Exporteren (0) Afdrukken
Alles uitvouwen

Overzicht van Hyper-V-netwerkvirtualisatie

Gepubliceerd: mei 2012

Bijgewerkt: juni 2014

Van toepassing op: Windows Server 2012 R2



In Windows Server 2012 R2 en System Center 2012 R2 Virtual Machine Manager biedt Microsoft biedt een end-to-end oplossing voor netwerkvirtualisatie. De oplossing voor netwerkvirtualisatie van Microsoft bestaat uit vier hoofdonderdelen:

  • Windows Azure Pack voor Windows Server biedt een naar de tenant gericht portal om virtuele netwerken maken.

  • System Center 2012 R2 Virtual Machine Manager (VMM) biedt gecentraliseerd beheer van de virtuele netwerken.

  • Hyper-V-netwerkvirtualisatie biedt de infrastructuur die nodig is om het netwerkverkeer te virtualiseren.

  • Hyper-V-gateways voor netwerkvirtualisatie zorgen voor verbinding tussen virtuele en fysieke netwerken.

Zie Hybrid Cloud Multi-Tenant Networking Solution Guide voor meer informatie over een oplossing voor netwerkvirtualisatie met gebruik van al deze onderdelen.

In dit onderwerp maakt u kennis met concepten en krijgt u uitleg over de belangrijkste voordelen en mogelijkheden van Hyper-V-netwerkvirtualisatie (één onderdeel van de algehele oplossing voor netwerkvirtualisatie) in Windows Server 2012 R2. Hierin wordt uitgelegd hoe netwerkvirtualisatie voordelen biedt voor zowel persoonlijke clouds bestemd voor ondernemingswerklastconsolidatie en providers van Infrastructuur as a Service (IaaS) via openbare clouds.

Zie Technische informatie voor Hyper-V-netwerkvirtualisatie voor meer technische informatie over virtualisatie van netwerken.

Bedoelde u...

Hyper-V-netwerkvirtualisatie biedt 'virtuele netwerken' (ook wel een VM-netwerk genoemd) voor virtuele machines, ongeveer net zo als servervirtualisatie (hypervisor) 'virtuele machines' aan het besturingssysteem biedt. Netwerkvirtualisatie koppelt virtuele netwerken los van de fysieke netwerkinfrastructuur en verwijdert de beperkingen van VLAN en hiërarchische IP-adrestoewijzing uit het inrichten van virtuele machines. Deze flexibiliteit maakt het gemakkelijk voor klanten om te verhuizen naar IaaS-clouds en efficiënt voor hosters en datacenterbeheerders om hun infrastructuur te beheren, terwijl de benodigde isolatie van meerdere tenants, beveiligingsvereisten en ondersteuning van overlappende IP-adressen voor virtuele machines worden gehandhaafd.

Klanten willen hun datacenters naadloos uitbreiden naar de cloud. Er zijn tegenwoordig technische problemen bij het maken van dergelijke naadloze hybride-cloudarchitecturen. Een van de grootste obstakels voor klanten is het hergebruik van hun bestaande netwerktopologieën (subnetten, IP-adressen, netwerkservices enzovoort) in de cloud en de overbrugging tussen hun lokale bronnen en hun cloudbronnen. Hyper-V-netwerkvirtualisatie biedt het concept van een VM-netwerk dat onafhankelijk is van het onderliggende fysieke netwerk. Bij dit concept van een VM-netwerk bestaande uit een of meer virtuele subnetten, wordt de exacte locatie in het fysieke netwerk van virtuele machines gekoppeld aan een virtueel netwerk losgekoppeld van de topologie van het virtuele netwerk. Daardoor kunnen klanten hun virtuele subnetten eenvoudig overbrengen naar de cloud met behoud van hun bestaande IP-adressen en de topologie in de cloud, zodat bestaande services blijven werken zonder zich bewust te zijn van de fysieke locatie van de subnetten. Dat wil zeggen dat Hyper-V-netwerkvirtualisatie een naadloze hybride cloud mogelijk maakt.

Naast de hybride cloud consolideren veel organisaties hun datacenters en maken zij persoonlijke clouds om intern te profiteren van het efficiëntie- en schaalbaarheidsvoordeel van cloudarchitecturen. Hyper-V-netwerkvirtualisatie maakt grotere flexibiliteit en efficiëntie voor persoonlijke clouds mogelijk door de netwerktopologie van een bedrijfseenheid (door deze virtueel te maken) los te koppelen van de werkelijke fysieke netwerktopologie. De bedrijfseenheden kunnen op deze manier eenvoudig een interne persoonlijke cloud delen, terwijl ze geïsoleerd zijn van elkaar en hun bestaande netwerktopologieën houden. Het operationele team van het datacenter heeft de flexibiliteit om werklasten overal in het datacenter te implementeren en dynamisch te verplaatsen zonder serveronderbrekingen, voor grotere operationele efficiëntie en grotere effectiviteit van het datacenter als geheel.

Voor werklasteigenaars is het grote voordeel dat ze nu hun werklast-'topologieën' naar de cloud kunnen verplaatsen zonder hun IP-adressen te wijzigen of hun toepassingen opnieuw te schrijven. De typische LOB-toepassing met drie lagen bestaat bijvoorbeeld uit een front-endlaag, een laag voor bedrijfslogica en een databaselaag. Via beleid kan de klant met Hyper-V-netwerkvirtualisatie alle drie de lagen of delen daarvan naar de cloud verplaatsen, terwijl de routeringstopologie en de IP-adressen van de services (dat wil zeggen IP-adressen van virtuele machines) behouden blijven, zonder dat de toepassingen hoeven te worden gewijzigd.

Voor eigenaars van infrastructuur maakt de extra flexibiliteit bij de plaatsing van virtuele machine het mogelijk werklasten overal in de datacenters te plaatsen zonder de virtuele machines te wijzigen of de netwerken opnieuw te configureren. Hyper-V-netwerkvirtualisatie maakt bijvoorbeeld livemigratie tussen subnetten mogelijk, zodat een virtuele machine via livemigratie overal in het datacenter kan worden geplaatst zonder onderbreking van de service. Livemigratie was vroeger beperkt tot hetzelfde subnet, zodat de plaatsingsmogelijkheden van virtuele machines beperkt waren. Door livemigratie tussen subnetten kunnen beheerders werklasten consolideren op basis van dynamische bronvereisten en energie-efficiëntie, en ook infrastructuuronderhoud faciliteren zonder de activiteit van de werklast van de klant te onderbreken.

Met het succes van gevirtualiseerde datacenters zijn IT-organisaties en hostingproviders (providers die colocatie of fysieke serververhuur aanbieden) begonnen met het aanbieden van flexibelere gevirtualiseerde infrastructuur waarmee het op aanvraag aanbieden van serverexemplaren aan hun klanten wordt vereenvoudigd. Deze nieuwe serviceklasse wordt Infrastructure as a Service (IaaS) genoemd. Windows Server 2012 R2 biedt alle vereiste platformmogelijkheden om zakelijke klanten in staat te stellen persoonlijke clouds te bouwen en de overgang naar het bedrijfsmodel 'IT as a service' te kunnen maken. Windows Server 2012 R2 stelt hosters ook in staat tot het bouwen van openbare clouds en het aanbieden van IaaS-oplossingen aan hun klanten. In combinatie met Virtual Machine Manager voor het beheer van Hyper-V-netwerkvirtualisatiebeleid biedt Microsoft een krachtige cloudoplossing.

Windows Server 2012 R2 Hyper-V-netwerkvirtualisatie biedt via software beheerde netwerkvirtualisatie op basis van beleid waardoor de beheersoverhead wordt verlaagd van ondernemingen wanneer ze speciale IaaS-clouds uitbreiden. Ook krijgen hosters hierdoor betere flexibiliteit en schaalbaarheid bij het beheer van virtuele machines voor een betere benutting van bronnen.

Voor een IaaS-scenario met virtuele machines van verschillende organisatie-eenheden (speciale cloud) of verschillende klanten (gehoste cloud) is beveiligde isolatie vereist. De huidige oplossing, virtuele LAN (VLAN), kan belangrijke nadelen vertonen in dit scenario.

VLAN's VLAN's zijn momenteel het mechanisme dat de meeste organisaties gebruiken ter ondersteuning van hergebruik van adresruimte en isolatie van tenants. Een VLAN gebruikt expliciete tagging (VLAN-id) in de Ethernet-frameheaders en is afhankelijk van Ethernet-switches om isolatie af te dwingen en verkeer te beperken tot netwerkknooppunten met dezelfde VLAN-id. De belangrijkste nadelen van VLAN's luiden als volgt:

  • Verhoogd risico van onbedoelde uitval vanwege problematische herconfiguratie van productieswitches telkens wanneer virtuele machines of isolatiegrenzen in het dynamische datacenter worden verplaatst.

  • Beperkte schaalbaarheid omdat er een maximum van 4094 VLAN's is en normale switches niet meer dan 1000 VLAN-id's ondersteunen.

  • Beperkt tot één IP-subnet, waardoor het aantal knooppunten binnen één VLAN wordt beperkt en de plaatsing van virtuele machines beperkt is op basis van fysieke locaties. Hoewel VLAN's kunnen worden uitgebreid naar andere sites, moet het gehele VLAN zich in hetzelfde subnet bevinden.

IP-adrestoewijzing Naast de nadelen van VLAN's, veroorzaakt de IP-adrestoewijzing van virtuele machine ook problemen, waaronder:

  • Fysieke locaties in de netwerkinfrastructuur van het datacenter bepalen de IP-adressen van virtuele machines. Als gevolg hiervan moeten voor verplaatsing naar de cloud doorgaans IP-adressen van de servicewerklasten worden gewijzigd.

  • Beleidsregels zijn gekoppeld aan IP-adressen, zoals firewallregels, brondetectie en directoryservices. Bij het wijzigen van IP-adressen moet elk bijbehorend beleid worden bijgewerkt.

  • Implementatie van virtuele machines en verkeersisolatie zijn afhankelijk van de topologie.

Wanneer netwerkbeheerders van datacenters de fysieke indeling van het datacenter plannen, moeten deze beslissingen nemen over waar subnetten fysiek worden geplaatst en gerouteerd. Deze beslissingen zijn gebaseerd op IP- en Ethernet-technologie die van invloed is op de potentiële IP-adressen die zijn toegestaan voor virtuele machines die worden uitgevoerd op een bepaalde server of een blade die is verbonden met een bepaald rek in het datacenter. Wanneer een virtuele machine wordt ingericht en in het datacenter geplaatst, moet deze voldoen aan deze keuzen en beperkingen ten aanzien van het IP-adres. Daarom is het typische resultaat dat de datacenterbeheerders nieuwe IP-adressen aan de virtuele machines toewijzen.

Het probleem met deze vereiste is dat een IP-adres niet alleen een adres is, maar er ook semantische gegevens aan zijn gekoppeld. Bijvoorbeeld kan een subnet bepaalde services bevatten of zich op een specifieke fysieke locatie bevinden. Firewallregels, beleid voor toegangsbeheer en IPsec-beveiligingskoppelingen zijn gewoonlijk gekoppeld aan IP-adressen. Door IP-adressen te wijzigen moet de eigenaar van de virtuele machine elk beleid aanpassen dat is gebaseerd op het oorspronkelijke IP-adres. De overhead voor deze hernummering is zo hoog dat veel ondernemingen kiezen alleen nieuwe services te implementeren in de cloud, en oudere toepassingen ongemoeid te laten.

Hyper-V-netwerkvirtualisatie koppelt virtuele netwerken voor virtuele machines van klanten los van de fysieke netwerkinfrastructuur. Hierdoor kunnen virtuele machines hun oorspronkelijke IP-adres behouden, terwijl de datacenterbeheerder overal in het datacenter virtuele machines voor de klant kan inrichten zonder fysieke IP-adressen of VLAN-id's opnieuw te configureren. De volgende sectie bevat een overzicht van de belangrijkste functies.

Hieronder volgt een lijst met de belangrijkste functies, voordelen en mogelijkheden van Hyper-V-Netwerkvirtualisatie in Windows Server 2012 R2:

  • Maakt flexibele werklastplaatsing mogelijk – netwerkisolatie en hergebruik van IP-adressen zonder VLAN 's

    Hyper-V-netwerkvirtualisatie koppelt de virtuele netwerken van de klant los van de fysieke netwerkinfrastructuur van de hosters, voor vrijheid van werklastplaatsing binnen de datacenters. Plaatsing van werklast op virtuele machines wordt niet langer beperkt door de toewijzing van IP-adressen of de VLAN-isolatievereisten van het fysieke netwerk, omdat deze binnen de Hyper-V-host wordt afgedwongen op basis van via software gedefinieerd virtualisatiebeleid voor meerdere tenants.

    Virtuele machines van verschillende klanten met overlappende IP-adressen kunnen nu op dezelfde hostserver worden geïmplementeerd zonder problematische VLAN-configuratie of schending van de hiërarchie van IP-adressen. Dit kan de migratie van de werklasten naar IaaS-hostingproviders stroomlijnen, waarbij klanten deze werklasten zonder wijziging kunnen verplaatsen, inclusief het ongewijzigd laten van de IP-adressen van virtuele machine. Voor de hostingprovider is de ondersteuning van een groot aantal klanten die hun bestaande netwerkadresruimte willen uitbreiden naar het gedeelde IaaS-datacenter een complexe operatie van configuratie en onderhoud van geïsoleerde VLAN's voor elke klant om de coëxistentie van potentieel overlappende adresruimten te waarborgen. Met Hyper-V-netwerkvirtualisatie wordt ondersteuning van overlappende adressen vereenvoudigd en is minder netwerkherconfiguratie door de hostingprovider vereist.

    Bovendien worden onderhoud en upgrades van fysieke infrastructuur uitgevoerd zonder uitvaltijd van de werklasten van de klant. Met Hyper-V-netwerkvirtualisatie kunnen virtuele machines op een specifiek(e) host, rek, subnet, VLAN of hele cluster zonder een wijziging van fysieke IP-adressen of aanzienlijke herconfiguratie worden gemigreerd.

  • Gemakkelijker overbrengen van werklasten naar een gedeelde IaaS-cloud

    Met Hyper-V-netwerkvirtualisatie blijven de IP-adressen en de configuratie van virtuele machines ongewijzigd. Hierdoor kunnen IT-organisaties gemakkelijker werklasten van hun datacenters verplaatsen naar een gedeelde IaaS-hostingprovider met minimale wijziging van de configuratie van de werklast of hun infrastructuurhulpprogramma's en -beleid. Wanneer er een verbinding tussen twee datacenters is, kunnen IT-beheerders hun hulpprogramma's blijven gebruiken zonder deze opnieuw te configureren.

  • Maakt livemigratie van het ene naar het andere subnet mogelijk

    Livemigratie van de werklast van virtuele machines beperkte zich altijd tot hetzelfde IP-subnet of VLAN omdat bij het overgaan van het ene naar het andere subnet het IP-adres van het gastbesturingssysteem van de virtuele machine moest worden gewijzigd. Door deze adreswijziging wordt de bestaande communicatie verbroken en worden de services onderbroken die op de virtuele machine worden uitgevoerd. Met Hyper-V-netwerkvirtualisatie kunnen werklasten live worden gemigreerd van servers met Windows Server 2012 in één subnet naar servers met Windows Server 2012 in een ander subnet zonder dat u de IP-adressen van de werklast wijzigt. Hyper-V-netwerkvirtualisatie zorgt ervoor dat locatiewijzigingen van virtuele machines als gevolg van livemigratie worden bijgewerkt en gesynchroniseerd tussen de hosts die continu communiceren met de gemigreerde virtuele machine.

  • Maakt gemakkelijker management van losgekoppeld server- en netwerkbeheer mogelijk

    De plaatsing van serverwerklast wordt eenvoudiger omdat de migratie en plaatsing van werklasten onafhankelijk is van de onderliggende fysieke netwerkconfiguraties. Serverbeheerders zich kunnen concentreren op het beheer van services en servers en netwerkbeheerders kunnen zich concentreren op algemeen infrastructuur- en verkeersmanagement. Hierdoor kunnen serverbeheerders van datacenters virtuele machines implementeren en migreren zonder de IP-adressen van de virtuele machines te wijzigen. Er is minder overhead omdat met Hyper-V-netwerkvirtualisatie plaatsing van virtuele machines kan worden uitgevoerd onafhankelijk van de netwerktopologie, waardoor netwerkbeheerders minder hoeven te worden betrokken bij plaatsingen die de isolatiegrenzen kunnen veranderen.

  • Vereenvoudigt het netwerk en verbetert het brongebruik van servers/netwerken

    De inflexibiliteit van VLAN's en de afhankelijkheid van plaatsing van virtuele machines op een fysieke netwerkinfrastructuur leidt tot overmatige inrichting en onderbenutting. Door de afhankelijkheid te verbreken, kan de grotere flexibiliteit van de werklastplaatsing van virtuele machines het netwerkbeheer vereenvoudigen en de benutting van server- en netwerkbronnen verbeteren. Houd er rekening mee dat Hyper-V-netwerkvirtualisatie VLAN's ondersteunt in de context van het fysieke datacenter. Een datacenter wil bijvoorbeeld alle Hyper-V-netwerkvirtualisatieverkeer op een specifieke VLAN hebben.

  • Is compatibel met bestaande infrastructuur en nieuwe technologie

    Hyper-V-netwerkvirtualisatie kan worden geïmplementeerd in het hedendaagse datacenter, maar is ook compatibel met de opkomende 'flat-netwerktechnologieën' voor datacenters.

  • Biedt interoperabiliteit en gereedheid voor diverse ecosystemen

    Hyper-V-netwerkvirtualisatie ondersteunt meerdere configuraties voor communicatie met bestaande bronnen, zoals verbindingen naar meerdere locaties, storage area network (SAN), toegang tot niet-gevirtualiseerde bronnen enzovoort. Microsoft werkt nauw samen met ecosysteempartners ter ondersteuning en verbetering van de ervaring van Hyper-V-netwerkvirtualisatie wat betreft prestaties, schaalbaarheid en beheerbaarheid.

  • Maakt gebruik van Windows PowerShell en WMI

    Hyper-V-netwerkvirtualisatie ondersteunt Windows PowerShell en Windows Management Instrumentation (WMI) voor het configureren van het beleid voor netwerkvirtualisatie en -isolatie. Met de Windows PowerShell-cmdlets voor Hyper-V-netwerkvirtualisatie kunnen beheerders opdrachtregelprogramma's of geautomatiseerde scripts samenstellen voor het configureren en controleren van en het oplossen van problemen met netwerkisolatiebeleid.

Hyper-V-netwerkvirtualisatie vereist Windows Server 2012 of Windows Server 2012 R2 en de functie Hyper-V.

Zie Recommended hotfixes, updates and known solutions for Windows Server 2012 and Windows Server 2012 R2 Hyper-V Network Virtualization (HNV) Environments op http://support.microsoft.com/kb/2974503 voor de meest recente hotfixes, updates en bekende oplossingen.

Vindt u dit nuttig?
(1500 tekens resterend)
Bedankt voor uw feedback

Community-inhoud

Weergeven:
© 2014 Microsoft