Новости Статьи VMware Veeam StarWind vStack Microsoft Nakivo Citrix Symantec События Релизы Видео Контакты Авторы RSS
Виртуализация и виртуальные машины

Все самое нужное о виртуализации и облаках

Более 6320 заметок о VMware, AWS, Azure, Veeam, Kubernetes и других

VM Guru / News / Как устроена цепочка сетевого стека VMware ESXi на уровне виртуального коммутатора - Network IOChain.

Как устроена цепочка сетевого стека VMware ESXi на уровне виртуального коммутатора - Network IOChain.

28/12/2018

Поддержите VM Guru!

USDT / TRC20, адрес: TCDP7d9hBM4dhU2mBt5oX2x5REPtq9QdU1




Пост:

Недавно мы писали про то, как работает механизм регулирования полосы канала Network I/O Control (NIOC) в VMware vSphere, который позволяет приоритизировать различные типы трафика на одном сетевом адаптере, а сегодня взглянем на сам механизм прохождения трафика по уровням абстракции виртуального коммутатора изнутри.

Цепочка прохождения пакетов по сетевому стеку гипервизора ESXi через различные уровни называется Network IOChain. Это фреймворк, который позволяет на пути следования данных от виртуальной машины к физическому сетевому адаптеру производить различную модификацию данных и передачу их на следующий уровень.

IOChain обеспечивает связность виртуального коммутатора vSphere Standard Switch (VSS) или vSphere Distributed Switch (VDS) от групп портов на них к портам физических сетевым адаптеров (uplikns) в процессе передачи и обработки пакетов между этими сущностями. Для каждого из виртуальных коммутаторов есть 2 интерфейса IOChain (для входящего и исходящего трафика). Это дает большую гибкость по настройке политик каналов трафика Ingress и Egress.

Примерами таких политик служат поддержка сетей VLAN, механизма группировки NIC teaming и шейпинг трафика (traffic shaping). Работают эти политики на трех уровнях абстракции (в порядке следования от виртуальной машины):

  • Группа портов виртуального коммутатора (port group).

На этом уровне работает фильтрация VLAN, а также политики безопасности, такие как Promiscuous mode, MAC address changes и Forged transmits. Пользователи также могут настроить политики шейпинга исходящего трафика (для VSS) или в обоих направлениях (только для VDS).

  • Обычный или распределенный виртуальный коммутатор (VSS или VDS).

Основная задача этого уровня - направлять пакеты к нужному порту (аплинку), через которые они достигнут адреса назначения. Он оперирует MAC-адресами источника и назначения, а также определяет, отдавать ли трафик локально (в рамках одного или нескольких виртуальных коммутаторов на хосте), либо перенаправлять его к уровню аплинка хоста ESXi.

Кроме того, на этом уровне настраиваются правила NIC teaming по балансировке пакетов между аплинками, подключенными к данному коммутатору. Ну и на этом уровне можно также настраивать политики шейпинга и безопасности для всего виртуального коммутатора в целом.

  • Порт (uplink).

Этот уровень отвечает за передачу трафика к драйверу сетевого адаптера. На этом уровне работают функции hardware offloading, облегчающие работу с обработкой пакетов за счет ресурсов сетевой карты. Доступные возможности hardware offloading зависят от конкретной модели карты и ее драйвера. Примерами таких возможностей являются TCP Segment Offload (TSO), Large Receive Offload (LRO) и Checksum Offload (CSO). Также здесь обеспечивается поддержка оверлейных протоколов VXLAN и Geneve, которые используются в решениях NSX-v и NSX-T соответственно (эта поддержка есть во многих современных сетевых картах).

Помимо этого на уровне аплинка работают механизмы буфферизации пакетов при всплесках нагрузки (ring buffers), после чего пакеты передаются на DMA-контроллер, чтобы быть обработанными процессором карты и перенаправлены уже в сеть передачи данных.

Для обычного виртуального коммутатора (VSS) схема прохождения трафика через уровни абстракции IOChain выглядит так:

Если же у вас распределенный виртуальный коммутатор VDS, то вы можете использовать механизм Network I/O Control (NIOC) для резервирования и приоритизации трафика внутри канала аплинков. Также VDS предоставляет множество дополнительных возможностей, таких как LBT (Load Balanced Teaming) и LACP (Link Aggregation Control Protocol).

В случае с VDS схема с IOChain выглядит следующим образом:

 

Обратите внимание, что на этой диаграмме есть дополнительный модуль DVfilter. Это API-фреймворк, который есть в VDS и требуется для работы решения NSX. Когда компоненты NSX устанавливаются в ядро ESXi, они взаимодействуют с трафиком именно через этот модуль.

С помощью команды summarize-dvfilter можно вывести все загруженные агенты DVfilter и фильтры. Вот так это выглядит без установленного решения NSX:

Если вы посмотрите информацию по компонентам NSX, когда он установлен, то увидите модули nxst-switch-security, nsxt-vsip и nsxt-vdrb.

Вообще, весь стек IOChain является модульным, что позволяет добавлять новую функциональность его компонентов на различных уровнях абстракции. Например, компоненты DVfilter разделяются на Fastpaths, Slowpaths и Filters:

  • Fastpaths – фильтры трафика на уровне ядра ESXi.
  • Slowpaths – интеграция со сторонними продуктами для сетевой инфраструктуры.
  • Filters – размещение фильтров в слоты для каждого из подходящих по модели сетевых адаптеров vNIC.

В VMware vSphere 6.7 в стеке IOChain появилось несколько улучшений, таких как поддержка MAC learning и функции IGMP snooping через интерфейс VNI (Virtual Network Interface), которые могут быть использованы в будущем.

Ну и напомним, что текущая версия распределенного виртуального коммутатора VDS - это 6.6, об их обновлении мы писали вот тут.

Интересное:





Зал Славы Рекламодателя
Ближайшие события в области виртуализации:

Быстрый переход:
VMware Veeam Broadcom Offtopic Microsoft Cloud StarWind VMachines NAKIVO vStack Gartner Vinchin Nakivo IT-Grad Teradici VeeamON VMworld PowerCLI Citrix VSAN GDPR 5nine Hardware Nutanix vSphere RVTools Enterprise Security Code Cisco vGate SDRS Parallels IaaS HP VMFS VM Guru Oracle Red Hat Azure KVM VeeamOn 1cloud DevOps Docker Storage NVIDIA Partnership Dell Virtual SAN Virtualization VMTurbo vRealize VirtualBox Symantec Softline EMC Login VSI Xen Amazon NetApp VDI Linux Hyper-V IBM Google VSI Security Windows vCenter Webinar View VKernel Events Windows 7 Caravan Apple TPS Hyper9 Nicira Blogs IDC Sun VMC Xtravirt Novell IntelVT Сравнение VirtualIron XenServer CitrixXen ESXi ESX ThinApp Books P2V Backup Private AI vDefend VCF Workstation Network vSAN Tanzu VMUG HCX VCPP Labs Explore Data Protection ONE AI Intel Live Recovery VCP V2V Aria NSX DPU Update EUC Avi Community Skyline Host Client GenAI Chargeback Horizon SASE Workspace ONE Networking Ransomware Tools Performance Lifecycle AWS API USB SDDC Fusion Whitepaper SD-WAN Mobile SRM ARM HCI Converter Photon OS Operations VEBA App Volumes Certification VMConAWS Workspace Imager SplinterDB DRS SAN vMotion Open Source iSCSI Partners HA Monterey Kubernetes vForum Learning vRNI UAG Support Log Insight AMD vCSA NSX-T Graphics NVMe HCIBench SureBackup Docs Carbon Black vCloud Обучение Web Client vExpert OpenStack UEM CPU PKS vROPs Stencils Bug VTL Forum Video Update Manager VVols DR Cache Storage DRS Visio Manager Virtual Appliance PowerShell LSFS Client Datacenter Agent esxtop Book Photon Cloud Computing SSD Comparison Blast Encryption Nested XenDesktop VSA vNetwork SSO VMDK Appliance VUM HoL Automation Replication Desktop Fault Tolerance Vanguard SaaS Connector Event Free SQL Sponsorship Finance FT Containers XenApp Snapshots vGPU Auto Deploy SMB RDM Mirage XenClient MP iOS SC VMM VDP PCoIP RHEV vMA Award Licensing Logs Server Demo vCHS Calculator Бесплатно Beta Exchange MAP DaaS Hybrid Monitoring VPLEX UCS GPU SDK Poster VSPP Receiver VDI-in-a-Box Deduplication Reporter vShield ACE Go nworks iPad XCP Data Recovery Documentation Sizing Pricing VMotion Snapshot FlexPod VMsafe Enteprise Monitor vStorage Essentials Live Migration SCVMM TCO Studio AMD-V KB VirtualCenter NFS ThinPrint Director Memory SIOC Troubleshooting Stretched Bugs ESA Android Python Upgrade ML Hub Guardrails CLI Driver Foundation HPC Orchestrator Optimization SVMotion Diagram Ports Plugin Helpdesk VIC VDS Migration Air DPM Flex Mac SSH VAAI Heartbeat MSCS Composer
Полезные постеры:

Постер VMware vSphere PowerCLI 10

Постер VMware Cloud Foundation 4 Architecture

Постер VMware vCloud Networking

Постер VMware Cloud on AWS Logical Design Poster for Workload Mobility

Постер Azure VMware Solution Logical Design

Постер Google Cloud VMware Engine Logical Design

Постер Multi-Cloud Application Mobility

Постер VMware NSX (референсный):

Постер VMware vCloud SDK:

Постер VMware vCloud Suite:

Управление памятью в VMware vSphere 5:

Как работает кластер VMware High Availability:

Постер VMware vSphere 5.5 ESXTOP (обзорный):

 

Популярные статьи:
Как установить VMware ESXi. Инструкция по установке сервера ESXi 4 из состава vSphere.

Включение поддержки технологии Intel VT на ноутбуках Sony VAIO, Toshiba, Lenovo и других.

Типы виртуальных дисков vmdk виртуальных машин на VMware vSphere / ESX 4.

Как работают виртуальные сети VLAN на хостах VMware ESX / ESXi.

Как настроить запуск виртуальных машин VMware Workstation и Server при старте Windows

Сравнение Oracle VirtualBox и VMware Workstation.

Что такое и как работает виртуальная машина Windows XP Mode в Windows 7.

Диски RDM (Raw Device Mapping) для виртуальных машин VMware vSphere и серверов ESX.

Работа с дисками виртуальных машин VMware.

Где скачать последнюю версию VMware Tools для виртуальных машин на VMware ESXi.

Подключение локальных SATA-дисков сервера VMware ESXi в качестве хранилищ RDM для виртуальных машин.

Как перенести виртуальную машину VirtualBox в VMware Workstation и обратно

Инфраструктура виртуальных десктопов VMware View 3 (VDI)

Как использовать возможности VMware vSphere Management Assistant (vMA).

Бесплатные утилиты для виртуальных машин на базе VMware ESX / ESXi.

Интервью:

Alessandro Perilli
virtualization.info
Основатель

Ратмир Тимашев
Veeam Software
Президент


Полезные ресурсы:

Последние 100 утилит VMware Labs

Новые возможности VMware vSphere 8.0 Update 1

Новые возможности VMware vSAN 8.0 Update 1

Новые документы от VMware

Новые технологии и продукты на VMware Explore 2022

Анонсы VMware весной 2021 года

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2021

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2020

Новые технологии и продукты на VMware VMworld Europe 2019

Новые технологии и продукты на VMware VMworld US 2019

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2019

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2018

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2017



Copyright VM Guru 2006 - 2025, Александр Самойленко. Правила перепечатки материалов.
vExpert Badge