The Sky of William Jiang

VLAN(Virtual Local Area Network)，即"虚拟局域网"，是一种将局域网（LAN）设备从逻辑上划分成一个个网段，从而实现虚拟工作单元的数据交换技术。VLAN 的出现，使得管理员可以根据实际需求，把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域，每一个VLAN都包含一组有着相同需求的PC要或工作站， 与物理上形成的LAN有着相同的属性。由于它是从逻辑上划分，所以同一个 VLAN内的各个PC机或工作站并没有限制在同一个物理范围中，即它们可以在不同物理LAN网段。由于一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他 VLAN中，从而有助于控制流量、减小arp等广播报文的范围、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的稳定性和安全性。本文主要介绍如何在OpenSolaris下使用Crossbow虚拟化技术来实现VLAN体系结构。
　 　物理交换机通过将其端口与特定的VLAN标识相关联，从而实现不同VLAN通信的分离。Crossbow虚拟交换机则将VNIC(虚拟网卡)和VLAN 标识(VID)关联起来，通过MAC地址来对各个VNIC的数据进行分类。同时，虚拟交换机也实现了每个VLAN的广播域，使得标记的广播帧只会传送到与 该VLAN标识匹配的VNIC上。从效率和安全性来看，Crossbow的VLAN实现有两个重要的特性：一是能防止不必要的帧复制，二是能保证帧在 VLAN传输的正确性和完整性。
　　图一中有两个独立的子网，并且它们使用同样的IP地址。

　　如果能在不更改机器IP配置的前提下将两个子网整合到一起，将不仅能减少成本，而且能增强其服务的可靠性。这两个子网的整合需要做到：
　　1. 必须保留现在有的IP地址。因为像防火墙、代理、目录服务等都与IP地址密切相关，重新分配IP地址将会破坏这些服务的可用性。
　　2. 整合后必须保证两个子网通信的独立性和无干扰性。
　 　将两个子网整合到同一物理网络的传统方法是给每个子网分配一个VLAN ID，然后将交换机的端口与相应的子网VLAN ID关联起来。最后，每台机器都连接到正确的端口，如图二所示。但是，整合后机器的数量和与交换机端口的连接数量并未改变。我们也可以使用虚拟化技术来实 现，使用两个虚拟机来代替两台服务器，它们共存于一台服务器上。

　　在将NIC分配给虚拟机时，可以有有多种选择。最常用的办法就是给每个虚拟机 都分配物理网卡，但这样就失去了节约成本和高可用性的意义。当一个NIC(网卡)出错了，所有建立在这块NIC之上的虚拟机都将不可用，同时，这样还会因 为有限的物理NIC数量来降低配置的可靠性。
　　一种更好的办法就是首先创建一个link aggregation，与NIC绑定。aggregation然后被虚拟化成多个VNIC并分配给相应的虚拟机，如图三所示。VNIC建立在相应虚拟机 VLAN ID的基础上，当整个VLAN虚拟化过程完成后，仍能保证不同虚拟机之间的正常通信。

　　我们可以通过以下的命令来创建link aggregation、VNIC，最后建立起虚拟化的VLAN体系结构：
　　dladm create-aggr -l nxge0 -l nxge1 aggr0
　　dladm create-vnic -l aggr0 -v 1 vnic1

参考文献：Crossbow Virtual Wire: Network in a Box; Sunay Tripathi, Nicolas Droux, Kais Belgaied, Shrikrishna Khare;Solaris Kernel Networking, Sun Microsystems, Inc.

　　通常配置系统的QoS(Quality of Service)策略是一项非常艰苦的工作。举个例子，假如我们需要将TCP流量控制在1000Mb/s，在Solaris 10上一般使用IPQoS来解决问题，而在Linux上则使用tc技术，但是需要经历定义队列规则、分类、过滤规则等各种复杂的步骤。本文将介绍如何在 OpenSolaris下使用Crossbow来简化QoS配置，分为Solaris zone和Xen两部分。
　　首先介绍在Solaris zone里的配置方法。
　 　在一个zone里使用crossbow来限制带宽的操作非常简单。你仅仅需要创建一个有带宽限额的VNIC(虚拟网卡)，并将它分配给相应的zone即 可。举个例子，如果我们要限制一个zone的带宽不超过100Mb/s的话，只需使用以下命令创建一个最大带宽值为100的VNIC：
　　dladm create-vnic -p maxbw=100 -l e1000g0 vnic1
　　zone创建以后，我们在配置文件中将vnic1作为它的网卡，这样该zone通过vnic1发送和接收的带宽就被限制在100Mb/s了。这个设置是永久的，即使在系统重启后也有效。如果我们要把带宽修改为200Mb/s，可使用以下命令：
　　dladm set-linkprop -p maxbw=200 vnic1
　　可以使用以下命令查看VNIC和zone的对应情况：
　　dladm show-linkprop -p zone vnic1
　　　LINK  PROPERTY PERM VALUE
　　　vnic1 zone         rw    zone1
　　接下来介绍如何在Xen里配置QoS。
　 　当使用OpenSolaris作为dom0时，Crossbow可非常方便地实现对domU带宽限额的设置，其配置过程跟在zone上差不多。我们可以 在domU上跑OpenSolaris、Solaris 10、Linux、Windows或其它Xen支持的操作系统，但是带宽的配置过程却与domU上的OS无关。 当Xen上的一个domU被创建后，Crossbow默认会创建一个VNIC并分配给domU。如果要给domU设置带宽限额，就需要显式地创建一个 VNIC，并在domU创建的时候分配给domU。这时就可以通过设置VNIC的maxbw属性来设置domU的带宽限额了，操作如下：
　　dladm create-vnic -p maxbw=300 -l e1000g0 vnic1
　　把这块新创建的vnic1配置成domU的网卡，并将以下内容包含在domU的template.xml配置文件中即可。同时，使用dladm show-vnic命令可以显示vnic1的MAC地址。
　　<interface type=’bridge’>
　　<source bridge=’vnic1’/>
　　<mac address=’vnic1’s mac address/>
　　<script path=’vif-dedicated’/>
　　</interface>
　　最后使用命令virsh create template.xml来创建domU。
　　当我们将Xen domU的带宽限制在300Mb/s后，又需要将其中的100Mb/s用作TCP通信，可以通过以下命令实现：
　　flowadm add-flow -p maxbw=100 -a transport=tcp -l vnic1 tcp-flow1

　　为了能方便地发现系统的性能瓶颈，Crossbow提供了一些工具来查看系统各种统计信息，如收包率、丢包率等。
　　可以使用dlstat来打印各个vnic的动态数据信息。
　　dlstat vnic1
　　　LINK IPKTS IBYTES OPKTS OBYTES
　　　vnic1 9.9M 2.3G 4.8M 0.3G
　　加上-i 5选项可以实现每5秒钟实时更新数据。同时，dlstat命令还支持统计数据的离线查看和分析，使用acctadm命令将数据写入特定的日志文件，而dlstat -u则可从日志文件中提取出有用的历史数据。
　　dlstat命令主要是用来操作vnic，而flowstat命令则用于查询各种数据流的网络统计信息。
　　flowstat tcp-flow
　　　FLOW LINK IBYTES OPKTS OBYTES
　　　tcp-flow vnic1 2.3G 4.8M 0.3G
参 考文献：Crossbow Virtual Wire: Network in a Box; Sunay Tripathi, Nicolas Droux, Kais Belgaied, Shrikrishna Khare;Solaris Kernel Networking, Sun Microsystems, Inc.