網路虛擬化新思維(1)：更平、更快、有效率
隨著採用伺服器虛擬化的逐漸增加，許多客戶也逐漸朝其最終目標發展，也就是建構自助式的私有雲端。然而網路基礎設施的建設並未能跟上伺服器虛擬化的轉變程度。因此，網路經常成為效能的瓶頸，使得客戶無法從他們的虛擬化基礎設施及私有雲端上實現應有的效益。

資料中心的網路必須朝更虛擬化、扁平化、智慧化及自動化的方向發展。網路資訊中心結構必須能夠反映出電腦架構對組織的變化，進而完全實現讓企業更為靈活、運作更為有效率以及降低成本等好處。

Brocade在2011年委託研究機構Frost & Sullivan進行虛擬化及雲端運算對網路牽涉程度的評估。Frost & Sullivan針對整個亞太地區的企業組織，對328位IT決策人員進行調查。該研究報告顯示，企業必須要以更為積極主動的態度來面對網路挑戰，而不是抱持事後檢討的心態。

此研究的主要發現為：

 伺服器虛擬化已經來到了轉捩點，已有67%的企業採用伺服器虛擬化。在已經虛擬化的企業中，有46%的企業已經在虛擬伺服器( virtual machines; VM)上運作生產環境。
 35%的企業都以某種形式使用雲端功能。私有雲端屬最普遍的部署模式，有40%的雲端使用者正在使用這種傳輸模式。
 對於IT決策人員而言，最優先的任務是網路虛擬化、資料中心的網路架構扁平化以及網路管理作業簡化。
 因為可擴充性、扁平性及效率因素的影響，使得乙太網路結構的架構變得日益重要。

Frost & Sullivan的建議事項

為了能夠更佳的支援虛擬化及雲端的基礎設施，客戶必須做到：
-可完全的支援建置資源池(resource pools)的虛擬化網路架構層。
-透過扁平式架構將網路基礎設施最佳化。
-將網路自動化成虛擬伺服器感知型網路，並且具備可彈性縮放的自動資源配置功能。
-前瞻性監控和管理網路，以增加可用性和降低營運成本。

亞太地區雲端運算現況

IT產業正在進行一項有關運算資源取得與傳遞方式的轉移。由於雲端運算具有節省成本並增加企業靈活性，以及依隨選模式來傳遞IT資源的特點，因此受到IT決策人士關注的新興領域。在近幾年，亞太地區對於雲端運算的興趣大增，而且也日益成為企業中各高層主管(CXOs)所關注的領域。當採用軟體即服務(SaaS: Software-as-a-Service)的模式在過去十年穩定成長之際，採用基礎設施即服務(IaaS: Infrastructure-as-a-Service)及平台即服務(PaaS: Platform-as-a-Service)的模式，也在過去的12個月中急遽成長。

虛擬化在眾多技術因素中扮演著傳遞雲端服務的推動者，它能夠提供傳遞雲端解決方案的基礎，因此有著非常大的影響力。虛擬化透過創建邏輯實例來協助建造雲端，因此得以提供隨選(on-demand)的服務。客戶可以選擇不同的雲端部署模式，例如公共的、私有的及混合的雲端。瞭解這些不同模式之間的差異性是很重要的。


▲ 圖1: 雲端佈署模式



在過去幾個月內，採用私有雲端的案例顯著成長。該原因係私有雲端能夠提供一些優勢，而這正好被認為是公共雲端這種部署上的劣勢。


▲ 圖2: 亞太區雲端技術採納現況



然而，首次建置私有雲端通常是一個很複雜的過程，它牽涉到相當龐大的投資，包括技術、流程及人員。這份白皮書針對實施私有雲端的一些重要步驟進行研究，其中特別強調與網路有關聯的雲端首次建置。

雲端建置階段

雲端建置包含了四個重要的階段，概述如下：


▲ 圖3: 雲端導入過程



合併

組織可以藉由合併它們的基礎設施來產生很實質的效率改善，而這主要是透過使用不同的虛擬技術來達成的。虛擬化是採用雲端的第一步，因為它可以產生無縫的邏輯資源池，並且增加資產的使用率。它可以使應用獨立於硬體的基礎設施之外，因而允許建立彈性的服務系統。一旦執行正確，虛擬化將可更有效率的提供資源、增加彈性並且降低營運成本。正當伺服器虛擬化是最廣為週知的虛擬化型態時，我們也必須以同等重要性的觀點來考慮諸如儲存裝置、應用程式、網路基礎設施及桌上型電腦這類終端機虛擬化的可能性，以上的每一種虛擬化都對進行合併有所幫助。

根據Frost & Sullivan最近一份針對亞太地區328位企業IT決策人員的研究調查顯示，有超過三分之二的組織已經將它們的伺服器基礎設施虛擬化了。


▲ 圖4: 亞太區虛擬化現況



雖然早期採用者使用伺服器虛擬化主要是用來測試及開發環境，但是今日越來越多的客戶是將生產的工作量移到虛擬伺服器上。在伺服器虛擬化成長已漸趨清晰且成熟之下，我們看到大約近半數(46%)的客戶在它們的生產系統上，使用伺服器虛擬化來執行虛擬工作量。


▲ 圖5: 伺服器虛擬化使用率



這個過渡期是很重要的，因為它顯示出這個虛擬化市場逐漸成熟發展，而且這也是朝向建置私有雲端發展的重要第一步。然而，當伺服器虛擬化可以解決許多傳統伺服器運算的問題時，它也產生了圍繞著網路與儲存基礎設施相關的新問題。現存的資料中心網路架構是建立在有著階級式三層架構的擴展樹協定(spanning tree protocol, STP)之上，而這或許並不適合於虛擬的工作量及日益增加的東西向流量。因此，建立一個簡單、安全、扁平式且虛擬化的資料中心架構，
將視為很關鍵的發展。藉由網路結構的虛擬化，客戶能夠支援他們的伺服器虛擬化及更有效率的來建置初始雲端。它可以協助客戶達到更高運作效率及較低成本的好處。


▲ 圖6: 打造「準虛擬化」網路基礎架構環境所需進行的改變



網路虛擬化至關重要，能解決許多伺服器虛擬化所帶來的挑戰。網路虛擬化並非全新的概念，因為虛擬私有網路(Virtual private network, VPNs)及虛擬區域網路(vLANs, Virtual local area network)的使用存在已久。網路虛擬化能實現網路合併及配置，並將不同的實體網路結合為單一的虛擬網路，或是將一個實體網路分割為多個彼此獨立的虛擬網路。虛擬網路將網路中的所有硬體和軟體視為統一的匯集資源，這些資源的接取利用不受實體障礙的限制。

在實體環境中，增加交換埠(switching port)需使用額外的線纜、連接器及配置。在虛擬環境中，則可自底層實體埠創造出邏輯交換埠。如此一來，網路運作將更為順暢，網路資源的管理可大幅簡化，且高效率的利用資源進而降低成本。