Switch dan Jaringan Virtual

Saat banyak VM berada di satu server fisik, semuanya tetap perlu berkomunikasi satu sama lain dan dengan dunia luar. virtual switch (vSwitch) adalah perangkat lunak di dalam hypervisor yang menjalankan fungsi switch fisik, tetapi untuk mesin virtual.

Perangkat ini meneruskan bingkai Ethernet antar-VM dan keluar melalui kartu jaringan fisik host, sehingga jaringan kini menjangkau bagian dalam server itu sendiri.

Setiap VM diberi satu atau beberapa NIC virtual (kartu antarmuka jaringan virtual). Bagi OS tamu, vNIC terlihat persis seperti adaptor Ethernet sungguhan dengan alamat MAC (alamat perangkat keras Media Access Control) miliknya sendiri.

vNIC terhubung ke sebuah port pada switch virtual. Dari sana, hypervisor menentukan apakah lalu lintas tetap berada di dalam host atau keluar menuju LAN fisik.

Switch virtual bekerja seperti pasangan fisiknya: switch ini mempelajari alamat MAC mana yang berada di port virtual mana, lalu meneruskan bingkai hanya ke tujuan yang sesuai. Lalu lintas antara dua VM pada host yang sama tidak pernah menyentuh kabel fisik, sehingga sangat cepat.

Saat VM perlu menjangkau host lain atau internet, vSwitch mengirimkan bingkai melalui uplink, yaitu adaptor jaringan nyata milik host.

Uplink adalah NIC fisik pada host yang menghubungkan switch virtual ke jaringan nyata. Anda dapat mengikat beberapa NIC fisik ke satu vSwitch untuk memperoleh bandwidth dan redundansi yang lebih besar, sebuah teknik yang disebut penggabungan NIC atau agregasi tautan.

Jika salah satu kabel uplink gagal, kabel lainnya membuat VM tetap terhubung. Tanpa uplink, vSwitch menjadi terisolasi dan VM hanya dapat berkomunikasi satu sama lain.

Switch virtual mendukung VLAN (Virtual Local Area Network), sama seperti switch perangkat keras. Anda dapat menempatkan VM ke dalam VLAN terpisah sehingga, misalnya, server web dan server basis data tetap terisolasi meskipun berada di host yang sama.

vSwitch menandai bingkai dengan ID VLAN dan meneruskannya melalui uplink trunk ke jaringan fisik, sehingga segmentasi tetap konsisten dari dunia virtual hingga dunia fisik.

Hypervisor menyediakan beberapa mode koneksi vSwitch:

• Eksternal: terikat ke NIC fisik, sehingga VM dapat menjangkau LAN dan internet.
• Internal: VM dapat berkomunikasi satu sama lain dan dengan host, tetapi tidak dengan jaringan luar.
• Pribadi: VM hanya dapat berkomunikasi satu sama lain dan sepenuhnya terisolasi, bahkan dari host.

Pemilihan mode yang tepat mengatur sejauh mana lalu lintas VM dapat berjalan.

Banyak hypervisor desktop menyediakan mode NAT (Network Address Translation). VM berada di jaringan virtual pribadi dan berbagi satu alamat IP milik host untuk mengakses internet, seperti perangkat rumah yang berbagi satu alamat publik.

NAT praktis untuk laboratorium karena VM dapat mengakses internet tanpa memerlukan alamatnya sendiri di LAN nyata, tetapi koneksi masuk memerlukan penerusan port.

Di pusat data besar, sebuah switch virtual terdistribusi mencakup banyak host fisik dan dikelola sebagai satu switch logis. VMware vDS dan alat serupa memungkinkan administrator mengonfigurasi kebijakan jaringan sekali lalu menerapkannya di mana saja.

Hal ini menjaga pengaturan tetap konsisten saat VM dimigrasikan secara langsung antarhost, karena konfigurasi jaringan otomatis mengikuti VM, bukan ditetapkan untuk setiap host.

SDN (Software-Defined Networking) memisahkan bidang kendali (keputusan tentang tujuan lalu lintas) dari bidang data (penerusan yang sebenarnya). Pengendali pusat memprogram jaringan melalui perangkat lunak, sehingga jaringan menjadi fleksibel dan otomatis.

Switch virtual sangat cocok untuk SDN: seluruh jaringan dapat ditentukan, diubah, dan diskalakan dalam kode, bukan dengan memasang kabel, yang sangat penting pada skala cloud.

Pemecahan masalah modern sering kali berakhir di dalam host. VM yang tidak memiliki konektivitas mungkin terhubung ke vSwitch yang salah, VLAN yang salah, atau uplink yang sedang mati. Memahami lapisan virtual menghemat waktu berjam-jam untuk melacak kabel fisik yang sebenarnya baik-baik saja.

Konsep yang sama (switch, VLAN, alamat MAC) tetap berlaku, hanya saja diterapkan dalam perangkat lunak di dalam hypervisor.

vNIC VM terhubung ke port vSwitch; vSwitch meneruskan lalu lintas lokal secara langsung dan mengirimkan lalu lintas eksternal melalui uplink menuju LAN fisik, yang dapat diberi tag VLAN. Pemilihan mode eksternal, internal, pribadi, atau NAT mengatur jangkauan, sedangkan switch terdistribusi dan SDN menskalakan rancangan ini ke seluruh pusat data.

Uji pemahaman Anda tentang mode jaringan virtual.

Switch virtual meneruskan bingkai antar-VM menggunakan NIC virtual dan terhubung ke jaringan fisik melalui uplink. vSwitch mendukung VLAN serta menyediakan mode eksternal, internal, pribadi, dan NAT untuk mengatur jangkauan. Switch terdistribusi dan SDN menskalakan rancangan ini ke seluruh pusat data, sehingga pemecahan masalah jaringan kini mencakup bagian dalam host.