云基础设施平台部署与管理课件 任务3 vSphere网络的部署与应用

任务三vSphere网络的部署与应用内容导航01任务导入与概述了解vSphere网络架构与任务目标02标准交换机配置工单3.1标准交换机创建与管理03分布式交换机配置工单3.2分布式交换机创建与管理04知识链接详解虚拟网络通信原理与交换机类型05任务总结与拓展学习目标回顾与安全观拓展任务导入与概述01网络架构任务描述：物理网络与虚拟网络物理网络连接ESXi主机，虚拟网络连接主机与虚拟机，实现虚拟机与物理网络通信。底层·硬件基础设施物理网络PHYSICALNETWORK功能定位连接

ESXi主机，构成底层物理链路上下协同上层·逻辑通信网络虚拟网络VIRTUALNETWORK功能定位连接

ESXi主机与虚拟机，实现虚拟机与物理网络通信本任务围绕双层网络架构展开：物理网络承载主机互联，虚拟网络打通虚拟机与外部物理网络的通信路径。虚拟交换机类型对比虚拟交换机实现网络的连接和管理，分为

标准交换机

和

分布式交换机标准交换机部署位置每台ESXi主机独立创建核心特点独立的网络连接和流量控制功能特性灵活配置VLAN、链路聚合等适用场景单主机或简单网络环境分布式交换机部署位置vCenterServer集中创建核心特点集中管理

和优化功能特性统一管理界面，配置和监控所有ESXi主机适用场景大规模集群环境集中管理的方式显著降低了网络管理的复杂性，并提高了网络的可靠性，增强了网络性能。vSphere标准交换机创建与管理虚拟机流量、iSCSI存储访问、vMotion流量的网络连接。vSphere分布式交换机通过

vCenterServer

集中创建，为多台

ESXi主机和虚拟机提供统一网络连接。知识链接虚拟网络通信原理、vSphere网络类型、虚拟交换机组成、VLAN隔离、标准与分布式交换机架构。任务实施思维导图概览本任务围绕vSphere网络的部署与应用展开，核心模块如下标准交换机配置02工单3.1：基本信息与目标表3.1工单基本信息工单编号3.1工单名称vSphere标准交换机的配置与管理建议学时3学时所属任务vSphere网络的部署与应用工单说明vSphere标准交换机是一种抽象的网络设备，可在同一VLAN中的虚拟机之间进行内部流量桥接，并连接至外部网络。本工单通过vSphereClient创建和管理标准交换机，为ESXi主机和虚拟机提供网络连接并处理VMkernel流量。虚拟机流量iSCSI存储访问vMotion流量表3.2学习目标知识目标理解vSphere标准交换机的概念理解vSphere标准交换机的配置和管理方法技能目标掌握创建和管理vSphere标准交换机的方法素养目标培养创新思维和探索精神培养团结协作的团队精神登录并导航到ESXi主机步骤(1)创建用于虚拟机流量的标准交换机1登录vSphereClient访问

https://<vCenterServerIP>/ui，输入用户名和密码登录选择

"主机和群集"

视图，选定目标ESXi主机2进入虚拟交换机配置界面单击

"配置"

选项卡→展开

"网络"→选择

"虚拟交换机"配置→网络→虚拟交换机图3.2选择要配置的ESXi主机图3.3选择"虚拟交换机"选项01创建用于虚拟机流量vSphere的标准交换机——创建流程③选择连接类型与目标设备“选择连接类型”页选择

“标准交换机的虚拟机端口组”，单击

“NEXT”“选择目标设备”页选择

“新建标准交换机”，单击

“NEXT”④创建标准交换机并添加物理适配器“创建标准交换机”页在“分配的适配器”栏单击

“+”

→

选中

Vmnic1

→

单击

“确定”

→

单击

“NEXT”实验环境注意：“活动适配器”下的物理网络适配器为ESXi主机已添加适配器。若以VMwareWorkstation虚拟机作为ESXi主机，需为此虚拟机创建

“桥接模式”

网络适配器创建虚拟机流量标准交换机设置网络标签并完成创建(1)创建标准交换机：输入网络标签、确认设置并完成创建图3.4选择连接类型→图3.5选择目标设备→图3.6创建标准交换机→图3.7输入网络标签或端口组→图3.8"即将完成"页⑤进入"连接设置"页输入网络标签，例如

work暂不设置VLANID单击

NEXT

按钮⑥进入"即将完成"页确认设置无误后，单击

FINISH

按钮完成后，可在虚拟交换机界面中看到新创建的标准交换机编辑已创建的标准交换机属性，设置网络标签和VLANID配图图3.9编辑刚刚创建的新标准交换机图3.10设置交换机的网络标签和VLANID1进入编辑菜单选择刚创建的标准交换机单击左上角扩展按钮，在快捷菜单中选择

编辑012编辑设置对话框打开

"work-编辑设置"

对话框，按需配置各选项卡：属性设置网络标签和VLANID安全流量调整绑定和故障切换保持默认023完成配置单击

OK

按钮完成标准交换机的配置03配置虚拟机流量标准交换机步骤（2）3连接虚拟机与标准交换机（3）连接虚拟机和vSphere标准交换机→→!虚拟机需配置静态IP地址

0

，ESXi环境默认无DHCP服务器1打开编辑设置在

虚拟机

视图中，选择目标虚拟机单击

操作

→编辑设置2选择端口组在

虚拟硬件

选项卡中，选择网络适配器在

选择网络

对话框中选择端口组

work，单击

确定3验证网络连接启动虚拟机检查网络连接是否正常（4）管理用于虚拟机流量的vSphere标准交换机管理虚拟机流量标准交换机VS操作一管理物理网络适配器1右键单击虚拟机流量标准交换机，选择

"管理物理网络适配器"

命令2在弹出对话框中管理物理网络适配器3单击

"确定"

按钮4（如图

3.14

所示）图3.14管理物理网络适配器操作二迁移VMkernel适配器1右键单击虚拟机流量标准交换机，选择

"迁移VMkernel适配器"

命令2在弹出对话框中选择要迁移到当前交换机的VMkernel网络适配器3单击

"NEXT"

按钮4（如图

3.15

所示）图3.15迁移VMkernel适配器创建iSCSI存储访问标准交换机步骤（5）前半部分以VMkernel网络适配器方式，创建iSCSI存储访问专用的vSphere标准交换机1选择连接类型导航至ESXi主机

“配置”进入

“网络”→“虚拟交换机”单击

“添加网络”选择

“VMkernel网络适配器”单击

“NEXT”2选择目标设备选择

“新建标准交换机”单击

“NEXT”3添加物理适配器在

“分配的适配器”

栏单击

“+”选择

物理网络适配器单击

“NEXT”图3.16选择“VMkernel网络适配器”图3.17选择“新建标准交换机”图3.18添加物理网络适配器配置iSCSI交换机端口属性与IP步骤(5)后半部分：设置iSCSI端口属性与IPv4地址，完成iSCSI标准交换机创建④配置端口属性网络标签iSCSIVLANID0IP设置IPv4MTU及TCP/IP堆栈保持默认可用服务不勾选任何服务操作单击

"NEXT"⑤⑥完成配置⑤进入

"IPv4设置"

页，配置

IP地址、子网掩码、默认网关，单击

"NEXT"▼⑥进入

"即将完成"

页，单击

"FINISH"

完成创建图3.19设置端口属性图3.20设置IPv4地址图3.21用于iSCSI存储访问的标准交换机创建vMotion流量标准交换机（6）创建用于vMotion流量的vSphere标准交换机·步骤①：创建标准交换机与iSCSI存储访问标准交换机流程相同1在vSphereClient中导航到目标ESXi主机，

“配置”

→

“网络”

→

“虚拟交换机”→

单击

“添加网络”2连接类型选择

“VMkernel网络适配器”

→

单击“NEXT”3目标设备选择

“新建标准交换机”

→

单击“NEXT”4

“分配的适配器”

栏单击

“+”

→

选择物理网络适配器

→

单击“确定”

→

单击“NEXT”标准交换机＋物理网络适配器图3.22添加物理网络适配器步骤②vMotion交换机端口属性配置配置vMotion专用标准交换机的端口属性与可用服务配置端口属性1网络标签vMotion2VLANID0（暂保持）3IP设置IPv44MTU及TCP/IP堆栈保持默认5可用服务勾选"vMotion"图3.23VMkernel适配器的端口属性设置配置要点VLANID暂保持为0，MTU及TCP/IP堆栈均保持默认值，仅在可用服务中勾选"vMotion"。配置vMotion交换机IPv4并完成vMotion标准交换机·步骤后段3设置IPv4网络参数进入"IPv4设置"页进入IPv4设置页，设置以下三项参数：需设置IPv4地址子网掩码默认网关完成后单击NEXT按钮继续NEXT→4完成创建进入"即将完成"页进入即将完成页，单击FINISH按钮完成确认：此时可在虚拟交换机界面中查看新创建的

vMotion流量标准交换机本页为vMotion交换机创建步骤的后半部分：完成IPv4参数配置后，通过FINISH完成创建，随后即可在虚拟交换机界面中确认新机。在本工单中，我们了解了如何创建和管理

vSphere标准交换机，以及如何设置其属性以优化网络性能。配置和管理标准交换机，可以更好地满足企业网对虚拟化数据中心的需求，为其提供更高效、更可靠的网络环境。01虚拟机流量创建用于虚拟机流量的标准交换机，并通过端口组连接虚拟机02iSCSI存储访问创建用于iSCSI存储访问的VMkernel适配器标准交换机03vMotion流量创建用于vMotion流量的VMkernel适配器标准交换机04适配器管理管理物理网络适配器与迁移VMkernel适配器工单小结工单3.1小结分布式交换机配置03工单3.2：基本信息与目标vSphere分布式交换机的配置与管理为多台ESXi主机和虚拟机提供网络连接，处理VMkernel流量表3.3基本信息工单编号3.2工单名称vSphere分布式交换机的配置与管理建议学时3

学时所属任务vSphere网络的部署与应用表3.4工单目标知识目标了解vSphere分布式交换机的概念了解vSphere分布式交换机的配置和管理方法技能目标掌握创建和管理vSphere分布式交换机的方法素养目标培养创新思维和探索精神培养团结协作的团队精神登录vCenter并选择数据中心登录vCenterServer1访问https://<vCenterServerIP地址>/ui，输入用户名和密码完成登录2选择

网络视图，然后选择要配置的数据中心创建vSphere分布式交换机步骤（2）·新建DistributedSwitch向导1启动新建向导右键单击商业银行数据中心，选择

DistributedSwitch

→

新建DistributedSwitch2设置名称与版本“名称和位置”页：输入交换机名称（如

DSwitch

），单击“NEXT”“选择版本”页：选择版本（如

6.6.0

），单击“NEXT”3配置上行链路上行链路数量：默认

4

，可按需调整勾选

“创建默认端口组”

，单击“NEXT”4完成创建进入“即将完成”页，检查无误后单击

“FINISH”配图示意图3.26新建DistributedSwitch|图3.27输入交换机名称|图3.28“选择版本”页|图3.29“配置设置”页|图3.30“即将完成”页将ESXi主机添加到分布式交换机步骤（3）右键单击分布式交换机

DSwitch，选择

"添加和管理主机"

命令，添加需要使用该交换机的ESXi主机。1打开"DSwitch-添加和管理主机"对话框在"选择任务"页，选择"添加主机"单选按钮，单击"NEXT"按钮。2选择要添加的ESXi主机弹出"选择新主机"对话框，从列表中选择要添加的ESXi主机，单击"确定"按钮。图3.31

添加和管理主机图3.32

添加主机图3.33

从列表中选择要添加的主机上行链路

是ESXi主机物理网络适配器与分布式交换机间的连接通道，使虚拟机借助分布式交换机接入外部网络。核心作用负载均衡合理配置多条上行链路，可实现网络流量的负载均衡，防止单适配器过载可靠性链路故障时备用链路及时接替，确保网络连接可靠性上行链路：概念与作用操作步骤分配上行链路操作步骤②分配上行链路进入

"管理物理适配器"

页，单击

"分配上行链路"

按钮，在弹出的物理网络适配器列表中选择适配器，单击

"NEXT"

按钮③跳过可选设置连续单击

"NEXT"

按钮，跳过

"管理VMkernel适配器"

页和

"迁移虚拟机网络"

页以上内容可后续配置④完成添加单击

"FINISH"

按钮，完成添加①图3.34为每台ESXi主机分配上行链路②图3.35完成添加连接虚拟机到分布式交换机（4）连接虚拟机到vSphere分布式交换机1在

"虚拟机"

视图中，选择目标虚拟机，单击

"操作"→"编辑设置"2在

"虚拟硬件"

选项卡中，选择网络适配器，在

"选择网络"

列表中选

DPortGroup

端口组，单击

"确定"3启动虚拟机，检查网络连接是否正常图3.36"编辑设置"命令图3.37

选择刚创建的端口组WORKORDER3.2工单3.2小结通过

vSphere分布式交换机，实现更高性能、可扩展性与

网络自动化核心能力与操作要点1集群级集中管理基于vCenterServer创建分布式交换机2主机与上行链路将多台ESXi主机添加到分布式交换机并分配上行链路3统一网络配置通过分布式端口组为虚拟机提供统一网络配置小结配置和管理分布式交换机，可以更好地满足企业网对虚拟化数据中心的需求，为其提供更高效、更灵活的网络环境。高性能可扩展性网络自动化知识链接详解043.3.1虚拟网络通信原理虚拟网络通信原理：虚拟网络的形式虚拟网络通过虚拟化技术实现的计算机网络。虚拟网络连接是两计算设备间不依赖物理线路、而通过虚拟化技术建立的网络连接。虚拟网络的形式按实现基础可分为两类1基于协议典型技术VLANVPNVPLS核心特征通过协议层实现网络虚拟化2基于虚拟设备典型技术Hypervisor内部网络核心特征减少广播包、提升效率与安全性Ⅰ基于协议的虚拟网络VLANVirtualLocalAreaNetwork，虚拟局域网VPNVirtualPrivateNetwork，虚拟专用网络VPLSVirtualPrivateLANService，虚拟专用局域网服务Ⅱ基于虚拟设备的虚拟网络在

Hypervisor

内部连接虚拟机，带来三大收益：减少广播包传输提高传输效率提升安全性应用案例虚拟网络可按不同原则和需求设计配置。例：基于虚拟现实的虚拟Internet——结合虚拟化与Internet概念，提供基于计算机技术的虚拟化网络环境。网络通信是基础依赖Internet作为基础设施实时视频通话通过视频采集和编解码技术，进行实时视频通话，建立社交网络虚拟网络形式详解2·基本原理虚拟网络通信原理：基本原理虚拟网络通信的核心在于

虚拟机或容器之间的相互通信1通信场景这可以是

同一台主机内

不同虚拟机之间的通信，也可以是虚拟机与其他

外部物理设备

或

虚拟设备

之间的通信。2通信前提无论是哪种情况，都需要使用

网络适配器

进行通信；虚拟机可使用

虚拟网络适配器

或专用的

物理网络适配器

。3规模演进随着虚拟机数量的增多，可能需要

接口虚拟化机制

来避免资源冲突。vSphere网络类型vSphere网络三层架构：物理连接

·

虚拟交换

·

外部管控物理网络PhysicalNetwork为物理机之间收发数据而建立的网络，ESXi主机通过物理网络实现互联。物理机互联ESXi主机01虚拟网络VirtualNetwork单台物理机上虚拟机相互通信的逻辑网络，核心载体为虚拟交换机。虚拟机通信虚拟交换机02不透明网络OpaqueNetwork由vSphere外部实体创建管理，如

VMwareNSX

构建的逻辑网络，需使用

NSXManager

或

NSXAPI

管理。VMwareNSXNSXManagerNSXAPI033.3.3vSphere虚拟交换机及其组成功能定位vSphere虚拟交换机用于实现

ESXi主机、虚拟机与外部网络的通信，功能类似于

二层交换机

——工作在数据链路层，基于

MAC地址转发数据帧。支持VLAN配置IEEE802.1q中继协议不支持命令行接口STP（生成树协议）等高级功能基本组成：端口与端口组1端口虚拟交换机上的逻辑连接点2端口组一个或多个端口的逻辑集合，拥有独立配置一个虚拟交换机可创建

一个或多个端口组，每个端口组具备特定配置。虚拟交换机及其组成概述虚拟交换机端口类型详解三种虚拟交换机端口类型各有其功能定位与配置特点虚拟机端口组工作层级数据链路层，无需IP地址核心功能连接若干虚拟机，实现虚拟机互访及外部网络访问可配置特性VLAN、安全性、流量控制、网络端口绑定上行链路端口核心作用绑定ESXi主机网络适配器，实现虚拟机与外部网络通信组合机制绑定多个物理适配器形成

网络适配器组合，实现冗余与负载平衡特殊情形可无上行链路端口，此时无法连接物理网络VMkernel端口工作层级网络层，需分配IP地址核心功能为ESXi主机提供通信服务，支持管理访问、vMotion迁移、网络存储、容错等标识特征通常标识为

vmnic，一个虚拟交换机可创建多个vSphere标准交换机架构与原理由ESXi主机虚拟化实现，原理与物理交换机相似，但不具备物理交换机的高级功能。为ESXi主机和虚拟机提供网络连接，支持同一VLAN内虚拟机流量桥接及外部网络连接。1物理连接层上行链路通过上行链路端口连接ESXi主机的物理网络适配器每个网络适配器对应一个上行链路端口上行链路端口隶属于单个端口组2虚拟连接层端口组虚拟机虚拟网络适配器连接至标准交换机端口组每个端口组可使用一个或多个物理网络适配器处理流量3通信规则层通信范围端口组未连接物理适配器时：虚拟机仅能与同端口组内其他虚拟机通信端口组连接物理适配器后：虚拟机方可与外部网络通信vSphere标准交换机：标准端口组网络标签

是标准端口组的唯一标识，对当前ESXi主机必须唯一，使虚拟机网络配置可跨主机复用。网络标签使用规则1同一广播域的物理适配器端口组→相同网络标签2不同广播域的物理适配器端口组→不同网络标签端口动态扩展机制1端口数按比例

自动增加和减少2可扩展至主机支持的

最大端口数知识链接3.3.5vSphere交换机使用VLAN隔离网络流量VLAN用于减少或隔离广播域。在vSphere中，通过在虚拟交换机端口组分配

VLANID

实现流量隔离，将ESXi主机集成到现有VLAN架构中，隔离广播风暴并保护网络流量。vSphere支持的三种VLAN标记模式EST外部交换机标记ExternalSwitchTaggingVST虚拟交换机标记VirtualSwitchTaggingVGT虚拟客户机标记VirtualGuestTaggingVLAN标记模式端口组VLANID说明物理交换机端口要求ESTExternalSwitchTagging外部交换机标记0虚拟交换机不处理VLAN标记，由物理交换机负责。虚拟机流量以无标记形式发送。适用于虚拟机无需感知VLAN的场景（如管理网络）Access端口绑定到单一VLANVSTVirtualSwitchTagging虚拟交换机标记1～4094虚拟交换机在流量离开ESXi主机前主动添加VLAN标记（802.1Q）。虚拟机无需配置VLAN，由端口组VLANID决定广播域。适用于大多数虚拟机隔离场景Trunk端口允许多VLAN通过VGTVirtualGuestTagging虚拟客户机标记4095标准交换机分布式交换机：VLANID范围或特定值虚拟机操作系统自行标记VLAN标签（如Linuxvconfig或WindowsNICVLAN配置）。虚拟交换机透传标签，不修改或剥离。适用于虚拟机自主管理VLAN的场景（如嵌套虚拟化、多租户）Trunk端口允许多VLAN通过表3.5·知识链接3.3.5（续）vSphere支持的VLAN标记模式vSphere分布式交换机架构分布式交换机为集群级网络连接提供集中控制点，简化虚拟机网络连接的部署、管理与监控。功能上与标准交换机无本质差别，可视为跨多台ESXi主机的

⚡超级交换机。标准交换机vs分布式交换机对比维度vSS标准交换机vDS分布式交换机创建基础ESXi主机vCenterServer适用规模少于

10

台ESXi主机超过

10

台ESXi主机数据平面与管理平面集成在一起分离管理方式逐台配置集中配置，自动推送数据平面与管理平面分离vSphere分布式交换机数据平面与管理平面分离架构网络配置自动推送1管理功能位于

vCenterServer

系统上，在

数据中心级别

统一管理网络配置2数据平面保留在每台

ESXi主机

上，称为

主机代理交换机（HostProxySwitch）3自动推送vCenterServer上的网络配置将

自动推送

到所有ESXi主机代理交换机vCenterServer数据中心级别统一管理ESXi主机主机代理交换机ESXi主机主机代理交换机ESXi主机主机代理交换机分布式交换机：上行链路端口组2vSphere分布式交换机引入

2个抽象概念，用于为虚拟机和VMkernel服务等创建一致的网络配置上行链路端口组dvuplink在创建分布式交换机期间定义，可具有

一条或多条上行链路。上行链路是用于配置ESXi主机物理连接、故障转移和负载平衡策略的模板。1ESXi主机的物理网络适配器可映射到分布式交换机上的上行链路2在ESXi主机层面，每个物理网络适配器连接到具有特定ID的上行链路端口3可通过上行链路设置故障转移和负载平衡策略，并将策略自动传播到主机代理交换机（数据平面）4为与分布式交换机关联的所有