU到設備的一攬子解決方案。從CPU的角度看，要解決虛擬機訪問物理網(wǎng)卡等IO設備的性能問題，能做的就是直接支持虛擬機內(nèi)存到物理網(wǎng)卡的DMA操作。Intel的VT-d技術及AMD的IOMMU技術通過DMARemapping機制來解決這個問題。DMARemapping機制主要解決了兩個問題，一方面為每個VM創(chuàng)建了一個DMA保護域并實現(xiàn)了安全的隔離，另一方面提供一種機制是將虛擬機的GuestPhysicalAddress翻譯為物理機的HostPhysicalAddress。從虛擬機對網(wǎng)卡等設備訪問角度看，傳統(tǒng)虛擬化的方案是虛擬機通過Hypervisor來共享的訪問一個物理網(wǎng)卡，Hypervisor需要處理多虛擬機對設備的并發(fā)訪問和隔離等。這樣Hypervisor容易行成一個性能瓶頸。為了提高性能，一種做法是虛擬機繞過Hypervisor直接操作物理網(wǎng)卡，這種做法通常稱作PCIpassthrough，VMware，Xen和KVM都支持這種技術。但這種做法的問題是虛擬機通常需要獨占一個PCI插槽，不是一個完整的解決方案，成本較高且擴展性不足。另一種做法是設備如網(wǎng)卡直接對上層操作系統(tǒng)或Hypervisor提供虛擬化的功能，一個以太網(wǎng)卡可以對上層軟件提供多個獨立的虛擬的PCIe設備并提供虛擬通道來實現(xiàn)并發(fā)的訪問。這種方法也是業(yè)界主流的做法和發(fā)展方向，目前已經(jīng)形成了標準，主要包括SR-IOV(SingleRootIOVirtualization)和MR-IOV(Multi-RootIOVirtualization)。這方面的技術在網(wǎng)上已有很好的文章來做介紹，推薦想進一步了解的同學讀一讀：虛擬接入在傳統(tǒng)的服務器虛擬化方案中，從虛擬機的虛擬網(wǎng)卡發(fā)出的數(shù)據(jù)包在經(jīng)過服務器的物理網(wǎng)卡傳送到外部網(wǎng)絡的上聯(lián)交換機后，虛擬機的標識信息被屏蔽掉了，上聯(lián)交換機只能感知從某個服務器的物理網(wǎng)卡流出的所有流量而無法感知服務器內(nèi)某個虛擬機的流量，這樣就不能從傳統(tǒng)網(wǎng)絡設備層面來保證QoS和安全隔離。虛擬接入要解決的問題是要把虛擬機的網(wǎng)絡流量納入傳統(tǒng)網(wǎng)絡交換設備的管理之中，需要對虛擬機的流量做標識。在解決虛擬接入的問題時，思科和惠普分別提出了自己的解決方案。思科的是VN-Tag,惠普的方案是VEPA(VirtualEthernetPortAggregator)。為了制定下一代網(wǎng)絡接入的話語權，思科和惠普這兩個巨頭在各自的方案上都毫不讓步，紛紛將自己的方案提交為標準，分別為802.1Qbh和802.1Qbg。關于虛擬接入也有一篇很好的文章來介紹，想深入了解的可以看看：網(wǎng)絡連接網(wǎng)絡連接技術一直都在追求更高的帶寬中發(fā)展。比如Infiniband和10Gb以太網(wǎng)。在傳統(tǒng)的企業(yè)級數(shù)據(jù)中心設備管理系統(tǒng)構架中，服務器到存儲網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)絡的連接是異構和分開的。存儲網(wǎng)絡用光纖，互聯(lián)網(wǎng)用以太網(wǎng)線（ISCSI雖然能夠在IP層上跑SCSI，但是性能與光纖比還是差的很遠）。數(shù)據(jù)中心連接技術的發(fā)展趨勢是用一種連接線將數(shù)據(jù)中心存儲網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)絡聚合起來，使服務器可以靈活的配置網(wǎng)絡端口，簡化設備管理系統(tǒng)部署。以太網(wǎng)上的FCOE技術和Infiniband技術本身都使這種趨勢成為可能。本文來自互聯(lián)網(wǎng)，僅供參考