什么是虚拟网络?

 

虚拟网络支持位于不同办公地点及数据中心位置的多台计算机、虚拟机 (VM)、虚拟服务器或其他设备进行相互通信。物理网络通过线缆和其他硬件连接计算机,而虚拟网络则使用软件管理跨 Internet 连接计算机和服务器,从而延展物理网络的功能。虚拟网络使用交换机和网络适配器等传统网络工具的虚拟化版本,促进实现更高效的路由并简化网络配置更改。


虚拟网络使多个位置上的设备能够以与传统物理网络相同的功能运行。这让数据中心能够横跨不同物理位置,并为网络管理员提供了更高效的全新选项,例如根据需求变化轻松修改网络,而无需更换或购买更多硬件;更灵活地针对具体需求和应用调配网络;以及在不影响服务、安全性和可用性的情况下,跨网络基础架构迁移工作负载。

 

虚拟网络的工作原理是什么?

虚拟网络可以使用软件连接任意位置的虚拟机和设备。在物理网络中,OSI 模型的第 2 层和第 3 层功能在物理交换机和路由器中进行。另外,物理网卡 (NIC) 和网络适配器用于将计算机和服务器连接到网络。虚拟网络将以上及其他活动转移到软件上。一款称为虚拟交换机 (vSwitch) 的软件应用可以控制并指示现有物理网络和网络的虚拟部分(如虚拟机)之间的通信。虚拟网络适配器使计算机和虚拟机能够连接到网络,包括使局域网 (LAN) 中的所有机器都能连接到更大的网络。


物理网络通过创建 LAN 将多个设备连接到网络存储等共享资源(通常采用以太网线缆或 Wi-Fi)。但是虚拟网络实现了虚拟局域网 (VLAN),可在其中通过软件配置分组。这意味着,连接到不同网络交换机的计算机可以像连接到同一网络交换机一样工作,反之,共享线缆的计算机可以留在单独的网络中,而无需通过线缆设备和硬件以物理方式连接机器。

 

虚拟网络可以提供更加集中化的管理并进一步简化网络管理。如需进行更新、更改甚至是测试,可以远程访问网络的不同部分,这将降低网络管理成本和复杂性。

 

虚拟网络是云计算体系架构和应用的基础,因为它支持访问、连接、保护和修改云计算资源。

 

虚拟网络的优势

从降低资金开销和维护成本到轻松执行网络分段,虚拟网络能够带来各种业务优势。具体而言,虚拟网络具有以下优势:

  • 通过将大量功能转移到软件,精简网络硬件(线缆、交换机等)
  • 通过集中控制降低管理网络硬件和软件的成本和复杂性
  • 为网络路由结构和配置提供更灵活的选项,包括更方便的网络分段和细分选项
  • 通过更精细的选项改善对网络流量的控制,例如在虚拟网卡级别配置防火墙
  • 通过自动化的远程服务激活和性能测试来提高 IT 工作效率
  • 实现对网络设备和应用的虚拟升级、自动配置以及模块化更改,从而提高业务的可扩展性和灵活性

 

虚拟网络示例

虚拟网络的一个示例是虚拟专用网络 (VPN),它可以在 Internet 上的两个网络之间建立安全的连接。借助 VPN,员工可以在远程或居家办公时连接到企业网络,通常还用于规避 Internet 审查和防止浏览器历史记录在公共 Wi-Fi 网络上可见。


虚拟网络的另一个示例是虚拟局域网 (VLAN)。VLAN 是网络的子组,它将多个网络设备组合成一个分组或域,并且将其与网络其余部分分开。VLAN 可以更高效地跨这些子组或域路由流量,从而提高了网络速度和性能。VLAN 还有助于显著加强对网络设备和流量的控制。将特定数据隔离在单独的 VLAN 中可以带来额外的安全优势,尤其是对于大型网络,这样便不会轻易出现未经授权的监控或对网络的干扰。此外,VLAN 还能免去添加新线缆或对网络基础架构进行重大更改的需要。 


虚拟可延展局域网 (VXLAN) 也是一个虚拟网络示例。VXLAN 不仅可以简单地将网络划分为子组,还可以虚拟化整个网络,以提供大规模的叠加网络和分段功能。VXLAN 显著提高了虚拟网络的容量和可扩展性,这对于当今复杂的云计算体系架构尤其重要。

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