Vor- und Nachteile der Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung
Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung aktiviert die Virtualisierung von Netzwerkkomponenten und den Aufbau einer integrierten Netzwerkinfrastruktur unter Verwendung von Hardware- und Software-Netzwerkressourcen. Die Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung wurde erstmals in Windows Server 2012 eingeführt, um die Probleme zu beheben, die in virtuellen Infrastrukturen mit VLANs auftraten.
In diesem Blogbeitrag werden wir die wichtigsten Vor- und Nachteile der Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung diskutieren, insbesondere wie die Vorteile von Hyper-V Ihre virtuelle Umgebung verbessern können und warum Sie die Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung trotz ihrer Nachteile nutzen sollten.
ÜBER UNS: Die Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung in Windows Server 2012
Aufgrund der wachsenden Nachfrage nach Virtualisierungstechnologie hat Microsoft die Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung in Windows Server 2012 eingeführt. Diese Technologie ermöglicht zusammen mit Servervirtualisierung und Speichervirtualisierung den Aufbau hochskalierbarer virtueller Umgebungen auf physischer Hardware.
Bevor wir jedoch die Vor- und Nachteile der Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung identifizieren können, müssen wir zunächst die dahinter stehende Technologie und die Funktionsweise der Netzwerkvirtualisierung verstehen.
Was ist Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung?
Wie Sie wahrscheinlich bereits wissen, können Sie mit Servervirtualisierung mehrere virtuelle Server (auch als Virtuelle Maschinen bezeichnet) auf einem einzigen physischen Server ausführen. Jede VM arbeitet isoliert von anderen VMs innerhalb derselben Infrastruktur und fungiert als unabhängiger Computer. Beachten Sie, dass alle VMs auf derselben Hardware laufen und sich die Rechenressourcen gleichmäßig teilen können.
Bei der Netzwerkvirtualisierung funktioniert die Infrastruktur auf ähnliche Weise. Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung ermöglicht die Virtualisierung von Netzwerkressourcen (Switches, Router, Knoten usw.) und kombiniert diese in einer gemeinsamen Netzwerkinfrastruktur, in der mehrere virtuelle Netzwerke gleichzeitig ausgeführt werden können.
Jedes virtuelle Netzwerk läuft isoliert von anderen virtuellen Netzwerken und verhält sich wie ein separates physisches Netzwerk. Darüber hinaus umfasst jedes virtuelle Netzwerk mehrere virtuelle Subnetze. Die gesamte Netzwerkinfrastruktur wird von einem Kunden oder Mandanten verwaltet. Die Isolierung von VMs und Virtuellen Netzwerken kann jedoch eine Herausforderung darstellen.
Voraussetzungen für die Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung
Insgesamt ermöglicht die Netzwerkvirtualisierung eine Steigerung der Netzwerkleistung und Produktivität sowie eine Reduzierung des Management-Aufwands. Im Allgemeinen werden virtuelle lokale Netzwerke (VLANs) angewendet, um die Kommunikation innerhalb einer einzigen virtuellen Umgebung zu aktivieren. Die Anwendung von VLANs hat sich jedoch als ineffizient erwiesen, da sie in großen Umgebungen zu komplex zu verwalten sind und eine Reihe von Einschränkungen mit sich bringen. Auch beim Umzug von VMs in die Cloud treten viele Probleme auf, da ihre IP-Adressen auf bestimmte Weise neu konfiguriert werden müssen, um den physischen und topologischen Anforderungen des Rechenzentrums zu entsprechen.
Um diese Herausforderungen zu bewältigen, wurde Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung in Windows Server 2012 freigegeben.
Warum Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung verwenden?
Im weiteren Abschnitt werden wir verschiedene Vor- und Nachteile der Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung diskutieren und wie sich diese Technologie auf die Leistung der virtuellen Infrastruktur auswirkt.
Subnetzübergreifende Live-Migration
Mit Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung können Sie ausgeführte Hyper-V-VMs live auf einen anderen Hyper-V-Host in einem anderen virtuellen Subnetz migrieren. In diesem Fall müssen Sie die IP-Adresse nicht mehr ändern, wenn Sie eine VM von einem physischen Host auf einen anderen verschieben. Dieser Vorgang führte zuvor zu Dienstunterbrechungen und beeinträchtigte die Systemverfügbarkeit.
Zuweisung von IP-Adressen und Netzwerktopologien
Die Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung stellt sicher, dass Sie Ihre IP-Adresse und Netzwerktopologie beim Verschieben von VMs an einen anderen Standort, z. B. in private oder öffentliche Clouds, sichern können. Dadurch können Sie virtuelle Workloads problemlos ohne Verwendung von VLAN-Kennungen verschieben, auch wenn sich die IP-Adressen von Hyper-V-VMs überschneiden.
Verwerfen von VLANs und Zuweisen von VSIDs
Sie fragen sich vielleicht, warum in den neuesten Windows Server-Versionen (Windows Server 2012 und höher) virtuelle Subnetz-IDs (VSIDs) anstelle von VLAN-IDs für die Netzwerkkommunikation innerhalb virtueller Infrastrukturen verwendet werden. Der Grund dafür ist ihre begrenzte Skalierbarkeit, die Komplexität der Konfiguration und die Einschränkungen des Subnetzes.
Einem einzelnen Port können nur 4.094 VLAN-IDs zugewiesen werden (falls der Port als Trunk verwendet wird), was bedeutet, dass Sie nur 4.094 virtuelle Netzwerke auf einem Hyper-V-Host konfigurieren können. Auf der anderen Seite hat Hyper-V Network Virtualization virtuelle Subnetz-IDs (VSIDs) eingeführt, die Support für mehr als 16 Millionen virtuelle Netzwerke bieten.
Darüber hinaus kann die Zuweisung und Konfiguration mehrerer VLAN-IDs einen erheblichen Verwaltungsaufwand verursachen, da Sie ausgewählte virtuelle Switches ständig neu konfigurieren müssen, indem Sie die entsprechenden VLAN-Tags zuweisen. Dies geschieht in der Regel bei der Durchführung von Netzwerkoperationen und erfordert, dass Sie die Isolierung Ihrer VMs sicherstellen.
Eine weitere Einschränkung von VLANs besteht darin, dass sie auf ein einziges IP-Subnetz beschränkt sind, wodurch VMs nicht ohne Weiteres zwischen physischen Standorten verschoben werden können. Auch wenn VLANs über physische Standorte hinweg erweitert werden können, müssen sie dennoch innerhalb desselben Subnetzes bleiben. Die Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung hingegen gewährleistet eine vollständige Netzwerkisolierung und ermöglicht die nahtlose Migration virtueller Workloads zwischen Physischen Servern.
Nahtlose Verlagerung von Workloads in die Cloud
Zu den vielen Vor- und Nachteilen der Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung gehört als Vorteil, dass Sie virtualisierte Workloads problemlos in die Cloud verlagern können. Dies liegt daran, dass Sie mit der Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung nicht jedes Mal, wenn Sie VMs an einen neuen Standort verschieben, die IP-Adressen und VM-Netzwerkkonfigurationen ändern müssen.
Management mit PowerShell oder Windows Management Instrumentation
Die Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung kann mithilfe von PowerShell-Skripten oder Windows Management Instrumentation (WMI) aktiviert, überwacht und konfiguriert werden. Mithilfe dieser Verwaltungstools können Sie die Netzwerkvirtualisierung konfigurieren und die Einstellungen für die Netzwerkisolierung ändern, um maximale Effizienz zu erzielen.
Kompatibilität mit verschiedenen Netzwerkgeräten
Die Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung wurde entwickelt, um den Prozess der VM-Verschiebung in privaten oder öffentlichen Rechenzentren zu vereinfachen. Aus diesem Grund wurde die Hyper-V-NetzwerkvirtualisierungsFunktionalität mit verschiedenen Geräten kompatibel gemacht und umfasst „Flat Network”-Technologien für Rechenzentren, wie beispielsweise Transparent Interconnection of Lots of Links (TILL).
Verbesserte Auslastung von Server- und Netzwerkressourcen
Wie Sie bereits wissen, kann die Verwendung von VLANs aus verschiedenen Gründen die Leistung von Servern und Netzwerken beeinträchtigen. Dies kann zu einer Überversorgung oder Unterauslastung führen. Mit Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung ist Ihre virtuelle Infrastruktur jedoch nicht mehr von physischen Netzwerkkonfigurationen abhängig, wodurch Sie das Netzwerkmanagement erheblich verbessern und die Nutzung von Server- und Netzwerkressourcen optimieren können.
Interoperabilität zwischen Netzwerkressourcen und -komponenten
Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung bietet Support für mehrere Netzwerkkonfigurationen. Dadurch können Sie verschiedene Arten von Netzwerkoperationen durchführen, z. B. die Einrichtung einer standortübergreifenden Verbindung zwischen zwei Standorten oder die Aktivierung des Ressourcenzugriffs für nicht virtuelle Systeme.
Die Liste der Vor- und Nachteile der Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung wäre jedoch nicht vollständig, ohne auch die Nachteile zu erwähnen. Im Allgemeinen sind die Nachteile der Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung folgende:
- Wenn Sie den Aufbau einer groß angelegten virtuellen Netzwerkinfrastruktur planen, müssen Sie sicherstellen, dass Ihre Hardware-Ressourcen leistungsfähig genug sind, um alle Netzwerkoperationen auszuführen und die Kommunikation zwischen verschiedenen Standorten zu ermöglichen.
- Virtuelle Netzwerke und ihre Subnetze sind schwieriger zu verwalten, da die Anzahl der Netzwerkkomponenten im Laufe der Zeit zunehmen kann, was es schwierig macht, Probleme im Netzwerk rechtzeitig zu erkennen. Virtuelle Netzwerke sind anfälliger für Ausfälle. Daher wird empfohlen, regelmäßig Fehlerbehebungen durchzuführen, um Unstimmigkeiten zu erkennen und entsprechend zu handeln.
- Möglicherweise ist eine redundante physische Netzwerkinfrastruktur erforderlich. Diese würde als Sicherheitsnetz während einer Disaster Recovery (DR) dienen. Die Einrichtung eines DR-Netzwerks kann jedoch mit hohen Kosten verbunden sein.
- Es besteht ein hohes Risiko für kaskadierende Netzwerkausfälle. Wenn ein einzelner Knoten oder eine einzelne Route getrennt oder überlastet wird, wird der Datenverkehr, der normalerweise über diese Netzwerkkomponente läuft, unterbrochen. Der Ausfall einer Netzwerkkomponente kann den Ausfall anderer Netzwerkgeräte auslösen oder sogar das gesamte Netzwerk lahmlegen.
- Netzwerkadministratoren verfügen möglicherweise nicht über ausreichende Kenntnisse und Erfahrungen im Umgang mit Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung. Daher wird empfohlen, Ihre IT-Mitarbeiter für das Verwalten der virtuellen Netzwerkinfrastruktur in Hyper-V-Umgebungen zu schulen. Auch wenn dies viel Zeit und Geld kosten kann, erweist sich dieser Ansatz auf lange Sicht als optimal.
- Wie oben erwähnt, lassen sich virtuelle Netzwerke einfach und schnell erstellen. Dadurch kann es vorkommen, dass mehrere virtuelle Netzwerke auf demselben Hyper-V-Host ausgeführt werden und Ihr Netzwerkadministrator Schwierigkeiten hat, alle gleichzeitig zu verwalten, insbesondere wenn Probleme im System auftreten.
Zusammenfassung
Es gibt viele Vor- und Nachteile der Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung, die Ihre Aufmerksamkeit verdienen. Berücksichtigen Sie alle oben genannten Aspekte, wenn Sie die Infrastruktur für das Virtuelle Netzwerk erstellen und diese Hyper-V-Funktionalität in Ihren virtuellen Umgebungen bereitstellen.
Bei der Arbeit in virtuellen Umgebungen besteht immer die Möglichkeit von Systemausfällen, versehentlichem Datenverlust oder böswilligen Angriffen, die die Leistung Ihres Geschäfts beeinträchtigen, zu Umsatzverlusten führen und den Ruf Ihres Unternehmens schädigen können. Daher muss ein verantwortungsbewusster Unternehmer die wahrscheinlichsten Risiken und Bedrohungen für sein Unternehmen sowie die möglichen Auswirkungen von Ausfallzeiten berücksichtigen und die virtuelle Infrastruktur im Voraus schützen. NAKIVO Backup & Replication ist eine schnelle, zuverlässige und kostengünstige Lösung, die eine integrierte Funktionalität für die Datensicherheit zu einem Bruchteil des Preises bietet.
