Как работает функция распределенного маршрутизатора в VMware NSX

VMware NSX – это платформа виртуализации сети, предоставляемая компанией VMware. Она позволяет организациям создавать и управлять виртуальными сетями виртуальной инфраструктуры, что обеспечивает большую гибкость и масштабируемость в сравнении с традиционными физическими сетями.

Одной из ключевых функций VMware NSX является распределенный маршрутизатор. Этот маршрутизатор представляет собой программно-обусловленный компонент VMware NSX, который предоставляет взаимодействие между виртуальными машинами (ВМ) и физическими сетями.

Принцип работы распределенного маршрутизатора в VMware NSX основан на использовании распределенных сервисных узлов (DSR). В каждом хосте ESXi виртуальные машины имеют свое собственное виртуальное устройство маршрутизации (vRouter). Каждый vRouter принимает информацию о маршрутах из контроллера NSX, который затем синхронизирует маршруты между всеми vRouter на разных хостах ESXi.

Когда ВМ отправляет пакет данных, vRouter на хосте, на котором находится ВМ, будет первым, кто принимает этот пакет. Затем vRouter производит проверку адреса назначения в пакете и сравнивает его с его таблицей маршрутизации. Если адрес назначения находится в его подсети, vRouter будет отправлять пакет по местной сети. В противном случае, vRouter будет использовать внешний интерфейс, чтобы отправить пакет на физическую сеть или следующий хоп в пути маршрута до адреса назначения.

Распределенная архитектура и виртуализация сети

Распределенная архитектура виртуализированной сети NSX позволяет управлять маршрутизацией и коммутацией данных прямо на виртуальных хостах, что значительно повышает производительность и устойчивость сети. Вместо того, чтобы все сетевые запросы обрабатывались централизованным узлом, распределенные маршрутизаторы обрабатывают трафик непосредственно на хостах, где работает виртуальная машина.

Виртуализация сети в VMware NSX позволяет объединить физические сети и создать единую виртуальную сеть, которая может быть легко управляема и конфигурируема. Основываясь на принципах программного определения сети (SDN), виртуализированная сеть позволяет автоматизировать процессы настройки и управления сетевыми ресурсами, а также обеспечивает возможность миграции виртуальных машин между физическими хостами без прерывания сетевого соединения.

Использование распределенной архитектуры и виртуализации сети в VMware NSX позволяет организациям эффективно управлять своей сетевой инфраструктурой, повышать безопасность и гибкость сети, а также уменьшить затраты на поддержку и развертывание физических сетей.

Принципы работы распределенного маршрутизатора

Принцип работы распределенного маршрутизатора основан на использовании технологии NSX Edge Service Gateway, которая предоставляет виртуальный маршрутизатор в каждой виртуальной машине. Каждый маршрутизатор обладает полным набором маршрутов и может работать независимо от остальных маршрутизаторов в сети.

Распределенный маршрутизатор выполняет переадресацию пакетов на основе информации о маршрутах, которая получается от NSX Controller. Контроллеры NSX собирают информацию о топологии виртуальной сети и передают ее каждому маршрутизатору для принятия решений о маршрутизации пакетов.

Одной из важных особенностей распределенного маршрутизатора является его способность к автоматической маршрутизации пакетов в локальных сегментах сети. Для этого используется механизм ARP (Address Resolution Protocol), который позволяет определить MAC-адрес узла в сети по его IP-адресу.

Для обеспечения высокой производительности и отказоустойчивости, распределенный маршрутизатор использует технологию мультикастинга. Это позволяет ему быстро и эффективно передавать пакеты между различными сегментами виртуальной сети.

Распределенный маршрутизатор также обладает возможностью настраивать политику безопасности и фильтровать трафик на уровне IP-адресов, портов и протоколов. Это позволяет создавать иерархические сетевые сегменты и обеспечить безопасное взаимодействие между ними.

Динамическое обновление таблиц маршрутизации

Когда маршрутизатор получает новые данные о доступных маршрутах или изменения в сетевой топологии, он обновляет свою таблицу маршрутизации. Это позволяет ему принимать правильные решения о том, как направить пакеты данных в сети.

Для динамического обновления таблиц маршрутизации маршрутизатор использует протоколы маршрутизации, такие как OSPF, BGP или IS-IS. Эти протоколы позволяют автоматически обмениваться информацией о маршрутах с другими маршрутизаторами в сети.

Когда маршрутизатор получает обновления от других маршрутизаторов, он анализирует эти данные и обновляет свою таблицу маршрутизации с учетом новой информации. При этом маршрутизатор применяет различные алгоритмы для выбора наилучшего маршрута для каждого пакета данных.

Динамическое обновление таблиц маршрутизации позволяет сети виртуальных машин быстро адаптироваться к изменениям в сетевой инфраструктуре. Это существенно упрощает управление и обеспечивает более эффективное использование сетевых ресурсов.

Использование технологии Overlay и Virtual Extensible LAN (VXLAN)

Для обеспечения эффективной работы функции распределенного маршрутизатора в VMware NSX, применяется технология Overlay и Virtual Extensible LAN (VXLAN). Эти технологии позволяют создавать виртуальные сети поверх физической инфраструктуры, что обеспечивает масштабируемость, упрощает управление и обеспечивает гибкость сети.

Технология Overlay представляет собой абстракцию, которая позволяет создать виртуальную сеть поверх физической сети. Виртуальные сети создаются на уровне программного обеспечения и могут протекать через любую физическую сетевую инфраструктуру. Это позволяет расширить возможности сети без изменения физической инфраструктуры и предоставляет более гибкое управление сетью.

Технология Virtual Extensible LAN (VXLAN) используется для создания виртуальных локальных сетей (VLAN) поверх физической инфраструктуры. VXLAN использует потоковый IP-туннель, чтобы упаковывать сетевые пакеты в IP-пакеты, с добавлением заголовка VXLAN. Это позволяет эффективно передавать сетевые пакеты виртуальных сетей между различными узлами в сети.

Использование технологии Overlay и VXLAN в функции распределенного маршрутизатора VMware NSX позволяет создавать виртуальные сети с разделением трафика, обеспечивать безопасность и оптимизировать использование сетевых ресурсов. Эти технологии также позволяют достичь масштабируемости, упрощают управление сетью и повышают гибкость настройки сети в среде виртуализации.

Преимущества и возможности функции распределенного маршрутизатора

Функция распределенного маршрутизатора в VMware NSX предлагает ряд значительных преимуществ и возможностей для эффективной работы сети:

1. Повышенная производительность: распределенный маршрутизатор обеспечивает высокую скорость передачи данных и ускоряет обработку трафика, что позволяет сети работать более эффективно.
2. Улучшенная отказоустойчивость: благодаря распределенному дизайну, маршрутизатор имеет резервные копии и автоматически перенаправляет трафик, если одна из его частей выходит из строя.
3. Гибкость и масштабируемость: функция распределенного маршрутизатора позволяет гибко настраивать и масштабировать сеть, добавлять и изменять маршруты без значительных прерываний.
4. Упрощенное управление: управление функцией распределенного маршрутизатора осуществляется централизованно через NSX Manager, что упрощает администрирование сети и позволяет осуществлять быструю настройку и мониторинг маршрутов.
5. Высокая безопасность: распределенная маршрутизация позволяет проверять и контролировать трафик на уровне виртуальных машин, что обеспечивает более высокий уровень безопасности и защиты от внешних угроз.

Все эти преимущества делают функцию распределенного маршрутизатора в VMware NSX отличным выбором для эффективного и безопасного управления сетью в виртуализированной среде.