VMWare NSX网络及安全虚拟化解决方案
VMware NSX网络虚拟化设计指南
设计指南 / 3
VMware NSX 网络虚拟化设计指南
当然，也可以提供类似的优势。例如，就像虚拟机独立于底层 x86 平台并允许 IT 将物理主机视为计算容量池一样， 虚拟网络也独立于底层 IP 网络硬件并允许 IT 将物理网络视为可以按需使用和调整用途的传输容量池。与旧式体系 结构不同，可以编程方式调配、更改、存储、删除和还原虚拟网络，而无需重新配置底层物理硬件或拓扑。这种革命 性的联网方法能够与企业从熟悉的服务器和存储虚拟化解决方案获得的能力和优势相匹配，从而可发挥软件定义的数 据中心的全部潜能。 有了 VMware NSX，您就有了部署新一代软件定义的数据中心所需的网络。本文将重点介绍为了充分利用您的现有网 络投资并通过 VMware NSX 优化该投资，您应该考虑的设计因素。
数据板 ............................................................4 控制板 ..........................................................................................5 管理板 ..........................................................................................5 使用平台 ........................................................................................5 功能服务 ........................................................................................5 网络虚拟化设计注意事项 ............................................................................6 物理网络 ........................................................................................6
VMware服务器虚拟化解决计划方案方法(详细)
虚拟化解决方案目录一、VMware解决方案概述 (3)1.1 VMware服务器整合解决方案 (3)1.2 VMware商业连续性解决方案 (5)1.3 VMware测试和开发解决方案 (8)二、VMware虚拟化实施方案设计 (10)2.1 需求分析 (10)2.2 方案拓扑图 (10)2.3 方案构成部分详细说明 (11)2.3.1 软件需求 (11)2.3.2 硬件需求 (11)2.4 方案结构描述 (11)2.4.1 基础架构服务层 (11)2.4.2 应用程序服务层 (13)2.4.3 虚拟应用程序层 (18)2.4.4 VMware异地容灾技术 (19)2.5 方案带来的好处 (22)2.5.1 大大降低TCO (22)2.5.2 提高运营效率 (24)2.5.3 提高服务水平 (24)2.5.4 旧硬件和操作系统的投资保护 (24)2.6 与同类产品的比较 (24)2.6.1 效率 (24)2.6.2 控制 (25)2.6.3 选择 (25)三、VMware 虚拟化桌面应用实列 (27)3.1 拓扑图 (27)3.2 方案描述 (27)3.3 方案效果 (27)四、项目预算 (28)一、VMware解决方案概述1.1 VMware服务器整合解决方案随着企业的成长，IT部门必须快速地提升运算能力－以不同操作环境的新服务器形式而存在。
因此而产生的服务器数量激增则需要大量的资金和人力去运作，管理和升级。
IT部门需要：•提升系统维护的效率•快速部署新的系统来满足商业运行的需要•找到减少相关资产，人力和运作成本的方法VMWARE服务器整合为这些挑战提供了解决方案。
虚拟构架提供前所未有的负载隔离，为所有系统运算和I/O设计的微型资源控制。
虚拟构架完美地结合现有的管理软件并在共享存储（SAN）上改进投资回报率。
通过把物理系统整合到有VMWARE虚拟构架的数据中心上去，企业体验到：•更少的硬件和维护费用•空闲系统资源的整合•提升系统的运作效率•性价比高，持续的产品环境整合IT基础服务器运行IT基础应用的服务器大多数是Intel构架的服务器这一类的应用通常表现为文件和打印服务器，活动目录，网页服务器，防火墙，NAT/DHCP服务器等。
VMWare NSX网络与安全解决方案
收益
跨数据中心扩展多租户 在3层基础架构上实现2层网络 基于VXLAN, STT, GRE等实现Overlay 可跨越多个物理主机和网络交换机的逻辑交换 服务
逻辑交换 –将网络的扩展性提高1000倍
14
VMware NSX
逻辑交换服务
15
VMware NSX三层路由: 分布式、功能全面
NSX管理器
逻辑网络
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VMware NSX逻辑交换机
Logical Switch 1
Logical Switch 2
Logical Switch 3
挑战
• • • • 应用/租户之间的分段 虚拟机的移动性需要大二层网络 大的二层物理网络扩展导致生成树问题 硬件内存 (MAC, FIB)表限制 • • • •
Tenant A Tenant B
L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2
CMP
Tenant C
控制器集群
VM to VM Routed Traffic Flow
挑战
• 物理基础架构的扩展性存在挑战—— 路由扩展性 • 虚拟机的移动性存在挑战 • 多租户路由的复杂度 • 流量的发夹问题
收益
• • • • • 在虚拟化层实现分布式路由 动态的，基于API的配置 完整功能——OSPF, BGP, IS-IS 基于租户的逻辑路由器 可与物理交换机协同
收益
• • • • • 分布在虚拟化层 动态，基于API的配置 使用VM名字和基于标识的规则 线速，每主机15+ Gbps 对封装的流量完全可见
性能与扩展性 ——1,000+主机 30Tbps防火墙
18
虚拟网络：一个通过软件定义的完整网络
网络安全-虚拟化安全管理系统V7.0(无代理)_VMware平台_解决方案
xxxxxxx客户虚拟化杀毒技术建议书.................................................................................................................................1.1.项目背景 (1)1.2.建设目标 (1)1.3.设计原则 (2)1.4.客户价值 (3).................................................................................................................................2.1.安全威胁分析 (3)2.2.安全必要性分析 (4)2.3.项目建设需求 (5).................................................................................................................................3.1.防病毒能力设计实现 (6)防病毒整体设计实现 (6)防病毒模块设计实现 (7)3.2.防病毒部署设计实现 (8)部署设计 (8)兼容性设计 (9)..........................................................................................................................项目概述1.1.项目背景随着[添加客户名称]市场业务和内部基础服务的极大拓展，现有的基础设施服务已经无法满足日益增长的业务、管理压力，数据中心空间、能耗、运维管理压力日益凸显。
[添加客户名称]借助VMware虚拟化技术，对基础设施服务进行扩展和优化改造，使原有或者新增资源得到更高效的利用，大幅削减设备的资本支出、降低与电力和冷却相关的能源成本以及节省物理空间。
VMware NSX网络虚拟化 - 设计指南-VMware NSX for vSphere (NSX-V) 网络虚拟化
VMware®NSX for vSphere (NSX-V) 网络虚拟化设计指南目标受众 (4)概述 (4)网络虚拟化简介 (5)NSX-v 网络虚拟化解决方案概述 (5)控制平面 (5)数据平面 (5)管理平面和使用平台 (6)NSX 功能性服务 (6)NSX-v 功能组件 (7)NSX Manager (7)Controller 集群 (8)VXLAN 入门 (10)ESXi Hypervisor 与 VDS (11)用户空间和内核空间 (12)NSX Edge 服务网关 (12)传输域 (14)NSX 分布式防火墙 (DFW) (15)NSX-v 功能性服务 (21)多层应用部署示例 (21)逻辑交换 (22)多目标流量的复制模式 (23)多播模式 (23)单播模式 (25)混合模式 (26)填充 Controller 表 (27)单播流量（虚拟到虚拟通信） (28)单播流量（虚拟到物理通信） (29)逻辑路由 (32)逻辑路由组件 (33)逻辑路由部署选项 (37)物理路由器作为下一个跃点 (38)Edge 服务网关作为下一个跃点 (38)逻辑防火墙 (40)网络隔离 (41)网络分段 (41)充分利用抽象化 (42)高级安全服务注入、串联和引导 (43)跨物理和虚拟基础架构的一致的可见性和安全模式 (44)通过 NSX DFW 实现的微分段用户场景和实施 (45)逻辑负载均衡 (49)虚拟专用网络 (VPN) 服务 (52)L2 VPN (53)L3 VPN (54)NSX-v 设计注意事项 (55)物理网络要求 (56)简易性 (57)分支交换机 (57)主干交换机 (58)可扩展性 (58)高带宽 (58)容错 (59)差异化服务–服务质量 (60)NSX-v 部署注意事项 (61)NSX-v 域中的 ESXi 集群设计 (62)计算、边缘和管理集群 (62)NSX-v 域中的 VDS 上行链路连接 (64)NSX-v 域中的 VDS 设计 (68)ESXi 主机流量类型 (68)VXLAN 流量 (69)管理流量 (69)vSphere vMotion 流量 (69)存储流量 (70)适用于 VMkernel 接口 IP 寻址的主机配置文件 (70)边缘机架设计 (71)NSX Edge 部署注意事项 (72)NSX 第 2 层桥接部署注意事项 (80)总结 (82)目标受众本文档面向有兴趣在 vSphere 环境中部署 VMware® NSX 网络虚拟化解决方案的虚拟化和网络架构师。
NSX网络虚拟化整体解决方案
自助化应用组装
应用蓝图
应用服务
应用发布标准化
自助服务 门户
基础架构服务
服务目录
无需管理员参与
软件定义数据中心
管理
监控
自动化
软件定义网络 虚拟化主机与存储
基础架构云
应用服务云
数据中心网络现状及面临的挑战
12
数据中心网络的现状
POD C：应用C
X86 服务器
接入层
L2
汇聚层
安全边界
L3
安全边界 汇聚层 L3 L2 接入层
▪ 每个组件都在特定的层进行操作。
使用模式 管理层 控制层
数据层
NSX 概述：数据层组件
▪ 数据层负责处理端点间的数据流。
使用模式
管理层
控制层
数据层
NSX Virtual Switch
分布式 交换机
ESXi
VXLAN
分布式 逻辑路由器
防火墙
虚拟化管理程序内核模块
• VMware NSX Virtual Switch™ NSX Edge • 分布式网络边缘 服务网关 • 线速性能
通用网络硬件
虚拟网络
网络虚拟化带来的价值
打破壁垒：使网络及其相关服务部署不再受 制于底层物理网络硬件和物理位置的限制
✓ 实现按需/自动化部署虚拟网络 ✓ 按需动态部署虚拟网络，不受物理位置限制 ✓ 面向对象的QoS以及安全策略配置 ✓ 集中控制，系统性的可视, 监控与管理 ✓ 逻辑区域完全隔离 (L2 & L3) ✓ 95+% 减少物理网络资源消耗（IP，VLAN，MAC地址等） ✓ 智能边界，分布式转发
• 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
VMware-NSX-V与NSX-T的比较
VMware NSX-V与NSX-T的比较（转载&翻译）当今虚拟化领域中最令人兴奋的技术领域之一是软件定义网络（SDN）。
软件定义的网络或SDN确实在改变着我们所知道的网络格局，并创造了一个世界，在该世界中，物理网络只是一个底层环境，在其上交换和路由虚拟网络数据包。
VMware的NSX是软件定义的网络解决方案，可完全通过软件提供虚拟化网络和安全性。
它是当今市场上最重要的企业数据中心SDN解决方案，它允许企业通过提供灵活的控件和技术解决方案来满足当今快速发展的网络需求，从而使企业数据中心实现现代化。
如今，使用VMware NSX，需要注意该产品的两个变体。
它们是NSX-V和NSX-T。
在这篇文章中，我们将看看以下内容：VMware NSX-V和NSX-T有什么区别他们实现了哪些不同的目标如何实施为什么选择一个而不是另一个解决方案VMware NSX技术概述VMware的NSX是功能强大的软件定义网络解决方案，它使当今的企业可以解决当今混合云数据中心中围绕安全性，自动化和敏捷性等非常复杂的问题。
)数据中心中的VMware NSX具有四个主要优点，可以使网络现代化。
微细分多云网络网络自动化云原生应用由于VMware NSX是基于软件的解决方案，因此它吹捧了在代码中部署更改，配置，新设计和体系结构的所有好处和敏捷性，因为这些是在软件结构而非硬件中定义的。
在涉及物理硬件的网络更改的传统日子里，繁琐，繁琐，耗时的过程通常涉及网络团队和其他更改控制要求，这些要求甚至对正在进行的网络基础结构进行简单更改也带来极大的复杂性。
借助NSX等软件定义的解决方案，这些传统障碍不再是挑战，因为可以在软件结构中实现或进行更改。
NSX代表着企业能够在其软件定义的数据中心基础架构中控制网络流量的方式上的一次革命性转变。
借助使用VMware NSX的网络虚拟化，您具有与网络虚拟机管理程序等效的功能，该功能允许虚拟地通过第7层网络服务配置完整的第2层设备集。
VMware NSX解决方案
性能与扩展能力– 1,000+ Hosts 30
Tbps of Firewall
VMware NSX 负载均衡
计费域
互联网域
认证域
其他域
30
NSX 愿景
虚拟桌面 移动终端
Hyper-V
公有云
自有数据中心
第三平台应用
31
谢谢 ！
32
VMware NSX 逻辑交换
Logical Switch 1 Logical Switch 2 Logical Switch 3
挑战
• • • • 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 • • • •
been determined.
CONFIDENTIAL
‹#›
VMware NSX合作伙伴
Application delivery services Security Visibility & operations Physical to cloud
21
VMware PSO 专业服务保障实现业务物理网络拓扑到虚拟化实现
NSX
vRealize自动化
逻辑交换机
Web
App Web
逻辑路由器
V M
Web Database App
逻辑防火墙
V V MV V V M M M M
V V M 业务A的开发测试环境 V M App M Database
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物理网络
目前网络与安全架构向云计算转型时遇到的挑战
成本
- 桌面防病毒 - 数据丢失保护, 白名单
Users
挑战
配置太复杂, 烟囱式扩展, 大量人工操作, 集中式处理带来性能瓶颈, 网络资源限制!
效率
后台服务
Sites
Horizon VDI DMZ
- DMZ 防火墙, NAT, DDI
- Site and user VPNs - 负载均衡器, WAF - 专有硬件
L3 L2
East/West
11
North/South
六、核心链路和节点带宽被大量发夹流量消耗
70%
L3 L2
East/West
12
七、难以实现网络及安全的L2-L7层自动化
虚拟数据中心
• 管理平面分散 • 大部分没有开放API接口 • 难以实现端到端的网络自动化
计算虚拟抽象层
物理基础架构
企业建立云计算数据中心该如何应对以上挑战？
1 7
2
3
4
5
8
9
6
9
五、对新业务部署上线支持缓慢
Web
Web
Corpnet/Internet
App
App
DB
DB
Compute Network
DC Services
• 服务部署缓慢 • 可扩展性受限 • 移动性受限 • 依赖于硬件 • 运维管理复杂
10
North/South
虚拟化和云计算环境，使得数据中心的业务流量模型发生改变
1. 网络割裂 导致资源池利用率及灵活性降低 2. 网络架构复杂，割接工作量大 3. 安全域的边界防护难以运维 4. 已有业务变更响应缓慢，容易导致误操作 5. 对新业务部署上线支持缓慢 6. 核心链路和节点带宽被大量发夹流量消耗 7. 难以实现网络及安全的L2-L7层自动化
CONFIDENTIAL
redundancy ▪ fast convergence ▪ Multi-Chassis LACP, L2MP ▪ QoS, Security，subscription
ratio…
难以保证网络配置的一致性！
7
三、安全域的边界防护难以运维
Internet
在数据中心内部 很少或没有
东西向安全控制
化平台主要功能
15
VMware NSX网络与安全虚拟化平台
软件 硬件
二层交换
三层路由
防火墙
负载均衡
基于NSX的网络与安全虚拟化
像管理VM一样 管理网络与安全
NSX是VMware SDDC(软件定义的数据中心)的重要组成部分
终端用户计算
传统应用
应用
新式云应用
私有云
混合云
公有云
6
二、网络架构复杂，维护工作量大
集群1
集群N
ESXi
vSphere Distributed Switch
ESXi
PG VLAN Uplink Teaming
ESXi
ESXi
接入层 汇聚层
▪ 定义DV Port Groups ▪ Defined based on traffic type ▪ Teaming – Resiliency, Capacity ▪ VLAN – Traffic Isolation ▪ NIOC Shares – B/W mgmt ▪ End-End QoS - 802.1p
Web
vSphere
- VLANs, ACLs, 防火墙, IDS/IPS, 监控 - 服务器防病毒, 虚拟机安全 - 网络设备及架构需全部升级来适应虚拟化环境: FabricPath/TRILL,
and VM-tracing etc. 需要新的成百上千万的投资! - AAA、应用、数据保护、合规
一、网络割裂 导致资源池利用率及灵活性降低
▪ 物理网卡功能分区 ▪ Aggregate multiple pNics
▪ 监控与排障 ▪ NetFlow – Understand traffic ▪ Port Mirroring – Troubleshooting
▪ 物理网络设计 ▪ 802.1Q, STP, Ethernet Channel ▪ Blade I/O Module Design ▪ VLAN load balancing, L3 GW
软件定义的数据中心
云计算管理平台—vRealize Suite 7
云计算自动化 (vRealize Automation)
云计算业务 (vRealize Business
for Cloud)
云计算运营管理 (vRealize Operations 和 vRealize Log Insight)
计算-vSphere
网络-NSX
基础架构虚拟化
存储-VSAN
可延展性
计算硬件
网络硬件
存储硬件 IT物理基础架构
NSX网络与安全虚拟化总体架构
支撑任意的应用 (无需修改)
虚拟网络 云管理平台（vRealize Suite,OpenStack,Cloudstack）
vCloud Automation Center
IaVaSMware NSX 网Pa络aS 虚拟化平台 DaaS
VMware NSX：网络及安全虚拟化解决方案
1
主题内容
1 网络及安全为什么要虚拟化？ 2 NSX网络及安全虚拟化平台主要功能 3 NSX网络及安全虚拟化方案典型应用场景
MOBILE
DATA CENTER
CLOUD
2
网络及安全为什么要虚拟化？
3
网络成为通往云计算之路的壁垒
单个人工节点管理
烟囱式扩展方式
安全控制不足
基于IP的安全策略 难以运维
CONFIDENTIAL
8
四、已有业务变更响应缓慢，容易导致误操作
• 业务开发人员: 我已经调整好一套两层的Web应用系统，要尽快上线 • 网络管理员: 我应该如何调整配置网络拓扑?NAT策略？ • 安全管理员：我应该如何调整防火墙安全策略？负载分担策略？
Internet Web App
网络状态难以统一监控
虚拟网络与物理网络协调困难
VLANs 不可扩展
缺少自动化程序化控制
不宜满足多种业务的SLAs
网络分割限制资源池化与共享
功能被硬件捆绑
限制了虚机迁移范围
有限的多租户支持
L3-L7 集中式转发性能瓶颈 租户自己无法控制地址管理
工作负载不能灵活部署、均衡资源
虚拟机网络计费
人工操作拖延迁移与灾备恢复时间
vCenter
Operations Mgmt
逻辑防火墙 vCloud Dire逻cto辑r 交/ C换on网ne络ctor
逻辑负载均衡 Application
逻辑VPN