系统操作和维护

在Windows Server 2016和Virtual Machine Manager中，微软提供的端到端网络虚拟化解决方案。微软的网络虚拟化解决方案由五个主要组件组成：

Windows Azure Windows Server的包提供了创建面向门户的虚拟网络，以及管理门户来管理虚拟网络租户的服务。

虚拟机管理器(VMM)提供的集中管理网络结构。

Microsoft network controller提供集中式、可编程的点自动化来管理、配置、监控和解决数据中心的虚拟和物理网络基础架构。

HYPER-V网络虚拟化为虚拟化网络通信提供了所需的基础架构。

HYPER-V网络虚拟化网关提供虚拟网络和物理网络之间的连接。

功能描述

虚拟机类似于服务器虚拟化(虚拟机监视器)如何提供操作系统的虚拟机HYPER-V网络虚拟化使虚拟网络(称为VM网络)。网络虚拟化将虚拟网络从物理网络基础架构中分离出来，并消除虚拟机配置的VLAN和分层IP地址分配限制。这种灵活性使客户可以轻松地迁移到IaaS夏云高效托管和数据中心管理员来管理他们的基础架构，同时保持必要的多租户隔离、安全要求，并支持重叠的虚拟机IP地址。

客户希望无缝扩展他们对云中数据中心的访问。目前，这种无缝混合云架构不得不应对技术挑战。客户面临的最大障碍之一是重用他们现有的网络拓扑(子网、IP地址、网络服务等)。)位于云中，是本地资源和云资源之间的桥梁。HYPER-V网络虚拟化提供了基本物理网络独立于虚拟机网络的概念。使用此虚拟机网络上的一个或多个虚拟子网，组合的概念将虚拟机与虚拟网络拓扑分离，以连接到虚拟网络中物理网络的确切位置。这样，客户可以轻松地将其虚拟子网切换到云中，同时保持云中现有的IP地址和拓扑结构，以便继续运行物理位置未知的现有服务。换句话说，HYPER-V网络虚拟化支持无缝混合云。

除了混合云，许多组织已经合并了他们的数据中心并创建了私有云，以获得云体系结构的效率和可扩展性优势。HYPER-V网络虚拟化通过将企业单元(通过虚拟化)网络拓扑与实际物理网络拓扑分开，为私有云提供了更好的灵活性和效率。这样，当业务设备被轻松共享时，它们将继续远离内部私有云，并保留现有的网络拓扑。运营数据中心团队可以灵活地部署和动态移动无法提供更高运营效率的服务器，中断数据中心，并在整体上更有效地处理数据中心内的工作负载。

工作负载所有者的主要优势是，他们现在可以将其工作负载拓扑转移到云中，而无需更改IP地址或重写应用程序。例如，典型的三层LOB应用程序由前端业务逻辑层和数据库层组成。通过策略，HYPER-V网络虚拟化允许客户将三层内容全部或部分加载到云端进行构建，同时在不改变应用的情况下，做出路由拓扑和IP地址(即虚拟机IP地址)的服务。

基础架构所有者的虚拟机位置更加灵活，使工作负载可以移动到任何地方。不需要更改虚拟机或更改数据中心的西部数码网络配置。例如，HYPER-V网络虚拟化使跨网络迁移实时进行，因此虚拟机可以实时迁移到任何地方，而不会中断对数据中心的服务。实时迁移过去仅限于同一子网中的虚拟机。跨子网的实时迁移允许管理员集成工作负载。根据动态资源需求，能源可以提高效率，还可以在不中断客户正常运行时间的情况下适应工作负载的基础架构维护。

实际应用

为了虚拟化数据中心的成功，IT部门和托管提供商(提供商提供现有或物理服务器租赁)已经开始提供更灵活的虚拟化基础架构，使他们更容易向客户提供按需服务器实例。这种新服务被称为基础设施即服务(IaaS)。Windows Server 2016提供了所有必要的平台功能，使企业客户能够立即投入夏云并转向IT即服务运营模式版本。Windows Server 2016 2016还托管公有云，为客户提供IaaS解决方案。微软将通过将HYPER-V网络虚拟化策略与虚拟机管理器和Windows Azure包管理相结合，在云中提供强大的解决方案。

Windows Server 2016 HYPER-V网络虚拟化提供了基于策略和软件控制的网络虚拟化，减少了企业在开销飞行时的陌生面孔，为云主机提供了更好的灵活性和可扩展性来管理虚拟机，从而实现更高版本的资源利用管理。

从不同组织(私有云)或不同客户(托管云)分离出来的IaaS方案需要安全隔离。现在的解决方案，虚拟局域网(Vlan)，在这个解决方案中可以显示出很大的缺点。

虚拟局域网

目前，Vlan是大多数组织用来支持地址空间重用的租户隔离机制。在Vlan的以太网帧报头中使用显式标签(Vlan ID)的主要缺点是，它依赖以太网交换机来强制隔离和限制流量流向具有相同VLAN ID的网络节点，具体如下：

动态数据中心中的虚拟机或隔离在由于生产故障而重新配置无意中断的风险时被限制移动。

由于可扩展性的限制，因为4094 Vlan是最多的，典型的交换机支持不超过1000个VLAN Id。

在中，单个VLAN节点的数量是有限的，并且虚拟机上的物理位置是基于位置的单个IP子约束来限制的。即使Vlan可以在站点上扩展，整个VLAN也必须是同一个子网。

IP地址分配

由于Vlan的缺点，虚拟机的IP地址分配存在问题，包括：

数据中心网络基础架构的物理位置决定了虚拟机的IP地址。因此，迁移到云通常需要更改服务工作负载的IP地址。

策略与IP地址密切相关，例如防火墙规则、资源发现和目录服务等等。更改IP地址需要更新的所有关联策略。

虚拟机部署和流量隔离是相互依赖的拓扑。

当数据中心网络管理员规划数据中心的物理布局时，他们必须决定该位置的子网的物理放置和路由。这些决策基于这样一种技术，即IP和以太网会影响数据中心中运行的给定服务器或虚拟机，这些服务器或虚拟机连接到特定机架以允许潜在的IP地址。当虚拟机被调配并置于数据中心时，它必须遵守这些选项和对IP地址的限制。因此，典型的结果是数据中心管理员为虚拟机分配一个新的IP地址。

这个要求的问题是，除了当前地址之外，没有语义IP地址和相关信息。例如，子网可能包含给定的服务，也可能位于不同的物理位置。防火墙规则、访问控制策略和IPsec安全关联通常是与程序相关联的IP地址。更改IP地址会迫使虚拟机所有者调整策略，使所有虚拟机都基于原始IP地址。当这种重新编号从头顶飞过时，许多企业选择部署到云上进行构建，而唯一一个刚刚离开旧应用的新服务成本太高。

HYPER-V网络虚拟化将来宾虚拟机的虚拟网络与物理网络基础架构分开。因此，它使来宾虚拟机能够维护其原始IP地址，同时允许数据中心管理员在来宾虚拟机数据中心的任何位置调配资源，而无需重新配置物理IP地址或VLAN Id。下一步总结主要功能。

重要作用

以下是HYPER-V网络虚拟化Windows Server 2016的主要特性、优势和功能列表：

对于没有Vlan的工作负载位置，灵活的网络隔离和IP地址重用。

HYPER-V网络虚拟化将主机从物理网络基础架构中分离出来，为客户提供一个虚拟网络，相应的免费工作负载放在中心。虚拟机的工作负载位置不再受IP地址分配或物理网络VLAN隔离要求的限制，因为它是根据软件定义和租户虚拟化策略在HYPER-V主机内实施的。

虚拟机来自重叠的IP地址，不同的客户现在可以部署在同一台主服务器上，而不必担心VLAN配置或违反IP地址层次结构。这样可以优化客户到共享IaaS托管提供商的迁移，让客户保持工作负载不变，包括虚拟机的IP地址。托管服务提供商支持许多想要扩展以共享IaaS数据中心中现有网络地址空间的客户，并针对每个客户进行配置和维护，以确保潜在的重叠地址空间与独立的Vlan复杂练习共存。与HYPER-V网络虚拟化支持重叠的地址变得更容易联网，并且需要重新配置更少的网络托管提供商。

此外，物理基础架构维护和升级可以在不占用客户工作负载时间的情况下完成。借助HYPER-V网络虚拟化，虚拟机可以在特定主机、机架、子网、VLAN或整个集群中迁移，而无需更改物理IP地址或进行重大重新配置。

支持共享IaaS云，轻松访问工作负载。

具有HYPER-V网络的虚拟化IP地址和配置虚拟机保持不变。这使得将工作负载从其数据中心转移到共享的IaaS托管提供商变得更加容易，从而最大限度地减少了IT部门重新设计工作负载或基础架构工具和策略的需求。在连接两个数据中心的情况下，IT管理员可以继续使用他们的工具，而无需重新配置。

在子网之间进行实时迁移

传统上，虚拟机工作负载的实时迁移仅限于同一IP子网或VLAN交叉网络更改其IP地址所需的虚拟机的客户操作系统。此地址更改会中断现有通信，并中断虚拟机上运行的服务。使用HYPER-V网络虚拟化工作负载，可以实时迁移到服务器，而无需更改工作负载IP地址的子网。一个子网正在运行Windows Server 2016。运行Windows Server 2016的服务器。HYPER-V网络虚拟化确保虚拟机因实时迁移的位置变化而更新，并在与迁移的虚拟机持续通信的主机之间同步。

使管理单独的服务器和网络管理变得更加容易。

因为迁移和工作负载位置的基本物理网络配置是独立的，所以简化了服务器的工作负载位置。服务器管理员可以专注于管理服务器，服务和网络管理员可以专注于整个网络的基础设施和流量管理。这使数据中心服务器管理员能够部署和迁移虚拟机，而无需更改其IP地址。在那里，减轻了由于HYPER-V网络虚拟化而导致的飞行开销时所允许的虚拟机的位置，并且隔离网络拓扑位于可以减少当网络管理员参与时可能改变的隔离限制的位置。

简化了网络，提高了服务器中网络资源的利用率。

硬Vlan和虚拟机上物理网络基础架构的位置相关性导致过度配置和不足。通过打破依赖性，虚拟机工作负载位置的灵活性可以简化网络管理并提高服务器和网络资源的利用率。请注意，在HYPER-V网络虚拟化物理数据中心的上下文中支持Vlan。例如，数据中心可能希望虚拟化特定VLAN上的所有HYPER-V网络。

现有基础设施和新兴技术及兼容性

HYPER-V网络虚拟化可以部署在当今的数据中心，但它与新兴的数据中心直接网络技术兼容。

例如，在Windows Server 2016 HNV中，支持VXLAN封装格式，并开放vSwitch数据库管理协议(OVSDB)作为南向接口(SBI)。

提供互操作性和生态系统准备

HYPER-V网络虚拟化了跨场所连接、存储区域网络(SAN)、非虚拟化资源访问等。比如支持多种配置下的通信，利用现有资源。微软致力于与生态系统合作伙伴合作，在性能、可扩展性和可管理性方面支持和增强HYPER-V网络虚拟化体验。

基于策略的配置

通过微软网络控制器配置Windows Server 2016中的网络虚拟化策略。网络控制器具有rest风格的北向API和Windows PowerShell的接口配置策略。

软件需求

使用Microsoft网络控制器HYPER-V的网络虚拟化需要Windows Server 2016和HYPER-V角色。

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