虛擬網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)流量分析

多年來，網(wǎng)絡(luò)管理員想出了很多可行的方法來分析和解決物理網(wǎng)絡(luò)故障，例如使用SNMP和NetFlow進行數(shù)據(jù)收集或者使用協(xié)議分析器查看原始網(wǎng)絡(luò)幀和數(shù)據(jù)包等。但我們現(xiàn)在已經(jīng)進入虛擬網(wǎng)絡(luò)時代，這些方法還能管用嗎？好消息是，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)流量分析策略仍然可以用于虛擬網(wǎng)絡(luò)中，只是有一些小小的差別。

虛擬網(wǎng)絡(luò)并沒有那么與眾不同

虛擬網(wǎng)絡(luò)的工作原理與物理網(wǎng)絡(luò)基本相同。在很多情況下，只是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的名字改變了，例如：

◆網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）現(xiàn)在被稱為“虛擬網(wǎng)絡(luò)接口卡”（vNIC）

◆交換機現(xiàn)在被稱為“虛擬交換機”（vSwitch）。vSwitch的工作原理與物理交換機非常類似，但是沒有傳統(tǒng)交換機中常見的配置功能（例如顯示MAC地址）。

◆每臺主機上可以創(chuàng)建多個vSwitch，vSwitch上的端口通常出于特定目的（例如生產(chǎn)或管理）被分成多個端口組。

◆在虛擬環(huán)境，完全支持VLAN，交換機端口可以使接入端口或者中繼端口，就像在物理交換機中一樣。

◆通過真實的物理服務(wù)器NIC和電纜，承載虛擬交換機的物理主機被連接到物理網(wǎng)絡(luò)，這在虛擬基礎(chǔ)設(shè)施中被稱為“上行鏈路”。

◆混雜模式、NICteaming（多網(wǎng)卡接入）和負載平衡等功能在虛擬環(huán)境中也有。

這些功能發(fā)生了改變：

◆不再需要生成樹協(xié)議

◆網(wǎng)絡(luò)流量不能從一個交換機流到同一主機的另一個交換機

◆端口組位于虛擬網(wǎng)絡(luò)，但不存在于物理網(wǎng)絡(luò)（這可能與思科SmartPort類似）

◆你無法看到連接到vNIC的虛擬交換機或者物理電纜（并且對于大多數(shù)服務(wù)器而言，你無法在配線間看到閃爍的燈光）

使用SNMP和NetFlow的虛擬網(wǎng)絡(luò)流量分析

正如在物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中一樣，在虛擬世界中分析網(wǎng)絡(luò)流量時，你需要使用SNMP或NetFlow來收集跨基礎(chǔ)設(shè)施的多個點的數(shù)據(jù)，然后通過網(wǎng)絡(luò)性能管理和監(jiān)控工具來分析這些數(shù)據(jù)。常見的網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控工具包括What’’s Up Gold和Solarwinds Orion，常見的NetFlow收集器和分析器包括Plixer Scrutinizer和Solarwinds NetFlow Traffic Analyzer。

當(dāng)然，你仍然可以通過元素管理器（例如HP OpenView）來進行互聯(lián)網(wǎng)控制消息協(xié)議（ICMP）監(jiān)控，但最好先進行一定的利用率和錯誤檢查。

圖1：在vSphere中啟用NetFlow

如果你使用的是vSphere5之前的版本，你將無法利用NetFlow來監(jiān)控虛擬基礎(chǔ)設(shè)施。然而，當(dāng)你部署vSphere5之后（假設(shè)你使用的是vSphere分布式交換機版本），你可以在單個dvPort（分布式虛擬端口）或上行鏈路中，在端口組啟用NetFlow v5。

這樣操作后，你就能夠監(jiān)控以下內(nèi)容：

◆主機內(nèi)虛擬機流量（同一主機上虛擬機到虛擬機的流量）

◆主機間虛擬機流量（不同主機上虛擬機到虛擬機的流量）

◆虛擬機到物理基礎(chǔ)設(shè)施的流量

SNMP只能為你提供發(fā)送和接收的網(wǎng)絡(luò)流量以及錯誤的基本統(tǒng)計信息，而NetFlow能夠提供IP配對和協(xié)議，為你顯示更詳細的信息。換句話說，你能夠看到最高流量使用者以及誰在向誰發(fā)送流量。例如，通過SNMP，你可能會看到一個網(wǎng)絡(luò)接口已經(jīng)達到其吞吐容量的最大值，但一切僅此而已。而通過NetFlow，你可以看到HTTP正占用95%的接口利用率，而某個用戶的電腦（通過DNS查找）正在加載搖滾音樂會的視頻。當(dāng)然，這些方法都無法向你顯示數(shù)據(jù)包內(nèi)的情況或者允許你解碼任何數(shù)據(jù)。在《vSphere 5網(wǎng)絡(luò)功能-NetFlow》中，你會找到關(guān)于VMware的vSphere 5 Netflow部署的更相信的信息。

圖2：用于vSphere的Xangati

最好的vSphere網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控和故障診斷工具之一是Xangati for vSphere（免費）以及Xangati管理儀表板。這兩個版本都使用NetFlow來收集虛擬基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)，同時結(jié)合vCenter的其他傳統(tǒng)性能指標，為vSphere基礎(chǔ)設(shè)施提供非常強大的性能監(jiān)控和故障處理工具。該工具免費版本只能監(jiān)控一臺主機，而管理儀表板允許你從單個接口同時監(jiān)控多臺主機以及虛擬網(wǎng)絡(luò)。

請注意，如果你正在使用Hyper-V，而不是vSphere，微軟已經(jīng)宣布在Windows Server 2012 Hyper-V中，這個可擴展虛擬交換機將支持添加開源Hyper-V sFlow代理，它以后可以通過sFlow收集器來監(jiān)控，例如InMon sFlowTrend工具等。

通過數(shù)據(jù)包解碼的虛擬網(wǎng)絡(luò)流量分析

如果你想從虛擬網(wǎng)絡(luò)來進行數(shù)據(jù)包解碼呢？為了在物理網(wǎng)絡(luò)進行深度數(shù)據(jù)包檢測（DPI），你需要將協(xié)議分析器（例如，在筆記本電腦上運行的分析器）連接到交換機端口，然后配置SPAN（或者RSPAN，如果流量在不同的交換機上）來從單個交換機端口、多個端口或整個VLAN映射流量。

現(xiàn)在，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器都被虛擬化了，很多流量甚至都不會經(jīng)過物理網(wǎng)絡(luò)，所以傳統(tǒng)數(shù)據(jù)包捕捉方法只有在某些情況下適用，例如分析互聯(lián)網(wǎng)連接或者到iSCSI SAN的連接。

在vSphere之前，使用虛擬基礎(chǔ)設(shè)施，你在虛擬機上運行協(xié)議分析器，創(chuàng)建一個新端口組，并將其配置為混雜模式（使所有數(shù)據(jù)包發(fā)送到所有端口），然后將這個你想要分析的虛擬機轉(zhuǎn)移到該端口組（出于安全考慮，你不會想在生產(chǎn)端口組啟用混雜模式）。想要獲取更詳細信息，請參閱我的另一篇文章“在VMware vSphere虛擬網(wǎng)絡(luò)使用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包分析器”（如果你仍然在使用vSphere 4.x或者你有vSphere 5，但沒有分布式虛擬交換機，這篇文章就適用于你）。

在vSphere Enterprise Plus版中，端口鏡像功能讓你可以快速簡單地鏡像任何dvPort到另一個端口，或者你可以選擇一個VLAN來封裝這些鏡像數(shù)據(jù)包，這可以通過在配置分布式虛擬交換機端口鏡像時勾選“封裝VLAN”框來實現(xiàn)。

在被啟用后，端口鏡像將提供以下可視性：

◆主機內(nèi)虛擬機流量（同一主機上虛擬機到虛擬機的流量）

◆主機間虛擬機流量（不同主機上虛擬機到虛擬機的流量）

圖3：配置vSphere 5端口鏡像

想了解如何配置vSphere端口鏡像，請參閱這篇《vSphere 5網(wǎng)絡(luò)功能：端口鏡像》。如果你是Hyper-V用戶，請注意，在Hyper-V 3中，端口鏡像是可擴展交換機的新功能。

當(dāng)你的服務(wù)器被虛擬化后，分析和解決網(wǎng)絡(luò)故障與在物理網(wǎng)絡(luò)的物理服務(wù)器中執(zhí)行相同的任務(wù)并沒有太大區(qū)別。根據(jù)你需要的詳細信息程度不同，你有兩種不同的方法來實現(xiàn)這一點。對于高水平流量分析和瓶頸識別而言，使用NetFlow是最佳選擇，如果你想在虛擬基礎(chǔ)設(shè)施中執(zhí)行深度數(shù)據(jù)包分析，你可以選擇使用協(xié)議分析器的端口鏡像方法。
 

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