對于IT管理員來說，在著手網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)置時，還有許多選項內(nèi)容要考慮。起步很簡單——一臺物理服務(wù)器，兩張網(wǎng)絡(luò)接口卡（NICs）。但是現(xiàn)在該怎么辦？依據(jù)環(huán)境大小，工程師必須還要考慮應(yīng)用負荷、交換能力、虛擬局域網(wǎng)（VLANs）、工作流量，以及整體用戶流量。在這篇文章中，我們將討論I/O虛擬化如何整合到網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)中，以幫助降低硬件成本。

　　在虛擬網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)中，I/O虛擬化解決了與網(wǎng)絡(luò)和接口能力相關(guān)的問題。I/O虛擬化對每臺物理機器都運用了單一高速I/O鏈接，而不是像傳統(tǒng)的做法在每臺服務(wù)器上配備多個接口卡和連接線。它的美妙之處在于，高速I/O鏈接在邏輯上被當(dāng)作多個虛擬資源進行管理。這很像在單一物理主機上運行多臺虛擬機（VMs），虛擬I/O使得管理員能夠生成多個虛擬網(wǎng)絡(luò)接口卡（用于網(wǎng)絡(luò)連接）和虛擬配接卡（HBAs）(用于光纖通道儲存)。這些虛擬I/O卡完全能夠像被它們替代的物理以太網(wǎng)和光纖通道硬件那樣準(zhǔn)確運行。關(guān)鍵在于，因為這些網(wǎng)絡(luò)接口卡和虛擬配接卡在邏輯上不同，它們生成的網(wǎng)絡(luò)和存儲連接也保持了邏輯上的不同。

　　在數(shù)據(jù)中心使用I/O虛擬化有如下幾種好處：

• 減少了每臺服務(wù)器的I/O卡數(shù)量：虛擬化的好處在于消除了物理層。不像物理NICs和光纖通道HBAs，虛擬NICs和HBAs能夠動態(tài)生成并呈遞給VMs而不需要重啟底層服務(wù)器。這意味著增加了物理主機的正常運行時間。
• 減少了連接線：作為IT工程師，我們無論如何都不得不處理連接線問題。不論是有直接需求要追蹤電纜故障到元件，或是替換遠程服務(wù)器的次鏈路，跟連接線打交道都是一項艱巨的任務(wù)。因此，為什么不對一些功能性網(wǎng)絡(luò)任務(wù)進行合并呢？把存儲和網(wǎng)絡(luò)流量合并進來能夠提高對給定鏈接的利用率，最終降低了成本，簡化了基礎(chǔ)架構(gòu)。由于每個物理I/O能支持和處理服務(wù)器在理論上能交付的流量，所以不再需要多條連接線。
• 提高數(shù)據(jù)中心經(jīng)濟效益：硬件設(shè)備需要資金投入。連接卡，連接線和服務(wù)器外圍設(shè)備能很快消耗掉預(yù)算。通過使用虛擬I/O，所需的NICs和HBAs能夠部署在更小的服務(wù)器軟件包，數(shù)據(jù)中心能夠節(jié)約空間，成本和電源。刀片系統(tǒng)也能從無限制的連通性當(dāng)中受益，因為這種連通性有效消除了某些系統(tǒng)的端口數(shù)帶來的限制。
• 更簡單的界面管理：虛擬化平臺圖形用戶界面，諸如XenServer、vSphere 和Hyper-V中的界面，目前已經(jīng)發(fā)展到能夠更精確地管理一個環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。對于初中級工程師，查看圖表用戶界面是一個重要的步驟，它能幫助了解虛擬NICs情況，從而工程師能夠進行現(xiàn)場變更而不損害正常運行，也不再需要擔(dān)心會拔掉物理連接線。

　　由于虛擬化還將繼續(xù)在數(shù)據(jù)中心擴大其影響，所以尋求如何改進網(wǎng)絡(luò)I/O就成了一項持續(xù)的努力。伴隨著網(wǎng)絡(luò)I/O技術(shù)的發(fā)展，使用機載虛擬I/O技術(shù)將幫助滿足虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)發(fā)展需求。

　　I/O虛擬化的工具，技巧和最佳實踐

　　如前所述，每個環(huán)境都是獨一無二的，所以它們對網(wǎng)絡(luò)接口能力都有自己的一套要求。為了應(yīng)對新業(yè)務(wù)需求，技術(shù)變化和終端用戶預(yù)期的增長, 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在不斷進化。

　　為了更好的了解環(huán)境的需求，進行I/O虛擬化規(guī)劃時請認真思考如下步驟：

　　1、收集性能標(biāo)準(zhǔn)：在識別哪些是合適的硬件可適用于虛擬化軟件或硬件時，性能數(shù)據(jù)是一項重要因素。管理員要從服務(wù)器，存儲系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)裝置上收集性能標(biāo)準(zhǔn)，而且持續(xù)的時間段不少于30天。通過標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)流程監(jiān)控應(yīng)用情況和服務(wù)器運行情況，然后確定應(yīng)用使用的高峰和低谷，以及該應(yīng)用所使用資源的類型和數(shù)量。記住，如果你的服務(wù)器操作系統(tǒng)的內(nèi)置監(jiān)控工具能夠識別虛擬化，你也可以它來進行監(jiān)控，或者尋求專業(yè)顧問。

　　2、使用工具協(xié)助收集數(shù)據(jù)：有些軟件包可以用來收集網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，比內(nèi)置的操作系統(tǒng)工具更好用。像Orion NetFlow Traffic Analyzer（NTA）這類產(chǎn)品，它們使管理員能夠準(zhǔn)確量化網(wǎng)絡(luò)如何在用，由誰在用，用于何目的。NTA的制圖功能可以把抵達特定端口、源地址、目標(biāo)地址和協(xié)議的流量與你能很容易識別的應(yīng)用名字相關(guān)聯(lián)。

　　3、了解網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和界面互聯(lián)性：經(jīng)常有這樣的情況，一家公司購買了價格不菲的網(wǎng)絡(luò)交換機，卻發(fā)現(xiàn)新機器并沒有給它現(xiàn)有的服務(wù)器或連接線環(huán)境帶來什么益處。清楚地了解實際環(huán)境，管理員就能明白需要買什么。往往中型架構(gòu)在千兆比特網(wǎng)絡(luò)中就能運行得很好，而如果對它內(nèi)部組件進行升級，也不見得性能就會有提高。進行網(wǎng)絡(luò)調(diào)研，能夠顯示出對內(nèi)部帶寬而言在用哪些資源，以及是否確實有問題出現(xiàn)。

　　4、考慮投資回報率（ROI）：即使遷移到10GbE環(huán)境或是替換服務(wù)器上的網(wǎng)卡確實能帶來些好處，也一定要確保這樣的投入是值得的。對于成熟的IT經(jīng)理人來說，貨幣支出超出了有形基礎(chǔ)架構(gòu)的收益是一種浪費。有時，根本不值得這么做，所以在花錢之前，先了解你的實際環(huán)境需求。

　　技術(shù)是一個不斷變化的實體。技術(shù)成功與否歸根結(jié)底取決于使用該技術(shù)的最終用戶。好的IT經(jīng)理總是樂于在一個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中同時利用已有的技術(shù)和新出現(xiàn)的技術(shù)，來適應(yīng)他們的需求持續(xù)增長的實際環(huán)境。

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