Żeby zapewnić możliwość skalowania systemów obliczeniowych, zachowując przy tym parametry wysokiej dostępności, trzeba odpowiednio przygotować architekturę sieci. Musi ona być także nadal łatwa w zarządzaniu, a także elastyczna i optymalna zarówno w warstwie drugiej, jak i trzeciej. Tradycyjne połączenie sieciowe kończy się na interfejsie fizycznego hosta, a standardowe mechanizmy zarządzania siecią są ślepe na zachowanie sieci wirtualnej w jego wnętrzu. Trudno więc o diagnostykę błędów, nie jest możliwe przypisanie polityki do konkretnego portu czy też zapewnienie jego odpowiedniej wydajności.

Kolejnym problemem do rozstrzygnięcia jest także adaptacja związana z przenoszeniem maszyn wirtualnych między serwerami. Sieci dla środowiska wirtualnego powinny zapewniać także większą przepustowość, wynikającą z większej liczby maszyn. Wirtualizacja oparta na hiperwizorach zmienia wiele aspektów projektowania centrum danych. Należy zadać sobie wiele pytań, w tym: jak szeroko potrzebujemy rozciągać warstwę drugą sieci oraz gdzie znajduje się granica sieci SAN?

Zobacz również:

• 5 priorytetów, które obniżają koszty chmury i usprawniają operacje IT

Przełączniki i interfejsy sieciowe dla wirtualizacji

W celu rozwiązania problemów sieciowych wirtualizacji konieczne stało się opracowanie specjalnych protokołów i opartych na nich produktów, które mogą sprostać powyższym wymaganiom. Jednym z takich rozwiązań jest protokół VXLAN.

Pozwala on na tworzenie izolowanych, skalowalnych sieci wirtualnych - w oderwaniu od sieci fizycznej - bez ograniczeń, które niosła ze sobą technologia VLAN. Korzyścią ze stosowania tego protokołu jest łatwe tworzenie i zarządzanie logicznie odseparowanymi sieciami oraz przypisywanie do nich określonych polityk bezpieczeństwa i wydajności. VXLAN pozwala każdej sieci na dostęp do każdego urządzenia w serwerowni bez potrzeby fizycznej rekonfiguracji. Również z punktu widzenia fizycznej infrastruktury można skorzystać na użyciu tego protokołu - ze względu na to, że ruch enkapsulowany w VXLAN jest rozkładany między urządzenia L2 i L3, oferując Equal Cost Multi Pathing (ECMP).

Działanie VXLAN opiera się na tworzeniu sieci warstwy 2, enkapsulowanych w standardowych pakietach warstwy 3. Pole Segment ID odróżnia między sobą poszczególne sieci logiczne bez konieczności tagowania VLAN. To pozwala na współistnienie wielu izolowanych sieci warstwy drugiej na infrastrukturze warstwy trzeciej.

W przypadku architektury VMware vSphere enkapsulacja odbywa się pomiędzy wirtualnym interfejsem sieciowym NIC systemu operacyjnego gościa a logicznym portem na wirtualnym przełączniku. To czyni VXLAN przezroczystym zarówno dla systemu gościa, jak i dla warstwy 3 sieci.

Usługa bramy sieciowej między hostami VXLAN oraz hostami nie korzystającymi z tego protokołu (np. fizyczny serwer albo router), odbywa się w appliance vCloud Networking and Security Edge. Maszyna ta dokonuje translacji segmentów VXALN na VLAN ID, co pozwala na komunikację.

VMware oferuje wiele programów integracyjnych oraz API do współpracy z zewnętrznymi rozwiązaniami. Alternatywne rozwiązania do VMware vSphere Distributed Switch oferują między innymi Cisco i IBM. Są także tacy dostawcy, jak Arista czy Brocade, którzy dokonali integracji swoich wirtualnych i fizycznych rozwiązań z Distributed Switch poprzez API.