Distributed Switch

vSphere Distributed Switch (vDS) är en mer skalbar variant av virtuell switch som är tillgänglig via Enterprise Plus-licensen.

Grundläggande om vDS

Till skillnad från vSphere Standard Switchar är Distributed Switcharna just distribuerade mellan de hostar i ett Datacenter som kopplats till dem. Uplinks och Port Groups är därför också automatiskt distribuerade till alla hostar. För att skapa en vDS, Högerklicka på Datacenter-objektet -> Distributed Switch -> New Distributed Switch..., konfigurera därefter grundinställningarna:

1. Namn och lokation.
2. Version, välj alltid senaste så länge dina hostar har stöd för det.
3. Modifiera antalet Uplinks, slå på/av Network IO Control (NIOC) och skapa en default Port Group om så önskas.
   

Angående de olika vDS-versionerna, se nedan.

Version	Kompatibilitet	Nya features/förbättringar
vDS 6.5.0	6.5<	Port Mirroring Enhancements
vDS 6.0.0	6.0<	NIOC v3 och IGMP/MLD Snooping
vDS 5.5.0	5.5<	Traffic Filtering & Marking och förbättrat LACP-stöd.
vDS 5.1.0	5.1<	Management Network Rollback & Recovery, Health Check, Enhanced Port Mirroring och LACP-stöd.
vDS 5.0.0	5.0<	Användardefinierade resurspooler i NIOC, Netflow och Port Mirroring.

För fortsatt konfiguration, klicka på din vDS -> Actions -> Settings. Under "Edit Settings" kan allt som nämnts ovan ändras. Under samma meny (Settings) finns även nedan inställningar.

• Private VLAN
• Netflow
• Health Check
• Export/Restore configuration

Under Advanced kan MTU, Multicast filtering (Basic eller IGMP/MLD snooping), Discovery protocol (Type: CDP/LLDP/Disabled, Operation: Listen/Advertise/Both) samt Administrator Contact ändras.

För att radera en vDS, ta först bort alla hostar och associerade Uplinks, högerklicka sedan på din vDS och välj Delete.

dvPort Groups

vNetwork Distributed Port Groups kallas portgrupperna som används av en vDS. Lägg till en ny dvPort Group genom att högerklicka på din vDS -> Distributed port group -> New distributed port group. Följ wizarden och konfigurera de olika settings som finns:

Port Binding - Styr hur en virtuell port tilldelas till en VM. Det finns tre olika möjligheter.

• Static Binding: En port tilldelas då VM:en ansluts till dvPort Group:en.
  
• Dynamic Binding: Tilldelar en port första gången en VM startar efter den kopplats till dvPort Group. Deprecated sedan 5.5.
  
• Ephemeral - no binding: Ingen port binding alls, det går att tilldela en VM till en dvPort Group med Ephemeral port binding även då man är direktansluten till hosten.
  

Port allocation - Hur portar allokeras till en vDS.

• Elastic - Default 8 portar, när alla portar tilldelats allokeras 8 nya portar till switchen. Denna allokering är default.
  
• Static - Default 8 portar, inga nya portar allokeras när de befintliga blivit tilldelade.
  

Number of ports - Antalet portar i dvPort Group:en.

Network resource pool - Används för att tilldela dvPort Group till en network resource pool.

VLAN - Vilken sorts VLAN-teknik som skall användas:

• None - Använd inte VLAN (otaggad trafik).
  
• VLAN - Använd VLAN, 1-4094 (taggad trafik).
  
• VLAN Trunking - Använd VLAN, range:ar tillåts, Virtual Guest Tagging (taggad trafik).
  
• Private VLAN - Använd ett Private VLAN som finns på switchen.

För att radera en dvPort Group, se först till att alla virtuella nätverkskort och VMKernel-adaptrar migrerats till en annan portgrupp. vDS -> Networks -> Distributed Port Groups -> Välj dvPort Group -> i Actions-menyn, välj Delete.

Uplinks

De fysiska NIC (pNIC) som kopplas till vDS:en mappas mot en Uplink, som konfigureras identiskt på samtliga hostar. För att lägga till en Uplink, gå till vDS -> i Actions-menyn, välj Add and Manage Hosts -> Manage host networking -> Next. Välj vilket/vilka pNIC som ska mappas mot Uplink:en och tryck Assign Uplink. Därefter väljer man manuellt vilken Uplink som ska användas, eller Auto-assign. Efter du tryckt Next utvärderas om iSCSI kommer att påverkas eller inte.

VMkernel Adapters

VMkernel Adapters används för olika sorters tjänster/trafik i vSphere, vilka följer nedan:

• vMotion traffic
• Provisioning traffic
• Fault Tolerance (FT) traffic
• Management traffic (HA Heartbeat, namnet är missvisande)
• vSphere Replication Traffic (outgoing)
• vSphere Replication NFC traffic (incoming)
• vSAN traffic

En default VMkernel Port kan endast användas för IP Storage (iSCSI/NFS) och management.

För att lägga till en VMkernel-adapter i en vDS, navigera till din vDS -> i Actions-menyn, välj Add and Manage Hosts -> Manage host networking -> Next. Välj Manage VMkernel adapters, och tryck Next -> New Adapter. En wizard öppnas:

1. Välj dvPort Group under Select target device.
2. Port properties, här konfigureras IP Settings (IPv4/IPv6/Båda) samt vilka typer av trafik som tillåts på adaptern (vMotion etc). Det går även att byta TCP/IP-stack (Default, vMotion & Provisioning finns fördefinierade, dock kan fler läggas till via esxcli.
3. På nästa sida konfigureras IP-adress & subnätmask.
4. En review-sida visas innan du trycker Finish.

Konfiguration av vDS

Koppla host till vDS

För att koppla på en host, gå till vDS -> Actions -> Add and Manage Hosts -> Add Hosts -> Next -> New hosts -> OK. Konfigurera sedan antalet fysiska NIC (pNIC) för Uplinks, migrera VMKernel Adapters och VM Networking.

En host kan även användas som ett slags template för nätverkskonfiguration av andra hostar på vDS:en. I Add and Manage Hosts-menyn kan Configure identical networking settings on multiple hosts väljas för att kopiera inställningarna från en host till övriga hostar. Värden som måste vara unika, t ex IP-adresser fylls i som en range, t ex 1.1.1.1#3, så tilldelas de i tur och ordning till hostarna.

Ta bort host från vDS

Innan en host kan tas bort från en vDS måste alla fysiska adaptrar, VMKernel-adaptrar och VM:ars nätverksadaptrar migreras till en annan switch. Hosten tas sedan bort via vDS -> Actions -> Add and Manage Hosts -> Remove Hosts -> Next -> Välj host(ar) -> Finish.

Migrera VMs till/från vDS

Navigera till din vDS -> i Actions-menyn, välj Add and Manage Hosts -> Manage host networking -> Next. Välj Migrate virtual machine networking, tryck Next -> Välj Source (specific/no network) och Destination network, dvs dvPort Group, Next -> Välj vilka VMs som ska migreras.

vDS Policies & Security

vDS Port Blocking

Under Edit Settings på en dvPort Group, i Miscellaneous-menyn finns en inställning för "Block all ports". Om den ställs in på Yes, kommer samtliga virtuella portar i portgruppen att stängas ned. Det går även att blockera enskilda portar och Uplinks under Networks -> Dubbelklicka på en dvPort Group/Uplink under Distributed Port Groups/Uplink Port Groups -> Ports-fliken.

1. Välj en port i listan.
2. Klicka på Edit distributed port settings.
3. Under Miscellaneous, bocka för Override-rutan och välj om porten ska blockas eller inte.
4. OK.

Load Balancing & Failover Policies

Förutom lastbalansering för LACP finns även fem olika val för Uplinks och vanliga vSwitchar, de är:

• Route based on IP hash
• Route based on source MAC hash
• Route based on originating virtual port
• Use explicit failover order (ingen LB alls)
• Route based on physical NIC load (endast tillgänglig för vDS)

Failover order använder sig av Active, Standby och Unused-status. Om Active-NIC:arna är aktiva kommer de att användas, i kombination med Load balancing-policyn. När inga portar från Active-listan är aktiva längre, kommer portarna i Standby att användas.

De övriga inställningar som finns är: Network Failure Detection - Hur ESXi känner av störningar i nätverket.
Link status only - Endast det fysiska NIC:ets länkstatus används för att avgöra om nätet anses fungera.
Beacon probing - Beacons skickas ut via broadcast varje sekund och registreras av övriga adaptrar. Denna info används tillsammans med länkstatus för att avgöra om nätet fungerar optimalt. Använd inte detta med färre än tre adaptrar i ditt failover team, annars kan inte ESXi avgöra vilken enskild adapter som upplever problem.
Failback - Avgör huruvida en nätverksadapter som varit offline ska sättas tillbaka som aktiv igen efter den kommit online.
Notify switches - Om detta är påslaget skickas RARP-meddelande ut för att informera de fysiska switcharna om en failover för att de så snabbt som möjligt ska uppdatera sina lookup tables. Detta används även vid vMotion för att minska antalet tappade paket.

Private VLAN

Private VLAN fungerar "som vanligt", Primary/Promiscuous-VLAN:et innehåller Secondary-VLAN:en som måste skicka sin trafik tillbaks till Primary. Portarna i Secondary VLAN:en är antingen Isolated (kommunicerar bara med Promiscuous-portar, dvs inte med "grann-VM:ar") eller Community (kommunicerar med grann-VMs i samma secondary-VLAN och med promiscuous-portar).

För att använda Private VLAN måste även den fysiska nätverksutrustingen implementera detta korrekt.

Traffic Shaping

En traffic shaping policy appliceras per port i en portgrupp. Policyn definieras med average bandwidth, peak bandwidth och burst size. På en vDS sker shaping både inkommande och utgående, en standard vSwitch shape:as endast ugående trafik. Average Bandwidth - Hur många kbit/s som tillåts på en port, i genomsnitt över tid.
Peak Bandwidth - Maximalt antal kbit/s som tillåts vid en trafik-burst.
Burst Size - Maximalt antal Kilobyte som tillåts i en burst. När en port vill förbruka mer bandbredd än vad som angetts som Average kommer den att använda denna s k Burst bonus, om den är tillgänglig.

vDS och LACP

Med vDS kommer stöd för LACP och ett antal nya algoritmer för lastbalansering. Högst 64 LAG-grupper kan konfigureras per vDS och en host har stöd för 32 som mest. Som vanligt med LACP konfigureras Active eller Passive Mode. De load balancing modes som finns är:

• Source and destination IP address, TCP/UDP port and VLAN
• Source and destination IP address and VLAN
• Source and destination MAC address
• Source and destination TCP/UDP port
• Source port ID
• VLAN

Endast en aktiv LAG kan användas per dvPort Group, till skillnad från enskilda Uplinks, det går inte heller att blanda LAG:ar med vanliga Uplinks. Att ha andra LAG:ar eller Uplinks som Standby är inte supporterat, utan måste sättas som Unused i Failover Order. Under migrering från Uplinks till LAG är det supporterat att en LAG sätts som Standby före skiftet.

Skapa en LAG via vDS -> Configure -> Settings -> LACP -> klicka på Plustecknet.

1. Sätt ett namn på LACP-gruppen.
2. Ange antal portar.
3. Ange Active/Passive Mode för LACP.
4. Sätt Load Balancing mode.
5. VLAN och NetFlow policies kan överskridas här, om overrides tillåtits på vDS-nivå.
6. Klicka OK för att skapa LAG:en.

För att flytta dvPort Groups till din LAG, gå till vDS -> i Actions-menyn, välj Distributed Port Group -> Manage Distributed Port Groups -> Välj Teaming and failover, tryck Next.

1. Välj vilka dvPort Groups som ska använda LAG:en, Next.
2. Under Failover Order, sätt LAG:en som Standby, Next.
3. En review-sida visas, tryck Finish.

Efter detta ska fysiska NIC tilldelas LAG:en; gå till vDS -> i Actions-menyn, välj Add and Manage Hosts -> Manage host networking -> Next -> Manage physical adapters -> Next -> Tilldela härifrån pNIC:ar till LAG:en från respektive host -> OK.

Nu återstår bara att gå tillbaks till Failover Order (se ovan) och flytta LAG:en till Active och alla övriga Uplinks till Unused. Standby-listan ska vara tom efter detta. Efter du tryckt på Finish kommer trafiken flyttas till LAG:en, detta är non-disruptive.

Begränsningar med LACP

• Inkompatibelt med iSCSI multipathing.
• Finns inte settings för LACP i Host Profiles.
• Ingen support för Nested ESXi.
• Fungerar inte med ESXi dump collector.
• Port mirroring fungerar inte.

vDS Auto-Rollback

Som ett skydd mot att permanent tappa kontakt med vCenter pga felkonfiguration utförs en rollback av konfigurationen på en vDS om kontakten skulle försvinna efter en ändring. Denna funktion är påslagen per default sedan version 5.1.

Det finns två typer av rollbacks, Host Networking Rollback och vDS Rollback. En Host Networking Rollback sker då konfiguration ändrats på en host som gör att kommunikationen med vCenter fallerar, exempel på detta:

• Ändring av speed/duplex på pNIC
• DNS-/routing-ändringar.
• Ändring av teaming & failover eller traffic shaping på en port group som innehåller management Vmkernel-adaptern.
• Ändring av VLAN på portgruppen som innehåller management Vmkernel-adaptern.
• Ändringar av MTU på managment Vmkernel-adaptern och dess switch till värden som inte stöds av den fysiska infrastrukturen.
• Ändringar av IP-adressering på management Vmkernel-adaptern.
• Borttagning av management Vmkernel-adaptern från en standard vSwitch eller vDS.
• Borttagning av ett pNIC från en vDS/vSwitch som innehåller management Vmkernel-adaptern.
• Migrering av management Vmkernel-adaptern från vSwitch till vDS.

En Distributed Switch Rollback sker när felaktiga ändringar görs på en vDS, dvPort Group eller dvPort. Exempel på ändringar som kan trigga en rollback:

• Ändring av MTU på vDS-nivå.
• Ändring av Teaming & Failover, VLAN eller Traffic Shaping på dvPort Group:en som innehåller management VMkernel-adaptern.
• Blockering av alla portar i dvPort Group:en som innehåller management VMKernel-adaptern.

Det går också att återfå anslutningen för management via DCUI. Gå till Network Restore Options -> Välj Restore vDS -> Konfigurera uplinks och ev VLAN för management-nätet -> Apply:a konfigurationen. Vad som sker då är att DCUI skapar en lokal ephemeral-port som konfigureras enligt de angivna värdena. VMkernel-adaptern för management-nätet flyttas till den nya porten för att återfå anslutning mot vCenter.

Under vissa omständigheter kan det vara önskvärt att inte ha rollback påslaget, för att slå av rollback gör man följande: navigera till en vCenter-instans -> Configure -> Settings -> Advanced Settings -> Edit -> Ändra värdet på config.vpxd.network.rollback-nyckeln till false -> OK -> Starta om vCenter för att applicera ändringen. Det går också att göra detta via config-filen vpxd.cfg som ligger under C:\ProgramData\VMware\CIS\cfg\ i Windows-varianten och under /etc/ i appliance-varianten. Under <network>-elementet, ändra elementet <rollback> till false.

<config>
 <vpxd>
  <network>
    <rollback>false</rollback>
  </network>
 </vpxd>
</config> 

Spara och stäng filen, och starta om vCenter.