VMWare NSX架构全面剖析以及新功能介绍

1、NSX架构全面剖析以及新功能介绍VMWare 软件定义网络议程1理解软件定义的数据中心2企业数据中心网络现状以及面临的挑战3NSX：概念和基本组件4NSX 新特性5NSX 的EcoSystemNSX 新特2理解软件定义的数据中心突破硬件的围城企业主管希望他们的IT怎么样？44No ITOutsourcedNew IT私有云/混合云or硬件定义的数据中心(HDDC)软件定义的数据中心(SDDC)或5数据中心虚拟化层智能在软件数据中心虚机的操作模式：自动配置和管理什么是软件定义的数据中心 (SDDC)?智能在硬件专用芯片、品牌绑定的架构手工配置和管理软件硬件计算、网络和存储资源池化，独立于厂商，最

2、佳性价比架构，配置和管理简单NSX 新特6大部分灵活、高效的数据中心采用了软件定义数据中心的设计方法6定制化应用Google / Facebook /Amazon Data Centers定制化平台Any x86Any StorageAny IP network软件 / 硬件抽象软件 / 硬件抽象NSX 新特7“新IT”的选择SDDC 还是 HDDC7硬件定义数据中心 (HDDC)任意应用HDDC 平台 集成的x86集成的存储绑定特定品牌的网络Vertical Integration软件定义数据中心 (SDDC)任意应用SDDC 平台任意 x86任意存储任意IP网络数据中心虚拟化层复杂的网络核

3、心, 定期替换升级，价格高昂，品牌绑定与硬件、位置分离，简单的IP核心，智能的X86边缘，敏捷的服务定制化应用Google / Facebook /Amazon Data Centers定制化平台任意 x86任意 Storage任意 IP 网络软件 / 硬件抽象软件 / 硬件抽象NSX 新特8软件定义数据中心的互连互通8数据中心互连混合云软件定义数据中心 (SDDC)任意应用SDDC 平台任意 x86任意存储任意IP网络数据中心虚拟化层任意 x86任意存储任意IP网络任意 x86任意存储任意IP网络任意应用任意应用NSX 新特9软件定义数据中心: 自助、灵敏、高效TEXT自助化应用组装应用蓝图

4、应用发布标准化应用服务云自助服务门户服务目录无需管理员参与管理监控自动化虚拟化主机与存储软件定义网络应用服务基础架构服务软件定义数据中心基础架构云企业数据中心网络现状以及面临的挑战突破困境，迎接挑战NSX 新特11企业数据中心的网络现状NSX 新特11WAN/InternetL3L2L3L2POD A： 应用APOD B：应用BL2L3POD C：应用CL2L3POD N：应用NX86服务器接入层汇聚层安全边界安全边界汇聚层接入层X86服务器虚拟化之前数百台物理服务器通过改变交换机端口的VLAN控制服务器的连接提供的Features取决于硬件功能 (ASIC芯片)配置复杂的网络服务数据流主要集

5、中在南北向虚拟化之后数千台虚拟机服务器和物理交换机的连接变为VLAN Trunking不同的团队管理不同的网络组件Features仍然依赖于硬件功能绝对数量的服务器，加剧了复杂的网络服务（如防火墙等）的难度数据中心内部流量以东西为主，网络设计的流量则是南北为主减少了网络节点的可视性（策略执行和监控等）NSX 新特12现有的数据中心为什么还是出现了很多安全的问题？12内部环境只有少量的策略来保证安全101101001101010010100000101001110010100Internet数据中心NSX 新特1313数据中心的安全是必要的,但我们不能让它无处不在为什么不能对每个虚拟机配置防火墙

6、呢？13数据中心Internet价格昂贵，配置复杂物理防火墙传统的模式没办法实现简单，紧贴，配置简单虚拟防火墙HypervisorVMVMVMNSX 新特14突破网络围城，冲向云端基础架构二层网络的规模限制大二层技术的限制安全边界打破，安全隔离成为难题业务部署计算和存储资源已经实现快速就绪网络就绪成为业务部署的瓶颈运维排障安全策略跟随虚拟机移动虚拟机的可视化管理命令行或GUI界面无法自动化部署NSX：概念和基本组件全新的数据中心的网络架构NSX 新特16网络虚拟化通用X86服务器资源服务器虚拟化层需求: x86服务器x86 环境虚拟机应用分离硬件软件虚拟机应用虚拟机应用通用网络硬件网络虚拟化层

7、需求：IP承载网络L2, L3, L4-7 网络服务虚拟网络负载虚拟网络负载虚拟网络负载数据中心虚拟化层InternetPhysical Network Topology网络虚拟化层Internet网络虚拟化层Physical Network Topology网络视角的虚拟机操作模式Internet网络虚拟化层虚拟网络软件容器，如虚机虚拟网络拓扑Physical Network Topology虚拟网络无中断的部署20NSX vSwitchHypervisorNSX vSwitchHypervisorVMUser SpaceVMVM物理网络VMUser SpaceVMVM虚拟网络可编程的部署2

8、1NSX vSwitchHypervisorVMVMVM物理网络云管理平台NSX vSwitchHypervisorVMUser SpaceVMVMNSX Controller分布式网络服务分布式网络服务Virtual Network服务分布于Virtual Switch22Physical HostNSX vSwitchVMVMVMNSX vSwitchUser SpaceVMVMHypervisorUser SpaceHypervisorNSX Controller简单的IP骨干，没有VLAN, 没有ACL，没有防火墙策略物理网络vCenter OperationsMgmtvCloud A

9、utomation Center IaaS PaaS DaaSApplicationDirectorMgmt vCloud Director / ConnectorvCenter Site Recovery ManagervSphereCloud Service ProvidersHyper-visorsCMSNSX IaaS PaaS DaaSVMware NSX 网络与安全虚拟化平台支撑任意的应用(无需修改)虚拟网络VMware NSX 网络虚拟化平台逻辑交换网络任意网络硬件架构云管理平台（vCAC,OpenStack,Cloudstack）逻辑防火墙逻辑负载均衡逻辑路由网络逻辑VPNX8

10、6虚拟化层NSXNSX for vSphere 功能组件使用平台自服务门户云管理平台vCloud Automation Center管理平面NSX Manager单点配置REST API 和 UI 接口vCenter Server控制平面NSX Controller管理 Logical networksRun-time state没有数据流控制流NSX Logical Router Control VMUser World Agent数据平面NSX Edge Services GatewayESXiVDS Hypervisor Kernel Modules FirewallDistribute

11、d Logical RouterVXLANNSX vSwitchNSX EdgeVM form factorData Plane for North South traffic 路由的高级服务NSX vSwitch分布式网络边缘线速性能 VMware NSX logical switch应用、多租户隔离 VM 在线迁移需要二层网络大的二层物理网络蔓延带来的问题 STP问题硬件 Memory (MAC, FIB) Table 限制可扩展的多租户网络实现 L2 over L3 Overlay架构 基于Overlay的技术VXLAN, STT, GRE, etc, 逻辑交换网络可以跨主机、交换机以及

12、物理路由器挑战好处逻辑交换Scale the Network Segment 1000XAnimated SlideVMware NSXLogical Switch 1Logical Switch 2Logical Switch 3VM to VM Routed Traffic FlowVMware NSX 逻辑路由器: 分布式，多功能数据中心东西向流量对传统的集中式路由模式带来挑战VM 漂移带来的挑战多租户路由复杂度Traffic hair-pins在Hypervisor层实现分布式路由动态的, 基于API的配置动态路由 OSPF, BGP, IS-ISLogical Router 支持多租

13、户支持与物理路由器之间跑动态路由挑战好处分布式路由 灵活实现多租户网络控制器集群NSX 管理器L2 L2租户A租户 BL2 L2 L2租户 CL2 L2 L2Animated SlideCMPVMware NSX 防火墙: 分布式、高性能、可扩展的安全防护集中式处理模式人工配置安全策略基于IP五元组性能最多大概40 Gbps 无法感知虚拟网络上的流量分布在Hypervisor Level动态的,可基于API的配置模式可支持基于VM 名称, 用户ID的安全策略每台主机线速转发，15Gbps基于VM的vNIC级别管控，感知VM任意流量挑战好处性能与扩展能力 1,000+ Hosts 30 Tbps

14、 of 防火墙 物理安全模式NSX 分布式防火墙防火墙管理Animated SlideVMware NSXAPICMPDFW数据路径源目标源目标vSwitchVSFWvSwitchVSFWvSwitchVSFW基于Hypervisor 的防火墙，在每个vNIC上执行性能和扩展性都得到优化在出和入两个方向都会执行，因此部署策略时也要考虑到方向也适用于只有一方虚拟化的环境VMware NSX 负载均衡应用（工作负载）移动性多租户人工配置，管理复杂按需部署负载均衡服务支持各种部署方式 one-arm or inline Layer 7, SSL, 挑战好处负载均衡 支持多租户部署环境Animated

15、 SlideL2租户AVM1VM2VM1VM3VM2L2L2L3租户B自动化的IT服务商业价值降低了架构部署的时间管理平台交换路由负载均衡连接物理网络防火墙VPN数据安全实时监控NSX 6.2 的新特性突破“软件”层的围城NSX Logical Networks (现状)NSX 新特vC with NSX ManagervC with NSX ManagervC with NSX ManagerLogical Switch本地 VC 目录本地VC目录本地VC目录vCenter AvCenter BvCenter CNSX ControllerClusterNSX ControllerClust

16、erNSX ControllerClusterDistributed Logical Router一个NSX可以跨多个站点Distributed Logical RouterDistributed Logical RouterLogical SwitchLogical SwitchDistributed Logical RouterNSX Logical Networks (6.2)NSX 新特33vC with NSX ManagervC with NSX ManagervC with NSX ManagerLogical Switch本地VC目录本地 VC 目录本地VC目录vCenter

17、AvCenter BvCenter CNSX ControllerClusterLogical SwitchNSX ControllerClusterNSX ControllerClusterDistributed Logical RouterLogical SwitchNSX跨多个站点Distributed Logical RouterDistributed Logical RouterLogicalSwitches多个VC案例跨VC容量规划无中断的迁移云桌面的部署NSX 新特34vCenter Server AvCenter Server BvCenter Server CWebAppDBWebAppDBWebAppDB多个VC的案例安全策略的集中管理一个平台管理所有策略横跨多个VCNSX 新特35Universal Firewall Policy多个VC的用户案例双活数据中心 （ 150ms RTT)灾难恢复NSX 新特36vCenter-AvCenter-BN-S ConnectivityN-S ConnectivityNSX Mgr ANSX Mgr BSRM ASRM BWebWebApp=150msWebDBDBDBAppAppWebAppDBAppDBDBWebAppWeb