vSphere之VMkernel网络层

VMkernel 网络层用于VSS（标准交换机），提供与主机的连接，并处理 vSphere vMotion、IP 存储、Fault Tolerance、vSAN 等其他服务的标准系统流量。还可以在源和目标 vSphere Replication 主机上创建 VMkernel 适配器，以隔离复制数据流量。VMkernel TCP/IP 堆栈可处理以下 ESXi 服务的流量: vSphere vMotion、iSCSI、NFS、FCoE、Fault Tolerance、vSAN 和主机管理等。

VMkernel

1、VMkernel TCP/IP 堆栈类型

1.1 默认 TCP/IP 堆栈

为 vCenter Server 与 ESXi 主机之间的管理流量和 vMotion、IP 存储、Fault Tolerance 等服务的系统流量提供网络支持。主机管理网络就是使用了默认TCP/IP堆栈的VMkernel适配器并开启了管理流量。

1.2 vMotion TCP/IP 堆栈

为虚拟机实时迁移的流量提供支持。使用 vMotion TCP/IP 可以为 vMotion 流量提供更好的隔离。在 vMotion TCP/IP 堆栈上创建 VMkernel 适配器后，只能将此堆栈用于此主机上的 vMotion。默认 TCP/IP 堆栈上的 VMkernel 适配器对于 vMotion 服务均处于禁用状态。如果某个实时迁移使用默认 TCP/IP 堆栈，而我们使用 vMotion TCP/IP 堆栈配置了 VMkernel 适配器时，迁移也会成功完成。但是，默认 TCP/IP 堆栈上的 VMkernel 适配器对于未来 vMotion 会话将处于禁用状态，目前也可以在默认TCP/IP堆栈上开启vMotion服务来使用vMotion流量。

1.3 置备 TCP/IP 堆栈

支持虚拟机冷迁移、克隆和快照迁移的流量。在远距离 vMotion 期间，可以使用置备 TCP/IP 处理网络文件复制 (Network File Copy, NFC) 流量。NFC 为 vSphere 提供文件特定的 FTP 服务。 ESXi 使用 NFC 在数据存储之间复制和移动数据。使用置备 TCP/IP 堆栈配置的 VMkernel 适配器会处理在长途 vMotion 中克隆已迁移虚拟机的虚拟磁盘的流量。置备 TCP/IP 堆栈可用于隔离单独网关上克隆操作的流量。使用置备 TCP/IP 堆栈配置 VMkernel 适配器后，默认 TCP/IP 堆栈上的所有适配器对于置备流量均处于禁用状态。

1.4 自定义 TCP/IP 堆栈

通过添加VMkernel 级别的自定义 TCP/IP 堆栈，并自定义应用程序处理网络流量。

2、流量类型

2.1 管理流量

承载着 ESXi 主机和 vCenter Server 以及主机对主机 High Availability 流量的配置和管理通信。默认情况下，在安装 ESXi 软件时，会在主机上为管理流量创建 vSphere 标准交换机以及 VMkernel 适配器。为提供冗余，可以将两个或更多个物理网卡连接到 VMkernel 适配器以进行流量管理。

2.2 vMotion 流量

源主机和目标主机上都需要一个用于 vMotion 的 VMkernel 适配器。将用于 vMotion 的 VMkernel 适配器配置为仅处理 vMotion 流量。为了实现更好的性能，可以配置多网卡 vMotion。要拥有多网卡 vMotion，可以将两个或更多端口组专门用于 vMotion 流量，每个端口组必须分别有一个与其关联的 vMotion VMkernel 适配器。然后可以将一个或多个物理网卡连接到每个端口组。这样，有多个物理网卡用于 vMotion，从而可以增加带宽。

注： vMotion 网络流量未加密。应置备安全专用网络，仅供 vMotion 使用。

2.3 置备流量

处理虚拟机冷迁移、克隆和快照迁移传输的数据。

2.4 IP 存储流量和发现

处理使用标准 TCP/IP 网络和取决于 VMkernel 网络的存储类型的连接。此类存储类型包括软件 iSCSI、从属硬件 iSCSI 以及 NFS。如果 iSCSI 具有两个或多个物理网卡，则可以配置 iSCSI 多路径。 ESXi 主机支持 NFS 3 和 4.1。要配置软件以太网光纤通道 (FCoE) 适配器，必须使用专用的 VMkernel 适配器。软件 FCoE 使用 Cisco 发现协议 (CDP) VMkernel 模块通过数据中心桥接交换 (DCBX) 协议传递配置信息。

2.5 Fault Tolerance 流量

处理主容错虚拟机通过 VMkernel 网络层向辅助容错虚拟机发送的数据。vSphere HA 集群中的每台主机上都需要用于 Fault Tolerance 日志记录的单独 VMkernel 适配器。

2.6 vSphere Replication 流量

处理源 ESXi 主机传输至 vSphere Replication 服务器的出站复制数据。在源站点上使用一个专用的 VMkernel 适配器，以隔离出站复制流量。

2.7 vSphere Replication NFC 流量

处理目标复制站点上的入站复制数据。

2.8 vSAN 流量

加入 vSAN 集群的每台主机都必须有用于处理 vSAN 流量的 VMkernel 适配器。

2.9 vSphere Backup NFC

专用备份 NFC 流量的 VMKernel 端口设置。启用 vSphere Backup NFC 服务时，NFC 流量将通过 VMKernel 适配器。

2.10 NVMe over TCP

专用 NVMe over TCP 存储流量的 VMkernel 端口设置。启用 NVMe over TCP 适配器时，NVMe over TCP 存储流量将通过 VMkernel 适配器。

2.11 NVMEe over RDMA

专用 NVMe over RDMA 存储流量的 VMkernel 端口设置。启用 NVMe over RDMA 适配器时，NVMe over RDMA 存储流量将通过 VMkernel 适配器。