वर्चुअल स्विच और नेटवर्क

वर्चुअल स्विच अपने भौतिक समकक्ष की तरह काम करता है: यह सीखता है कि कौन-सा MAC पता किस वर्चुअल पोर्ट पर है और फ़्रेम केवल सही स्थान पर भेजता है। एक ही होस्ट पर मौजूद दो VM के बीच का ट्रैफ़िक कभी भौतिक केबल से नहीं गुजरता, इसलिए यह बहुत तेज़ होता है।

जब किसी VM को दूसरे होस्ट या इंटरनेट तक पहुँचना होता है, तो vSwitch फ़्रेम को एक अपलिंक के माध्यम से बाहर भेजता है, जो होस्ट का वास्तविक नेटवर्क अडैप्टर होता है।

अपलिंक होस्ट का वह भौतिक NIC है जो वर्चुअल स्विच को वास्तविक नेटवर्क से जोड़ता है। अधिक बैंडविड्थ और अतिरिक्त विश्वसनीयता के लिए आप कई भौतिक NIC को एक vSwitch से जोड़ सकते हैं। इस तकनीक को NIC टीमिंग या लिंक एकत्रीकरण कहा जाता है।

यदि एक अपलिंक केबल खराब हो जाए, तो बाकी केबल VM को ऑनलाइन बनाए रखते हैं। अपलिंक के बिना vSwitch अलग-थलग हो जाता है और VM केवल आपस में संपर्क कर सकते हैं।

वर्चुअल स्विच हार्डवेयर स्विच की तरह ही VLAN (वर्चुअल लोकल एरिया नेटवर्क) का समर्थन करते हैं। आप VM को अलग-अलग VLAN में रख सकते हैं, ताकि उदाहरण के लिए, एक ही होस्ट पर मौजूद वेब सर्वर और डेटाबेस सर्वर अलग-थलग रहें।

vSwitch फ़्रेम में VLAN ID जोड़ता है और उन्हें ट्रंक अपलिंक के माध्यम से भौतिक नेटवर्क तक भेजता है। इससे वर्चुअल दुनिया से भौतिक दुनिया तक नेटवर्क विभाजन एक जैसा बना रहता है।

हाइपरवाइज़र vSwitch कनेक्शन के कई तरीके देते हैं:

• बाहरी: भौतिक NIC से जुड़ा होता है, इसलिए VM LAN और इंटरनेट तक पहुँच सकते हैं।
• आंतरिक: VM आपस में और होस्ट से संपर्क कर सकते हैं, लेकिन बाहरी नेटवर्क से नहीं।
• निजी: VM केवल आपस में संपर्क कर सकते हैं और होस्ट से भी पूरी तरह अलग रहते हैं।

सही तरीका चुनने से यह ठीक-ठीक नियंत्रित होता है कि VM का ट्रैफ़िक कितनी दूर तक जा सकता है।

कई डेस्कटॉप हाइपरवाइज़र NAT (नेटवर्क एड्रेस ट्रांसलेशन) मोड देते हैं। VM एक निजी वर्चुअल नेटवर्क पर रहते हैं और इंटरनेट तक पहुँचने के लिए होस्ट का एक ही IP पता साझा करते हैं, ठीक वैसे ही जैसे घर के उपकरण एक सार्वजनिक पते को साझा करते हैं।

प्रयोगशालाओं के लिए NAT सुविधाजनक है, क्योंकि VM को वास्तविक LAN पर अपना अलग पता लेने की आवश्यकता के बिना इंटरनेट मिल जाता है। हालांकि, अंदर आने वाले कनेक्शन के लिए पोर्ट फ़ॉरवर्डिंग आवश्यक होती है।

बड़े डेटा केंद्रों में वितरित वर्चुअल स्विच कई भौतिक होस्ट तक फैला होता है और एक तार्किक स्विच के रूप में प्रबंधित किया जाता है। VMware vDS और ऐसे ही उपकरण व्यवस्थापकों को नेटवर्क नीति एक बार कॉन्फ़िगर करके हर जगह लागू करने देते हैं।

जब कोई VM होस्ट के बीच लाइव माइग्रेट होता है, तो सेटिंग एक जैसी बनी रहती है, क्योंकि नेटवर्क कॉन्फ़िगरेशन हर होस्ट पर अलग से तय होने के बजाय अपने-आप VM के साथ चली जाती है।

SDN (सॉफ़्टवेयर-परिभाषित नेटवर्किंग) नियंत्रण तल (ट्रैफ़िक के मार्ग संबंधी निर्णय) को डेटा तल (वास्तविक फ़ॉरवर्डिंग) से अलग करता है। एक केंद्रीय नियंत्रक सॉफ़्टवेयर के माध्यम से नेटवर्क को प्रोग्राम करता है, जिससे नेटवर्क लचीला और स्वचालित बन जाता है।

वर्चुअल स्विच SDN के लिए स्वाभाविक रूप से उपयुक्त हैं: पूरे नेटवर्क को केबल जोड़ने के बजाय कोड में परिभाषित, बदला और विस्तारित किया जा सकता है। क्लाउड स्तर पर यह आवश्यक है।

आधुनिक समस्या-समाधान अक्सर होस्ट के भीतर जाकर पूरा होता है। कनेक्टिविटी न रखने वाले VM का vNIC गलत vSwitch या गलत VLAN से जुड़ा हो सकता है, या उसका अपलिंक बंद हो सकता है। वर्चुअल परत को समझने से सही-सलामत भौतिक केबलों के पीछे घंटों लगाने से बचा जा सकता है।

यही अवधारणाएँ (स्विच, VLAN और MAC पते) लागू होती हैं, बस उन्हें हाइपरवाइज़र के भीतर सॉफ़्टवेयर में बनाया जाता है।

किसी VM का vNIC vSwitch पोर्ट से जुड़ता है; vSwitch स्थानीय ट्रैफ़िक को तुरंत भेजता है और बाहरी ट्रैफ़िक को VLAN टैग के साथ या उसके बिना, अपलिंक के माध्यम से भौतिक LAN तक भेजता है। बाहरी, आंतरिक, निजी या NAT मोड चुनने से पहुँच नियंत्रित होती है, जबकि वितरित स्विच और SDN इस डिज़ाइन को पूरे डेटा केंद्रों तक विस्तारित करते हैं।

वर्चुअल स्विच अपने वर्चुअल NIC का उपयोग करके VM के बीच फ़्रेम भेजता है और अपलिंक के माध्यम से भौतिक नेटवर्क से जुड़ता है। vSwitch VLAN का समर्थन करते हैं और पहुँच नियंत्रित करने के लिए बाहरी, आंतरिक, निजी और NAT मोड देते हैं। वितरित स्विच और SDN इस डिज़ाइन को डेटा केंद्रों तक विस्तारित करते हैं, इसलिए नेटवर्क की समस्या-समाधान प्रक्रिया अब होस्ट के भीतर तक पहुँचती है।