Windows Server 2016-Hyper-V網絡虛擬化概述

在 Windows Server 2016 和虛擬機管理器中，Microsoft 提供的端到端網絡虛擬化解決方案。 有構成了 Microsoft 的網絡虛擬化解決方案的五個主要組件：

• Windows Azure Windows Server 的包提供面對門戶創建虛擬網絡，并管理門戶管理虛擬網絡租戶。

• 虛擬機管理器(VMM) 提供的集中的管理網絡結構。

• Microsoft 網絡控制器提供集中、 可編程點自動化以管理、 配置、 監視和解決你的數據中心中的虛擬和物理網絡基礎結構。

• HYPER-V 網絡虛擬化提供所需虛擬化網絡通信的基礎結構。

• HYPER-V 網絡虛擬化網關提供虛擬和物理網絡之間的連接。

功能描述

虛擬機類似于如何服務器虛擬化 （虛擬機監控程序） 提供的操作系統的"虛擬機"HYPER-V 網絡虛擬化使"虛擬網絡"（稱為 VM 網絡）。 網絡虛擬化將分離從物理網絡基礎結構的虛擬網絡，并刪除 VLAN 和分層 IP 地址分配約束虛擬機預配。 這種靈活性可以輕松客戶移至 IaaS 云霞高效宿主和 datacenter 管理員以管理他們的基礎結構，同時保持必要多租戶隔離、 安全要求，并支持重疊虛擬機 IP 地址。

客戶希望無縫延長他們到云中的數據中心。 目前在進行此類無縫混合云體系結構有應對技術挑戰。大障礙客戶面部之一是重復使用他們現有網絡拓撲 （個子網、 IP 地址、 網絡服務和等。） 在云中，并且在其本地資源和其云資源之間橋。 HYPER-V 網絡虛擬化提供基本物理網絡無關 VM 網絡的概念。 使用此 VM 網絡上的一個或多個虛擬子網，組成的概念從虛擬網絡拓撲分離虛擬機連接到虛擬網絡中的物理網絡精確的位置。 這樣一來，客戶可以輕松切換其虛擬子網到云同時保留現有的 IP 地址和拓撲在云中，以便繼續運行的現有的服務不知道的物理位置個子網。 也就是說，HYPER-V 網絡虛擬化允許無縫混合云。

除了混合云許多組織都合并了他們的數據中心和創建專用云霞內部獲取云體系結構的效率和可擴展性好處。 HYPER-V 網絡虛擬化允許更好的靈活性和效率為專用云霞通過分離企業單元 （通過使虛擬） 網絡拓撲實際物理網絡拓撲從。 這種方式，業務設備輕松地共享時正在遠離內部專用云和保留現有網絡拓撲繼續。 操作數據中心團隊具有靈活地部署和動態移動不提供更好地運營效率的服務器中斷 datacenter 和整體更有效地數據中心中的任意位置的工作負載。

對于工作負載所有者的關鍵優勢是，他們可以現在移動其工作負載"拓撲"到云而不更改其 IP 地址或重寫他們的應用程序。 例如，典型三層 LOB 應用組成前端層業務邏輯層，數據庫層。 通過策略，HYPER-V 網絡虛擬化允許客戶載入所有或部分內容的三個層到云中進行構建，同時又使路由拓撲和的 IP 地址的服務 （即虛擬機 IP 地址），而無需要更改應用程序。

對于基礎結構所有者虛擬機的位置中更大的靈活性使工作負載任意位置進行移動數據中心中無需更改虛擬機或重新網絡配置。 例如 HYPER-V 網絡虛擬化使交叉網實時遷移，以便在虛擬機可以實時遷移任意位置，而無需服務中斷 datacenter。 實時遷移以前僅限于相同子網虛擬機能定位限制。 跨子網實時遷移允許管理員整合工作負載基于動態資源要求，energy 提高效率，并還容納而不會中斷客戶正常運行時間的工作負載的基礎結構維護。

實際應用

對虛擬化數據中心的成功，IT 部門和承載提供商 （提供商提供也存在或物理服務器租賃） 已經開始提供更靈活虛擬化的基礎結構，以使其更輕松地向他們的客戶提供點播 server 實例。 這類新服務稱為基礎結構即服務 (IaaS)。 Windows Server 2016 提供的所有必需的平臺功能，以實現企業客戶立即專用云霞和轉換到一名 IT 作為服務運營模型版本。 Windows Server 2016 2016年還使宿主公共云彩和為其客戶提供 IaaS 解決方案。 結合使用時虛擬機管理器和 Windows Azure 包管理 HYPER-V 網絡虛擬化策略，Microsoft 將提供一個功能強大的云中的解決方案。

Windows Server 2016 HYPER-V 網絡虛擬化提供基于策略、 軟件控制網絡虛擬化，減少了頭頂上飛過時怪臉龐的企業當他們展開專用的 IaaS 海角，并提供云宿主更好的靈活性和可擴展性管理虛擬機，以實現更高版本的資源使用率管理。

已從不同組織的分隔 （專用云） 或不同的客戶 （托管云） 虛擬機 IaaS 方案需要安全隔離。 今天的解決方案，虛擬本地網絡 (Vlan)，可以顯示較大的缺點此方案中。

Vlan

當前，Vlan 是大多數組織用于支持地址空間重用租戶隔離機制。 VLAN 的以太網幀標題中使用明確標簽 (VLAN ID) 和它依賴以太網交換機強制隔離和到具有相同 VLAN ID 網絡節點限制流量 與 Vlan 主缺點如下所示：

• 增加了由于生產的麻煩重新配置無意中斷的風險切換時，在動態數據中心中的虛擬機或隔離限制移動。

• 在可擴展性的限制，因為 4094 Vlan 最多，典型開關支持不超過 1000 VLAN Id。

• 在的限制中單個 VLAN 節點數，并限制的虛擬機上的物理位置基于位置的單個 IP 子約束。 即使 Vlan 可在站點上進行擴展，整個 VLAN 必須相同子網。

IP 地址分配

由 Vlan 缺點，除了虛擬機 IP 地址分配存在問題，其中包括：

• 數據中心網絡基礎結構的物理位置決定虛擬機 IP 地址。 這樣一來，將移動到云通常需要更改服務工作負載的 IP 地址。

• 策略緊密為 IP 地址，如防火墻規則資源發現和目錄服務，以及等。 更改 IP 地址，則需要更新的所有關聯的策略。

• 虛擬機部署和交通隔離是依賴拓撲。

當數據中心網絡管理員計劃 datacenter 物理布局時，他們必須做出決定位置的子網將物理放置并路由。 這些決策基于 IP 和以太網影響給定的服務器或已連接到特定機架數據中心中刀口運行虛擬機允許有潛在的 IP 地址的技術。 當虛擬機預配，并且放置在數據中心中時，它必須遵守這些選項和有關 IP 地址的限制。 因此，典型結果是 datacenter 管理員，將新的 IP 地址分配給虛擬機。

有此要求問題是，除了正在地址，沒有語義式 IP 地址與關聯的信息。 例如，一個子網可能包含給定的服務，也可以是在不同的物理位置。 防火墻規則、 訪問控制策略和 IPsec 安全關聯通常與程序關聯的 IP 地址。 更改 IP 地址強制虛擬機所有者若要調整所有它們都基于原始的 IP 地址的策略。 此重新編號頭頂上飛過時是許多企業選擇部署到云中進行構建，只需如此便離開舊版應用的唯一的新服務過高。

HYPER-V 網絡虛擬化將分離從物理網絡基礎結構的客戶虛擬機虛擬網絡。 因此，它使客戶虛擬機維護其原始的 IP 地址，同時允許 datacenter 管理員預配無需重新物理 IP 地址或 VLAN Id 配置的客戶虛擬機數據中心中的任意位置。 下一步部分總結了主要功能。

重要的功能

下面是關鍵功能、 好處，和 HYPER-V 網絡虛擬化 Windows Server 2016 中的功能的列表：

• 可以靈活工作負載位置的網絡隔離和 IP 地址重新使用，無需 Vlan

  HYPER-V 網絡虛擬化將分離從物理網絡基礎結構宿主，為提供相應自由工作負載放置在中心內的客戶虛擬網絡。 虛擬機的工作負載位置不再受限制的 IP 地址分配或物理網絡 VLAN 隔離要求因為它實施根據軟件定義、 租戶虛擬化策略 HYPER-V 主機內。

  虛擬機來自重疊 IP 地址與不同的客戶可以現在部署在相同的主服務器無需麻煩 VLAN 配置或違反 IP 地址層次。 這可以優化遷移的客戶到共享 IaaS 舉辦提供程序，使客戶能夠在不進行修改，其中包括保持不變的虛擬機 IP 地址這些工作負載的工作負載。 承載服務提供商，支持想要擴展到共享 IaaS datacenter 他們現有網絡地址空間的許多客戶是配置和維護為每個客戶，以確保的潛在重疊地址空間并存獨立的 Vlan 復雜練習。 與 HYPER-V 網絡虛擬化支持重疊的地址變得更加容易網絡且需要重新配置較少網絡承載提供程序。

  此外，而不會導致客戶工作負載下的時間可以完成物理基礎結構維護和升級。 與 HYPER-V 網絡虛擬化、 虛擬機在特定主機、 機架、 個子網、 VLAN 或整個群集可以而無需更改物理 IP 地址或主要重新配置遷移。

• 啟用輕松進入工作負載的共享的 IaaS 云

  與 HYPER-V 網絡虛擬化 IP 地址和配置虛擬機保持不變。 這使更輕松地從他們的數據中心中將工作負載移動到共享 IaaS 宿主提供商用降至最低重新的工作負載或基礎結構工具和策略 IT 部門。 在情況下其中之間兩個數據中心是連接，IT 管理員可以繼續使用他們的工具，無需重新它們配置。

• 使實時遷移子網間

  虛擬機工作負載實時遷移傳統由于已被限于同一 IP 子或 VLAN 交叉網所需的虛擬機的來賓操作系統更改它的 IP 地址。 此地址更改折斷現有的通信和會打亂虛擬機上運行的服務。 使用 HYPER-V 網絡虛擬化工作負載可以實時遷移到服務器而無需更改工作負載 IP 地址的子網不同運行 Windows Server 2016 一個子網在運行 Windows Server 2016 的服務器。 HYPER-V 網絡虛擬化確保虛擬機由于實時遷移的位置更改了更新并在具有與遷移虛擬機持續通信主機之間同步。

• 使更輕松地管理分離服務器和網絡管理

  由于遷移和工作負載的位置的基礎物理網絡配置獨立簡化了服務器的工作負載位置。 服務器管理員可以專注于管理服務器、 和服務和網絡管理員可以專注于整個網絡的基礎結構和交通管理。 這使 datacenter server 管理員部署和遷移虛擬機，而無需更改虛擬機的 IP 地址。 那里減輕頭頂上飛過時因為 HYPER-V 網絡虛擬化允許虛擬機的位置，以獨立網絡拓撲于發生可減少網絡管理員會涉及可能會發生變化隔離限制的位置。

• 簡化了該網絡，并改進了服務器中的網絡資源使用狀況

  Vlan 堅硬和虛擬機上物理網絡基礎結構的位置相關性產生超量配置和未充分。 通過中斷依賴關系，提高了的虛擬機的工作負載位置的靈活性可以簡化網絡管理，并改進 server 和網絡資源使用狀況。 注意 HYPER-V 網絡虛擬化物理 datacenter 上下文中支持 Vlan。 例如，datacenter 可能想要在特定 VLAN 上的所有 HYPER-V 網絡虛擬化通信。

• 現有的基礎結構和新興的技術與兼容

  可以在當今 datacenter 部署 HYPER-V 網絡虛擬化但與新興 datacenter"直網絡"技術兼容。

  例如，在 Windows Server 2016 HNV 支持 VXLAN 封裝格式和打開 vSwitch 數據庫管理協議 (OVSDB) 作為 SouthBound 接口 (SBI)..

• 提供的互操作性和生態系統準備工作

  HYPER-V 網絡虛擬化跨前提連接、 存儲區域網絡 （圣）、 非虛擬化資源訪問等，如支持多個配置中進行通信使用現有的資源。 Microsoft 致力于與生態系統合作伙伴協作，以支持和增強 HYPER-V 網絡虛擬化性能、 可擴展性和可管理性方面的體驗。

• 基于策略配置

  通過 Microsoft 網絡控制器配置 Windows Server 2016 中的網絡虛擬化策略。 網絡控制器具有 rest 風格 northbound API，以及 Windows PowerShell 接口配置策略。

軟件要求

使用 Microsoft 網絡控制器 HYPER-V 網絡虛擬化需要 Windows Server 2016 和 HYPER-V 角色。

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