網(wǎng)卡組合實(shí)現(xiàn)的功能

例如,在一臺(tái)Hyper-V主機(jī)中，網(wǎng)絡(luò)通訊涉及到很多不同的類型。例如通過(guò)管理網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，可以將Hyper-V主機(jī)加入到域環(huán)境中。通過(guò)遠(yuǎn)程連接的方式，對(duì)Hyper-V主機(jī)進(jìn)行有效管理。在Windows Server 2016的Hyper-V運(yùn)行環(huán)境中，可以使用SMB或者iSCSI的存儲(chǔ)方式，這就需要和文件服務(wù)器以及iSCSI服務(wù)器進(jìn)行通訊。對(duì)于Hyper-V復(fù)制功能來(lái)說(shuō)，需要定期的將虛擬機(jī)復(fù)制到其他的Hyper-V主機(jī)中。

對(duì)于Hyper-V實(shí)時(shí)遷移來(lái)說(shuō)，也必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將VHD文件以及狀態(tài)信息同步到別的Hyper-V主機(jī)中。即使在同一臺(tái)Hyper-V之間中不同虛擬機(jī)之間也會(huì)使用到大量的網(wǎng)絡(luò)流量，對(duì)于Hyper-V主機(jī)以及物理網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，流量也會(huì)成倍增加。為了擴(kuò)大Hyper-V主機(jī)的整個(gè)通訊能力，必然會(huì)為其配置多塊網(wǎng)卡，利用網(wǎng)卡組合功能，可以將其組合成一塊邏輯的網(wǎng)卡，來(lái)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)通訊的能力。

在Windows Server 2016中，最多可以將32塊網(wǎng)卡聚合成邏輯網(wǎng)卡，可以提供極大的帶寬流量。對(duì)于虛擬機(jī)來(lái)說(shuō)，也具有網(wǎng)卡聚合能力。最多可以聚合12塊網(wǎng)卡。當(dāng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)卡聚合之后，如果其中的某塊網(wǎng)卡出現(xiàn)故障，其他的網(wǎng)卡還是可以正常工作的。

利用NIC網(wǎng)卡組合機(jī)制，可以將出現(xiàn)問(wèn)題的網(wǎng)卡排除在外,同時(shí)利用熱備機(jī)制，可以使用備用網(wǎng)卡替代損壞的網(wǎng)卡。

網(wǎng)卡組合成組模式

網(wǎng)卡組合模式包括兩種，一種為交換機(jī)獨(dú)立成組模式，該模式可以將Hyper-V中的網(wǎng)卡連接到不同的交換機(jī)上，對(duì)于所有的網(wǎng)卡組合配置以及負(fù)載均衡的設(shè)置來(lái)說(shuō)，是完全由Windows Server 2016中的網(wǎng)卡組合的組件來(lái)對(duì)其進(jìn)行控制的，交換機(jī)只是起到連接的作用。另一種為交換機(jī)相關(guān)的成組模式，該模式不僅僅需要在Windows Server 2016中完成網(wǎng)卡組合的配置，同時(shí)還需要在交換機(jī)中配置相關(guān)的參數(shù)，使其可以感知到網(wǎng)卡組合的配置。

對(duì)于交換機(jī)來(lái)說(shuō)，存在兩個(gè)不同的設(shè)置方式，一種方式是通過(guò)配置交換機(jī)端口的LDAP協(xié)議，將這些網(wǎng)卡聚合起來(lái)。另一種方式是在Windows Server 2016中設(shè)置網(wǎng)卡聚合的功能，并設(shè)置靜態(tài)的成組模式，而且在交換機(jī)中也需要進(jìn)行相應(yīng)的配置。因?yàn)槿绻麑yper-V主機(jī)的所有網(wǎng)卡連接掉一臺(tái)交換機(jī)上，如果該交換機(jī)出現(xiàn)故障，就會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通訊造成極大的影響。

網(wǎng)卡組合負(fù)載平衡模式

對(duì) 于Windows Server 2016的網(wǎng)卡組合模式來(lái)說(shuō)，存在兩種負(fù)載均衡方式，其一為地址哈希方式，對(duì)于該方式來(lái)說(shuō)，當(dāng)客戶對(duì)目標(biāo)主機(jī)發(fā)起請(qǐng)求時(shí)，會(huì)先由組合中的一塊隨機(jī)網(wǎng)卡來(lái)接受該請(qǐng)求，例如當(dāng)客戶端訪問(wèn)文件存儲(chǔ)服務(wù)器時(shí)，該機(jī)就會(huì)使用組合中的所有網(wǎng)卡，將目標(biāo)文件通過(guò)傳送給客戶。該模式適用于請(qǐng)求的數(shù)據(jù)很小，但是送出的數(shù)據(jù)非常大的情況。

該模式會(huì)對(duì)傳入/傳出的TCP/IP數(shù)據(jù)包的一些特征進(jìn)行判斷，例如其會(huì)匹配數(shù)據(jù)包中的端口/IP/MAC信息，并據(jù)此計(jì)算出哈希值。地址哈希模式很適用于物理主機(jī)。另一種為Hyper-V端口模式，該模式適用于Hyper-V主機(jī)，在其中會(huì)運(yùn)行很多虛擬機(jī)，這些虛擬機(jī)會(huì)連接到虛擬交換機(jī)的虛擬端口上。對(duì)于Hyper-V主機(jī)的特定流量來(lái)說(shuō)，就會(huì)由組合中的特定網(wǎng)卡來(lái)完成虛擬機(jī)中的流量的傳遞。在Windows Server 2016中，默認(rèn)使用的是動(dòng)態(tài)成組模式，該模式會(huì)依據(jù)當(dāng)前服務(wù)器的環(huán)境和數(shù)據(jù)流量情況，自動(dòng)的選擇以上某種平衡模式。

在獨(dú)立主機(jī)中使用網(wǎng)卡組合

在本例中，在某臺(tái)Windows Server 2016中安裝好了Hyper-V角色，配置了五塊網(wǎng)卡，其中的一塊網(wǎng)卡用于管理只用，例如和域控進(jìn)行通訊，允許管理員對(duì)該機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和配置等操作。將其余的從NIC1到NIC4等網(wǎng)卡聚合成邏輯網(wǎng)卡，來(lái)增加網(wǎng)卡層面的網(wǎng)絡(luò)通訊帶寬。在服務(wù)器管理器中左側(cè)選擇“本地服務(wù)器”項(xiàng)，在右側(cè)的“NIC組合”欄中的點(diǎn)擊“已禁用”鏈接，打開NIC組合的管理和查看窗口。

在“組”面板右側(cè)點(diǎn)擊菜單“任務(wù)”→“新建組”項(xiàng)，在打開窗口（如圖1）中輸入NIC組的名稱，選擇所有可用的網(wǎng)卡，點(diǎn)擊“其他屬性”項(xiàng)，在擴(kuò)展面板中選擇所需的成組模式（默認(rèn)為交換機(jī)獨(dú)立），負(fù)載平衡模式（默認(rèn)為動(dòng)態(tài)）等參數(shù)。對(duì)于成組模式來(lái)說(shuō)，在默認(rèn)情況下Windows Server 2016中來(lái)配置網(wǎng)卡組合的，和交換機(jī)沒(méi)有關(guān)系。如果交換機(jī)支持網(wǎng)卡組合功能，則可以選擇LACP或者靜態(tài)成組模式。

圖1 創(chuàng)建NIC組

對(duì)于負(fù)載平衡模式來(lái)說(shuō)，Windows Server 2016會(huì)依據(jù)服務(wù)器當(dāng)前配置情況，來(lái)最優(yōu)的選擇地址哈?；蛘逪yper-V端口模式。在“備用適配器”列表中可以選擇某塊網(wǎng)卡，將其設(shè)置為備用狀態(tài)。該網(wǎng)卡平時(shí)是不會(huì)工作的，不會(huì)參與流量的分發(fā)操作。當(dāng)組合中的某網(wǎng)卡損壞后，該備用網(wǎng)卡就會(huì)接替其工作。當(dāng)然，在網(wǎng)卡組合中就需要去除該網(wǎng)卡可以承擔(dān)的流量。在“主要組接口”欄中點(diǎn)擊“默認(rèn)VLAN”項(xiàng)，在打開窗口中可以選擇“特定的VLAN”項(xiàng)，來(lái)指定VLAN的標(biāo)識(shí)信息。這適用于使用VLAN的情況。點(diǎn)擊確定按鈕，就可以將這些網(wǎng)卡聚合為邏輯的網(wǎng)卡。

打開網(wǎng)絡(luò)連接端口，就可以看到該邏輯網(wǎng)卡。打開其屬性窗口，可以根據(jù)需要設(shè)置其IP地址，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)等參數(shù)。對(duì)于物理主機(jī)來(lái)說(shuō)，邏輯網(wǎng)卡的配置和使用比較簡(jiǎn)單，對(duì)于Hyper-V主機(jī)來(lái)說(shuō)，需要在Hyper-V管理器右側(cè)點(diǎn)擊“虛擬交換機(jī)管理器”項(xiàng)，在打開窗口選擇外部類型的虛擬交換機(jī)。點(diǎn)擊“創(chuàng)建虛擬交換機(jī)”按鈕，輸入虛擬交換機(jī)的名稱（例如“Switch1”），在“連接類型”面板中選擇“外部網(wǎng)絡(luò)”項(xiàng)，在列表中選 擇“Microsoft Network Adapter Multiplexor Driver”項(xiàng)，取消“允許管理操作系統(tǒng)共享此網(wǎng)絡(luò)適配器”項(xiàng)的選擇狀態(tài)，點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕，將邏輯網(wǎng)卡和該虛擬交換機(jī)進(jìn)行綁定。在配置虛擬機(jī)時(shí)，使其連接到該虛擬交換機(jī)，就可以讓其使用邏輯網(wǎng)卡來(lái)傳輸流量了。

在虛擬機(jī)中使用網(wǎng)卡組合

在Hyper-V虛擬機(jī)中，同樣可以進(jìn)行網(wǎng)卡的組合配置。例如Hyper-V管理器中選擇某個(gè)虛擬機(jī)，在右側(cè)點(diǎn)擊“設(shè)置”項(xiàng)，在打開窗口左側(cè)選擇“網(wǎng)絡(luò)適配器”→“高級(jí)功能”項(xiàng)，在右側(cè)選擇“允許將此網(wǎng)絡(luò)適配器作為來(lái)賓操作系統(tǒng)中的組的一部分”項(xiàng)，允許在虛擬機(jī)中將網(wǎng)卡進(jìn)行組合配置（如圖2）。如果有多塊虛擬網(wǎng)卡，可以分別進(jìn)行配置。登錄到該虛擬機(jī)中，在服務(wù)器管理器中按照上述方法，來(lái)激活網(wǎng)卡組合功能，將多塊虛擬網(wǎng)卡聚合為邏輯網(wǎng)卡。

交換機(jī)嵌入NIC組合功能

在Windows Server 2016中，提供了交換機(jī)嵌入NIC組合功能，其適用于Hyper-V運(yùn)行環(huán)境，其是針對(duì)于Hyper-V中的虛擬機(jī)進(jìn)行配置的。不同的是，只能通過(guò)PowerShell命令行或者SCVMM進(jìn)行具體的配置。雖然兩者都是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)卡聚合功能，但是還是存在區(qū)別的。NIC組合最多支持32塊網(wǎng)卡，且不限定網(wǎng)卡的類型。交換機(jī)嵌入NIC組合功能必須要求使用同類型的網(wǎng)卡，最多支持8塊網(wǎng)卡，不支持備用模式，只能使用獨(dú)立交換機(jī)模式。只有網(wǎng)卡支持RDMA機(jī)制時(shí)，才可以使用該功能，RDMA機(jī)制可以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)通訊的性能。

圖2 在虛擬機(jī)中使用NIC功能

例如,在虛擬機(jī)中的服務(wù)器管理器中打開NIC組合的管理和查看窗口，刪除已經(jīng)存在的組。之后打開虛擬機(jī)設(shè)置窗口，在左側(cè)分別選擇存在的虛擬網(wǎng)卡，在對(duì)應(yīng)的“虛擬交換機(jī)”列表中選擇“未連接”項(xiàng)。對(duì)應(yīng)的，在Hyper-V主機(jī)上刪除上述虛擬機(jī)交換機(jī)（例如“Switch1”）。 在 Hyper-V 主機(jī)上打開NIC組合的管理和查看窗口，刪除已經(jīng)存在的組，這樣就可以配置交換機(jī)嵌入NIC組合功能了。交換機(jī)嵌入NIC組合功能，其本質(zhì)上就是創(chuàng)建一個(gè)虛擬交換機(jī)，該虛擬交換機(jī)已經(jīng)具備了網(wǎng)卡組合的功能。這樣，虛擬機(jī)使用到的虛擬網(wǎng)卡就已經(jīng)完成了聚合的配置。

在PowerShell窗口中 執(zhí) 行“New-VMSwitch-N e t A d a p t e r N a m e nic1,nic2,nic3,nic4-Name vSwitch1-Enabl eEmbededTeaming $true-AllowManagement $fa lse”命 令，創(chuàng) 建 名 為“vSwitch1”的嵌入NIC組合類型的虛擬交換機(jī)，可以對(duì)指定的物理網(wǎng)卡進(jìn)行聚合操作。其中的“nic1”等表示網(wǎng)卡的名稱，“-AllowManagement”參數(shù)表示無(wú)需在Hyper-V主機(jī)中對(duì)網(wǎng)卡進(jìn)行組合配置。之后查看Hyper-V主機(jī)的NIC組合的狀態(tài)，可以看到其依然處于未激活狀態(tài)。在Hyper-V管理器中打開虛擬交換機(jī)管理器，可以看到創(chuàng)建的名為“vswitch1”的虛擬交換機(jī)已經(jīng)處于聚合的狀態(tài)了。選擇目標(biāo)虛擬機(jī)，在其設(shè)置窗口左側(cè)分別對(duì)應(yīng)的虛擬網(wǎng)卡，在右側(cè)“虛擬交換機(jī)”列表中選擇上述“vSwitch1”虛擬交換機(jī)，即可激活其聚合能力。當(dāng)該交換機(jī)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)流量時(shí)，就會(huì)在上述多塊物理網(wǎng)卡上產(chǎn)生負(fù)載平衡，來(lái)擴(kuò)展其傳輸能力。