测试虚拟网络：您准备好了吗

1 引言

新一代数据中心建设和云计算是目前通信行业最热的技术，不论是各大设备厂商/软件厂商还是运营商都在对这一改变世界的技术进行深入的研究。其中，这类技术无一例外地提到了“虚拟化”这个概念，虚拟化开始无处不在，虚拟设备、虚拟计算、虚拟应用还有虚拟化的网络；同现实世界中扮演的角色一样，对于肩负连接虚拟世界重任的关键部件虚拟网络的测试，您准备好了吗？

2 数据中心和云计算的趋势

面对网络应用的升级，数据中心也在调整：

（1）数据中心整合，虚拟化刚刚开始：5000~25000台物理服务器，数千台虚拟服务器。
（2）融合的网络架构：10GbEthernet利用FCoE组合SAN和LAN网络；标准的高密度的10GbE交换环境；刀片服务器和虚拟化驱动更高的网络利用率。

（3）网络扩展到虚拟服务器：VMware vNetwork分布式交换机和Cisco Nexus 1000V；安全和负载均衡虚拟应用器；虚拟交换硬件。

云计算技术推动了按需网络的出现，而这些大大小小的网络云连接着数据中心的服务器，而且其中很多都是虚拟服务器。

在应用驱动下，数据中心虚拟化网络和云网络产生，那么如何选择和部署呢？首先，最重要的步骤是——测试。

3 虚拟化网络，你到底了解多少

（1）虚拟网络规模和复杂性

现在的数据中心有很多物理刀片/服务器，而每个可以虚拟1~32个虚拟服务器；一个动态的数据中心超过10000个虚拟服务器，而且随着应用的增加还需扩容，由此可见规模之大远远超出目前的数据中心，是过去的10倍。那么，虚拟交换机的转发表能承担起如此之多的设备通信重任吗？其Mac表有多大？

连接如此多虚拟服务器则是虚拟网络的工作（见图1）。随着应用的增多，虚拟服务器间的数据通信量将成指数级增长，且由于承载在虚拟交换机网络上，流量更加难以识别和控制，流量复杂性大大增加。

图1 虚拟网络规模

（2）虚拟网络的性能

现实的网络应用中，尤其对上层业务数据流量，其L2/L3层转发平面1%的丢包等于20%应用层的性能下降——虚拟化网络同样面临如此问题。在一个基本测试中发现两个VM（虚拟机）间50Mbit/s的流量就可能产生丢包，这在现代真实的交换机上是不可想象的，且将对应用产生巨大影响（见图2）。

图2 虚拟网络的性能

虚拟交换机同虚拟服务器可能在同一台物理刀片上，那么当系统分配给虚拟交换机的资源能否支撑起不断增加的数据交换任务呢？虚拟交换机的吞吐量是多少？其端口可以达到线速转发吗？

虚拟服务器不仅同虚拟服务器之间要通信，而且更多还要同服务器外部广大的用户通信，那么虚拟机同外部网络的数据转发吞吐量是多少？这一指标直接影响服务器的使用率。

（3）虚拟网络设备的功能

同现实的数据网络一样，虚拟网络同样需要VLAN，QoS，ACL等技术分类、识别数据流，那么你的虚拟网络设备支持这样的功能吗？如果支持，其性能又有多高？

当然，虚拟设备的功能远不止上面列举的那些，其实在现实网络设备支持的功能，虚拟网络设备均应该支持，那么如此众多的虚拟网络设备和方案中，哪个功能支持最全面、性能最高呢？

（4）虚拟网络和实体服务器系统的相互影响

虚拟网络是基于实际的服务器资源的，那么在其最大不丢包数据转发情况下，对实际物理资源的使用率怎样？某些突发性的数据转发是否会提高CPU或内存资源的占用率，导致对整个数据中心系统产生影响？

（5）虚拟网络的扩展性和安全

当应用需要变化和扩展时，你的虚拟网络做好准备了吗？例如，目前操作系统提供的DRS功能（Distributed Resource Scheduler），可以自动利用VMotion在虚拟服务器之间切换。那么在这个切换过程中，虚拟网络能否支撑？如果是由于虚拟网络出现问题，那么数据包将丢在哪里？是哪个数据传输方向丢的？问题是由什么产生的? VSwitch，vAppliance，Blade Server，CAN或者物理网络架构?

同目前的数据中心网络架构一样，在数据中心虚拟服务器之间同样需要部署负载均衡设备和安全设备。那么这些设备如何部署，实体的还是同样采用虚拟的方式，哪种比较适合目前网络的应用？

4 为您的虚拟化网络选择一个测试解决方案

虚拟化技术的出现，必然需要一套全新的测试解决方案去测试/分析它，以方便客户了解，并后续去部署这种技术。

思博伦通信在开发解决方案时，一贯重视对未来新技术的支持能力。虚拟化网络测试解决方案Spirent TestCenter? Virtual是基于业界领先的Spirent TestCenter平台上开发的第一个单一应用来验证虚拟网络架构性能、扩展和安全的测试解决方案（见图3）。

图3 Spirent TestCenter? Virtual测试解