i/o虛擬化使it行業最大限度地受益於伺服器虛擬化、流線**（streamlining provision），而且減少了網路介面卡（nic）和使用埠的數目。在本文中，techtarget特約專家scott lowe將進一步講述如何操作虛擬nic以及一些其它過程。
利用虛擬i/o
要有效地策劃i/o虛擬化，需要以多種思維方式對虛擬化進行周全的考慮。這在很大程度上與哲學中的「轉向」相類似，企業在初次實行伺服器虛擬化時需要以不同的思維方式進行周密考慮。通過集中處理閒置資源，創造性地充分利用資源。
剛開始接觸伺服器虛擬化的企業和使用者必須接受任務整合（workloads consolidating）的觀念。通過將多個任務整合到一台物理伺服器，可以讓各個任務共享物理資源。同樣，關於i/o資源**，調查i/o虛擬化的企業和使用者也一定要拋棄以前的老思維方式。
在進一步論述之前，有必要先解釋一下某些術語。
虛擬網路介面卡（vnic）表示虛擬主機的虛擬nic。每個vnic會對映乙個或一組物理網路埠。多個vnic也可能對映同乙個或同一組物理網路埠。同樣，虛擬主機匯流排介面卡（vhba）是指虛擬主機的虛擬hba。這些vhba對映到物理光纖埠。和vnic一樣，多個vhba也可能對映到同乙個或同一組物理埠。
在許多使用伺服器虛擬化的資料中心，伺服器有6個或8個或更多個nic。為什麼要用這麼多nic呢？典型的vi3部署中，nic的配置可能是這樣的：
這是一種很常見的配置。不過這些nic都是必要的嗎？其實不然。在正常操作的過程中它們可能永遠不會用到，只是為了提高服務冗餘性。多餘的服務控制台nic，尤其是vmotion nic，很可能在資料中心伺服器的整個生命過程都用不上。
熟悉伺服器虛擬化但是不懂i/o虛擬化的使用者會開始建立vnic，然後將其連線到物理網路埠，正如他們在傳統的虛擬主機上建立和配置網路埠一樣。乙個esx服務控制台到底需要多少通訊量呢？兩個千兆乙太網連線到底可以執行多少個服務控制台呢？
如果乙個典型的esx服務控制台會產生50mbps的通訊量，那麼公司可以輕鬆地將10個服務控制台整合到乙個千兆乙太網連線上，而且還有大量空餘頻寬。正如伺服器虛擬化跨多台物理伺服器整合未充分利用的工作負荷那樣，i/o虛擬化跨多台伺服器整合未充分利用的i/o連線。
執行i/o虛擬化
首先，我們看乙個具體的例子。儘管這個例子的重點在於xsigo vp780 i/o director和vmware infrastructure 3（vi3）的使用，但它的原理應該是和其它i/o虛擬化解決方案和伺服器虛擬化解決方案相類似的。
有乙個資料中心，它有10臺esx主機與vp780 i/o director相連線。如果沒有i/o director，將大概需要配置60個千兆乙太網埠（每台esx主機6個）。但是如果有i/o director，我們需要配置多少個呢？
我們假設平均每台esx主機的服務控制台連線會產生60mbps的通訊量。這就意味著我們可以把所有10個服務控制台連線都整合到乙個千兆乙太網埠，總共是600mbps。為了保險起見，我們再新增乙個千兆乙太網埠，讓它們共同分擔這些通訊量。這樣，每個物理埠就大約負擔300mbps。
每台esx伺服器定義2個vnic，vnic1和vnic2。每個vnic對應乙個vp780機櫃上的千兆乙太網埠，而且2個vnic都分別作為vswitch0的上鏈（uplink）。vswitch寄宿esx服務控制台連線。一半的esx伺服器都將使用vnic1作為它們vswitch主要的uplink，而另一半則使用vnic2。這樣的配置滿足了效能要求，提高了服務冗餘，而且還減少了90%的埠總數——從20個降到僅僅2個。
vmotion的網路連線都是以同樣的方式處理的。不過，這次必須還得考慮另外乙個因素。服務控制台通訊主要是從服務控制台導向網路中的其它伺服器的，而vmotion通訊幾乎是完全侷限於esx伺服器的。這就意味著我們可以充分利用「inter-vnic switching」的特點。同一i/o卡和同一vlan（虛擬區域網）的兩個vnic之間的通訊是在vp780機櫃內部轉換的，不會跑到網路中去。這就意味著我們需要的千兆乙太網連線更少了。如果75%的vmotion通訊都是在連線到i/o director的主機之間進行的，那麼我們立刻就可以將所需網路連線數從20（10臺伺服器，每台2個連線）減少到5——而且，這還沒考慮vmotion通訊頻率。
要執行這一步，可以為每台伺服器建立2個vnic，vnic3和vnic4。這些vnic將連線在5個物理gigabit ethernet埠之間，作為vswitch1的uplink（上鏈）。其中，vswitch寄宿vmotion的vmkernel埠。由於vnic的終端在同一i/o卡上，而且是在同一vlan（虛擬區域網），inter-vnic switching會自動阻止大多數通訊進入gigabit ethernet uplink。
虛擬機器上鏈
到目前為止，我們已經將埠數從40個（服務控制台20個，vmotion20個）減少到只有7個，降低了大約82%。
有了虛擬機器上鏈，即使我們假設利用率為50%（50%已經是乙個非常高的利用率了），我們也可以將埠數從20減少到10個，而且仍然很充足。要減少埠數，可以為每台esx伺服器建立兩個vnic，為連線到同一gigabit ethernet埠的兩個不同伺服器建立vnic。
總的來說，只要理解了esx伺服器的i/o要求和i/o任務整合，我們就有能力將總埠數從60減少到僅僅17個，總縮減量約為72%。
我們可以看到，在你的環境下高效利用i/o虛擬化的關鍵是了解伺服器的i/o要求，並慎重考慮如何進行i/o任務整合。通過以不同思維方式對i/o資源進行考慮，企業可以提高i/o資源利用效率、減低i/o資源成本，正如利用伺服器虛擬化一樣。
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