• 1. 虚拟机的网络概要
• 2. 虚拟交换机 - 连接虚拟与物理的设备
  • 2.1 为什么有四张物理网卡
  • 2.2 portgroup
• 3. 虚拟化网络设计
  • 3.1 vSphere中的网络设画面

1. 虚拟机的网络概要

一台物理服务器上，可以分割出很多虚拟机，如果要与外界网络联通，每个虚拟机上都需要一张网卡，但是物理服务器上网卡是有限的，这时就需要与其他硬件资源如CPU/内存等一样的处理方式，将物理网卡虚拟化。

虚拟化的网卡叫做vNIC，虚拟机的OS将vNIC当作真实的网卡，对其分配IP地址并进行通信。 因为vNIC是虚拟网卡，虚拟机如果要通过vNIC将信息发送给外界的物理网络的话，就需要将vNIC与物理服务器上的物理NIC连接起来。但是因为物理

NIC是有限的，不可能一个vNIC对应一个物理NIC，在ESXi内部也需要一个交换机来管理网络。

如下图1，可以看到ESXi服务器内部，也有类似物理交换机的概念存在，这个就是虚拟交换机。

从外往内分别是，物理交换机，ESXi服务器的物理网卡，ESXi内部的虚拟交换机，ESXi内部的虚拟网卡，通过这些物理和虚拟网络设备的连接，将虚拟机与外界的internet进行了互联。

1. 物理交换机: 提供与物理环境相同的功能，比如划分VLAN
2. ESXi服务器的物理网卡：在虚拟网络环境中，不提供任何功能
3. ESXi内部的虚拟交换机: 虚拟网络环境中的核心层，提供IO仿真等重要功能
4. ESXi内部的虚拟网卡：一般与虚拟机对应，作为VMKernel与虚拟机之间的中介，传输TCP/IP
5. 最后是各种虚拟机，就是它们提出使用网络设备的要求

2. 虚拟交换机 - 连接虚拟与物理的设备

上面介绍了虚拟机是如何与外界物理设备连接上的，下面介绍虚拟交换机的详细构成。

如上图中，虚拟交换机的上行链路端口组内有四个port，连接着四张物理网卡，下行链路上分成两个端口组，第一个端口组是VM公共网络用的端口，

每个VM连接着这样一个端口，第二个portgroup是vmware的Managment用，用于统一管理虚拟机以及实现VSAN，VMotion等特性。

上面的部分是概念图，下面是vsphere webclient中实际的构成图。 左边是下行链路端口组，与上面的概念图对应。

1. 蓝色是虚拟机使用的端口组，按照虚拟机用途，对虚拟机端口进行了分组，不同的分组有不同的VLANID。
2. 红色是该ESXi上的VMKernel 端口组，vSphere接入该端口，实现Management和VSAN等功能。

注意最后多了一个vusb0，这个是ESXi用来进行机器硬件管理的专用端口，通过访问这个端口对应的IMM(BMC) IP，可以查看机器硬件状态。

2.1 为什么有四张物理网卡

四张物理网卡，分别是front1,front2,management1，management2，用来实现public 网络访问，以及实施vmware的management。 每个功能对应两张网卡，用来实现冗余性，即一张网卡故障的时候，可以通过另一张网卡正常工作。

2.2 portgroup

vSwitch中，并不是直接将各个port直接连接，而是通过通过端口组进行管理，这些端口组成一个L2的网络，每个端口组分配不同的VLANID。

L2的概念如下：

L2 Switch直接与终端连接。

本节只描述了标准虚拟交换机，这个虚拟交换机作用于一台ESXi主机内部，但是要实现vSphere的更多高级功能，必须要将所有ESXi连接到一个网络，这就需要另一个虚拟交换机，叫做分散虚拟交换机，这个是vSphere得以实现高可用/vSAN等功能的核心。 分散虚拟交换机在后面讲述。

3. 虚拟化网络设计

1. 物理网卡上没有IP地址，IP地址在虚拟网卡上(所以虚拟网卡有虚拟Mac地址)。
2. 物理网卡不担当任何功能，完全类似于一个网络转接口。

3.1 vSphere中的网络设画面

如下是一个标准虚拟交换机的设定画面，表示了一个ESXi Host内的虚拟网络，左边是下行即虚拟机侧的网络接口，右边是上行即物理网卡，中间当然就是连接它们的虚拟交换机。