詳解實體／虛擬網路架構 完美實作VSAN環境

Layer 3網路規劃建議

當決定將VSAN架構運作於Layer 3網路環境時，表示屆時VSAN叢集節點主機之間將有Layer 3設備（例如L3網路交換器或路由器），如圖9所示。

▲ 圖9 運作於Layer 3網路環境的VSAN架構示意圖。（圖片來源：VMware白皮書 – VMware Virtual SAN Layer 2 and Layer 3 Network Topologies）

同時，因為必須針對每個Layer 3分區送出請求，所以IGMP Querier必須是預設閘道，並且要具備多點傳送群組的成員資格以便執行加入及更新PIM的動作。

留意網路安全性

與其他IP儲存網路流量一樣，在VSAN儲存網路中儲存資源節點主機之間的流量並「沒有加密」。因此，在規劃設計VSAN儲存網路時，應該規劃獨立且安全的VLAN網段進行VSAN儲存流量隔離。

倘若，管理人員需要更高的安全性，那麼可以在更高運作層級中進行資料加密的動作即可，舉例來說，可在VM虛擬主機的客體作業系統中執行資料加密工作任務。

實體網路卡配置

下列為VSAN叢集運作環境中，為每台ESXi主機規劃設計實體網路卡時的配置建議：

·至少配置1個專屬於VSAN儲存流量的實體網路卡。建議配置2個或以上實體網路卡，以便達到VSAN儲存流量負載平衡及容錯移轉機制。

·建議將VSAN儲存流量（VMkernel Port）在Layer 2層級以VLAN隔離來維持基本網路安全性。倘若，需要與其他網路流量共用（例如VM虛擬主機、vSphere vMotion等等），那麼務必要搭配NIOC（Network I/O Control）網路流量頻寬管控機制。

·在Hybrid VSAN運作架構中，若採用1Gbps網路頻寬，則必須規劃多個且專屬的實體網路卡，建議改為採用10Gbps網路頻寬環境。

·在All Flash VSAN運作架構內，倘若採用SATA SSD固態硬碟時仍可採用10Gbps網路頻寬環境，如果使用SAS、NVMe、PCIe或Ultra DIMM等快閃儲存資源，則建議採用25Gbps或40Gbps網路頻寬環境（甚至100Gbps也支援）。

虛擬網路架構介紹

了解VSAN運作架構中實體網路環境的部分後，接下來把VSAN叢集的規劃設計重點轉移到vSphere虛擬化環境內，並將依序討論vSwitch虛擬網路交換器和VMkernel Port，然後再深入至NIC Teaming負載平衡機制與交換器探索機制的部分。

vSwitch虛擬網路交換器

在VSAN運作環境中，支援「標準型交換器」（vNetwork Standard Switch，vSS）或「分散式交換器」（vNetwork Distributed Switch，vDS）。VMware最佳作法則建議管理人員採用vDS分散式交換器，主要原因是vSS並不支援相關進階管理功能，並且會增加企業及組織在管理VSAN運作環境中的營運成本，如圖10所示。

▲ 圖10 vDS分散式交換器啟用NIOC網路流量管控示意圖。（圖片來源：VMware白皮書 – VMware Virtual SAN Layer 2 and Layer 3 Network Topologies）

舉例來說，vSS不支援LBT（Load Based Teaming）負載平衡機制、LLDP（Link Layer Discovery Protocol）交換器環境探索機制、NIOC（Network IO Control）網路流量管控機制等等。

值得注意的是，當vDS分散式交換器啟用NIOC網路流量管控機制（圖11），共有三種管控流量的方式，分別是「共用率值」（Share）、「保留」（Reservation）以及「限制」（Limit）。

▲圖11 vDS分散式交換器啟用NIOC網路流量管控機制。

VMware最佳作法是，考量網路頻寬整體使用率及管理方便度和靈活性，建議採用共用率值的方式進行網路頻寬的管控動作。只要在vSphere Web Client管理介面中，依序點選「首頁 > 網路功能 > vDS Switch > 管理 > 資源配置」項目，即可針對網路流量進行頻寬管理的組態設定。

此外，如果VM虛擬主機有啟用vSphere FT高可用性機制，那麼也請將vSphere FT網路流量的共用率值提升，因為vSphere FT為「延遲時間敏感」（Latency-Sensitive）類型的網路流量，倘若發生網路頻寬不足的情況，將會造成受保護的VM虛擬主機發生非預設的運作錯誤。

VMkernel Port

完成vSwitch虛擬網路交換器的規劃後，接著便是新增VMkernel Port來處理VSAN儲存流量。

基本上，ESXi虛擬化平台上所有類型的流量，都會透過VMkernel Port服務類型的組態設定後進行傳送，並且在VMkernel Port當中除了ESXi主機的管理網路流量外，還有其他類型的網路流量。舉例來說，VMkernel Port還負責vSphere vMotion、iSCSI、NAS/NFS、VSAN、vSphere Replication及vSphere FT等等網路流量。