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H3C数据中心虚拟化解决方案技术白皮书
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更新于2023-05-30
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随着社会生产力的不断发展,用户需求不断发展提高,市场也不断发展变化,谁能真正掌握市场迎合用户,谁就能够占领先机提高自己的核心竞争力。企业运营中关键资讯传递的畅通可以帮助企业充分利用关键资源,供应链、渠道管理,了解市场抓住商机,从而帮助企业维持甚至提高其竞争地位。作为网络数据存储和流通中心的企业数据中心,很显然拥有企业资讯流通最核心的地位,越来越受到企业的重视。
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H3C 数据中心虚拟化解决方案技术白皮书
1 技术背景
随着社会生产力的不断发展,用户需求不断发展提高,市场也不断发展变化,谁能真正掌握
市场迎合用户,谁就能够占领先机提高自己的核心竞争力。企业运营中关键资讯传递的畅通
可以帮助企业充分利用关键资源,供应链、渠道管理,了解市场抓住商机,从而帮助企业维
持甚至提高其竞争地位。作为网络数据存储和流通中心的企业数据中心,很显然拥有企业资
讯流通最核心的地位,越来越受到企业的重视。当前各个企业/行业的基础网络已经基本完
成,随着“大集中”思路越来越深入人心,各企业、行业越来越迫切的需要在原来的基础网
络上新建自己的数据中心。数据中心设施的整合已经成为行业内的一个主要发展趋势,利用
数据中心,企业不但能集中资源和信息加强资讯的流通以及新技术的采用,还可以改善对外
服务水平提高企业的市场竞争力。一个好的数据中心在具有上述好处之外甚至还可以降低拥
有成本。
1.1 虚拟化简介
在数据大集中的趋势下,数据中心的服务器规模越来越庞大。随着服务器规模的成倍增加,
硬件成本也水涨船高,同时管理众多的服务器的维护成本也随着增加。为了降低数据中心的
硬件成本和管理难度,对大量的服务器进行整合成了必然的趋势。通过整合,可以将多种业
务集成在同一台服务器上,直接减少服务器的数量,有效的降低服务器硬件成本和管理难度。
服务器整合带来了巨大的经济效益,同时也带来了一个难题:多种业务集成在一台服务器上,
安全如何保证?而且不同的业务对服务器资源也有不同的需求,如何保证各个业务资源的正
常运作?为了解决这些问题,虚拟化应运而生了。虚拟化指用多个物理实体创建一个逻辑实
体,或者用一个物理实体创建多个逻辑实体。实体可以是计算、存储、网络或应用资源。虚
拟化的实质就是“隔离”—将不同的业务隔离开来,彼此不能互访,从而保证业务的安全需
求;将不同的业务的资源隔离开来,从而保证业务对于服务器资源的要求。
数据中心运行的应用越来越多,但很多应用都相互独立,而且在使用率低下、相关隔绝的不
同环境中运行。每个应用都追求性能的不断提高,数据中心拥有多种操作系统、计算平台和
存储系统。因此,IT 机构必须提高运行效率,优化数据中心资源的利用率,才能将节省出

来的资金用于开展新的盈利型 IT 项目。另外,数据中心需要建立永续的基础设施,才能保
护各种应用和服务免受各种安全攻击和干扰的危害,才能建立既可以持续改进计算机、存储
和应用技术,又能支持不断变化的业务流程的灵活型基础设施。利用整合和虚拟化技术帮助
数据中心将计算和存储资源从多个分立式系统转变成可以通过智能网络汇聚、分层、调配和
访问的标准化组件,从而为自动化等新兴 IT 战略奠定基础。
数据中心资源的整合和虚拟化正在不断发展,这需要高度可扩展的永续安全数据中心网络基
础。网络不但能让用户安全访问各种数据中心服务,还能根据需要实现共享数据中心组件的
部署、互联和汇聚,包括各种应用、服务器、设备和存储。适当规划的数据中心网络不仅能
保护应用和数据完整性,提高应用可用性和性能,还能增强对不断变化的市场状况、业务重
要程度和技术先进性的反应能力。
1.2 网络虚拟化简介
1.2.1 网络虚拟化
虚拟化技术可以适用于企业网络核心或是边缘的交换机。如果把一个企业网络分隔成多个不
同的子网络――它们使用不同的规则和控制,用户就可以充分利用交换机的虚拟化路由功能,
而不是购买及插入新的机架或者设备来实现这种分隔机制。
虚拟化网络概念并不是什么新概念,因为多年来,虚拟局域网(VLAN)技术作为经实践证
明切实可靠的一种方法,历来用于在一个以太网交换上或者跨多个交换机来构建安全、独立
的局域网网段。而核心机架交换机里面的虚拟化路由功能是可以在第三层分隔企业网络、对
内外网络流量提供更多安全和控制的一种类似工具。通过 VRF 进行隔离在多协议标记交换
(MPLS)运营商网络,虚拟路由和转发(VRF)被用于把客户流量分割成独立路由转发的几
段流量,这步操作有时在同一个设备上进行。针对企业应用,精简版 VRF(一种规模比较小
的 VRF,不需要 MPLS)可以把一个交换机划分成多个虚拟化设备。
1.2.2 MCE(精简版 VRF)的原理
根据 VPN 用户,将 MCE 路由表划分成几个独立的逻辑实体路由表(virtual route table);然后
根据不同 VPN 用户占用不同的路由表,并根据独立的路由协议实例在不同的路由表中生成
路由项。交换机转发引擎根据报文的 vpn-id(如 ACL 或 VLAN+端口)索引不同的路由表,并根
据目的 IP 在其内进行查找,然后将报文加上 VPN 的标识后经过上行链路转发出去。

1.3 计算虚拟化简介
1.3.1 计算虚拟化的概念
1. 计算虚拟化的分类
计算虚拟化目前主要有 3 种不同的类型:
虚拟主机:大拆小的思想,将一个独立的硬件服务器虚拟成多个逻辑服务器
n 主要产品:VMWare(业界主流产品)、XEN(开源软件,也有商用产品)
n 应用场合:提高服务器资源的利用率。
虚拟对称多处理(SMP):小并大的思想,将多个物理机器组成一个易于管理的高性能服务
器。
n 主要产品:Virtual Iron、Qlusters、VMware SMP
n 应用场合:充分利用一些便宜的性能低的机器,组合成高性能的计算工具。
物理计算虚拟化:实现服务器的无状态化,服务器只被看成一个 CPU+内存的资源,服务
器与 OS、IO 设备、存储设备无关。可以实现任意组合。
n 主要产品:CISCO VFrame、Egenera
n 应用场合:实现在异构环境下,计算资源的快速变更与快速部署
2. 虚拟主机的概念
什么是虚拟主机? 就是将物理服务器、操作系统、及其应用程序 “打包”为一个档案-可移
动的虚拟机(VM)。
简单得讲就是一个物理服务器上运行多个虚拟机, 这些虚拟机共享底层硬件, 从应用的角
度看就象是一个物理服务器, 有自己的操作系统,cpu, memory, nic, storage, 虚拟的资源。
其实,也就是将物理服务器、操作系统、及其应用程序 “打包”为一个档案, 称为虚拟机
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