交换机的虚拟系统

发布于:2024-07-04 ⋅ 阅读:(112) ⋅ 点赞:(0)

VS简介

介绍VS的定义和目的。

定义

虚拟系统VS(Virtual System)是指将一台物理设备PS(Physical System)虚拟成多个相互隔离的逻辑系统。每个VS独立工作,在业务功能上等同于一台独立的传统物理设备,如图1所示。

图1 VS示意图

目的

随着网络规模的不断扩大,网络基础设施的需求也在不断增长,从而使得一些没有得到充分利用的设备散布于网络之中,资源利用率低。

通过VS技术,可以将一台物理设备虚拟成多台逻辑意义上的设备。一台物理设备可以承担逻辑拓扑中的多个网络节点,最大限度地利用现有资源,降低了网络运营成本。同时,不同的VS可以部署不同的业务,实现业务、故障的隔离,提高了网络的安全性和可靠性。

VS的基本原理

系统软件通过复制物理设备的进程,实现了以下几个方面的虚拟化:

  • 控制平面的虚拟化:每个VS运行自己的控制协议进程,一个VS的进程异常对其它VS不会造成影响。例如,一个VS中的STP进程故障,不会影响其它VS中STP的进程,其它VS中STP进程可以正常运行,如图2所示

  • 图2 VS故障隔离示意图

  • 管理平面的虚拟化:每个VS维护自己独立的配置文件,可以由不同的管理员进行管理。

  • 转发平面的虚拟化:每个VS维护自己独立的转发表及协议栈,各VS之间的数据流量不会相互干扰,严格保障业务隔离和安全性。

通过以上几个方面的虚拟化,当创建VS后,每个VS的管理员都像在使用一台独立的设备。

Admin-VS

Admin-VS,即管理VS。每个PS中都有一个总是保持运行状态的Admin-VS,不可以被创建、删除或关闭。当管理员登录PS后,即进入Admin-VS,管理员必须在Admin-VS中创建VS、删除VS、分配VS资源。

管理员

管理员角色分为PS管理员和VS管理员。两类管理员的权限不相同。

  • PS管理员,即物理设备管理员,只有在Admin-VS中才有PS管理员角色。PS管理员拥有最高权限,可以创建、删除VS,为VS分配资源。同时PS管理员也可以切换进入非Admin-VS。

  • VS管理员,只拥有管理本VS的权限。VS管理员可以进行本VS内部的业务配置,但是不可以执行与整体物理设备相关的操作,如复位单板、备份电子标签等。

MAC地址

每一个VS都会被自动分配MAC地址(包括Admin-VS)。被分配的MAC地址不能被修改。

文件系统

每个VS拥有独立的文件系统,有独立的配置文件、日志文件。VS的管理员只有权限操作本VS文件系统中的内容,一个VS的操作不会影响其它VS,从而保证了VS的安全性。

VS之间互访

不同VS之间不可以直接内部互访,必须通过配置并连接VS之间的物理端口进行互访,如图3所示

图3 VS之间互访

VS资源分配

PS管理员可以将物理设备的可分配资源分配给某个VS,资源分配给VS后为VS所独占。VS管理员登录VS后,仅可以查看、管理本VS的资源,不可以查看、管理其它VS的资源。

PS中可分配的资源包括物理资源和逻辑资源。

物理资源

可分配的物理资源只有接口板上的物理以太网端口。物理端口的分配模式有两种:

  • Port模式,即端口模式,接口板上任意端口都能被分配给任意VS,如图4所示。

    图4 Port模式

  • Group模式,即端口组模式,接口板中同一端口组上的所有端口必须同时被分配至VS,如图5所示。

    图5 Group模式

端口资源的分配具有以下特点:

  • 可以同时创建Port模式和Group模式的VS。

  • 缺省情况下,接口板上所有端口都属于Admin-VS。

  • PS管理员可以将Admin-VS中的端口分配至其它VS,但一个端口仅可以被分配到一个VS。

  • 不同接口板上的端口可以被分配到同一个VS。

  • 端口被分配至VS后,端口上原有的配置将被删除。

  • VS管理员仅可以查看和配置本VS中的端口。

逻辑资源

可以被分配给VS的逻辑资源如表1所示。

表1 VS逻辑资源项及其规格

资源项

VS缺省规格

Group模式

Port模式

单播IPv4路由表项(u4route)

60000

60000

组播IPv4路由表项(m4route)

1000

1000

单播IPv6路由表项(u6route)

16000

16000

组播IPv6路由表项(m6route)

100

CE12800E不支持该项

100

CE12800E不支持该项

VLAN(vlan)

CE12800E:4094

CE12800:4063

200

VPN实例(vpn-instance)

CE12800E:16384

CE12800:当单板互通模式为非增强模式时,为4094;当单板互通模式为增强模式时,为16384

256

MPLS功能(mpls)

支持

CE12800E不支持MPLS功能

不支持

TRILL功能(trill)

支持

CE12800E不支持TRILL功能

不支持

组播功能(mcast)

支持

不支持

最大CPU占用率的权重值(cpu weight)

5

5

Admin-VS的CPU占用率权重值为10。

最大内存的占用比例(memory ratio-threshold)

100

100

最大存储空间的占用比例(disk ratio-threshold)

100

100

逻辑资源的分配具有以下特点:

  • VS被创建后拥有缺省的逻辑资源规格。PS管理员可以重新调整VS中逻辑资源的规格。

  • VS之间逻辑资源的命名可以重叠,如VS1和VS2都可以创建VLAN10,不会相互影响。

  • 所有Port模式的VS之间共享业务规格(普通物理设备上可以配置的业务规格)。例如,在普通物理设备上,VLAN的业务规格为4094个。VS1和VS2的端口分配模式都为Port模式,如果VS1和Admin-VS共占用了3000个VLAN资源(Admin-VS为Port模式),则VS2只能占有剩下的1094个VLAN资源。

  • 所有Group模式的VS独享业务规格。例如,VLAN的业务规格为4094个,VS1和VS2的端口分配模式都为Group模式,则VS1和VS2都可以占有4094个VLAN资源。需要说明的是,虽然资源可以独立分配给VS,但是资源本身还是基于全局管理的。例如,所有Group模式VS共享整机28658个VLAN,如果7个Group模式的VS共占用了28658(7*4094)个VLAN,那么将不再有足够的VLAN资源被分配给其它Group模式的VS。

    整机资源规格及VS资源规格可以通过命令​display virtual-system resource​查看。

  • 同一接口板上的VS共享该接口板上的IPv4和IPv6路由规格。
  • VS的最大CPU占用率通过权重计算,计算方法为:(该VS的权重值/所有VS的权重值和)*100%。

  • VS管理员仅可以查看、管理本VS的逻辑资源。


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