Prácticas recomendadas de red de Hyper-V
En la mayoría de los casos, cuando se instalan máquinas virtuales (VM) en Hyper-V, es necesario configurar el acceso a la red para las VM de acuerdo con sus tareas. La correcta configuración de la red Hyper-V garantiza un alto nivel de rendimiento y seguridad para sus máquinas virtuales, hosts Hyper-V y toda la infraestructura, al tiempo que mejora la estabilidad de todo el centro de datos. Un adaptador de red físico (controlador de interfaz de red – NIC) y un conmutador virtual son los dos componentes principales necesarios para la red Hyper-V. Se necesita al menos uno de ellos para establecer conexiones de red para las máquinas virtuales.
Uso de los últimos controladores para NIC
Utilice los controladores más recientes para sus adaptadores de red físicos en un host Hyper-V. Con los controladores de red más recientes, obtendrá las últimas funciones disponibles que ofrece un controlador de adaptador de red, la máxima velocidad de red y estabilidad. Los errores conocidos suelen corregirse en las últimas versiones de controladores y firmware. Aunque su sistema operativo Windows reconozca sus adaptadores de red físicos y utilice automáticamente los controladores integrados, de acuerdo con las prácticas recomendadas para redes Hyper-V se recomienda instalar controladores nativos del fabricante del adaptador de red.
Uso de direcciones IP estáticas para la configuración de red de Hyper-V
Establezca direcciones IP estáticas para los adaptadores de red de sus servidores Hyper-V durante la configuración de red de Hyper-V, así como utilice direcciones IP estáticas para los adaptadores de red virtuales de las máquinas virtuales que se ejecutan como servidores virtuales. Esto es recomendable porque otros hosts de su red pueden estar conectados a servidores físicos o virtuales utilizando sus direcciones IP. Cuando las direcciones se obtienen mediante DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), pueden cambiarse tras intervalos de tiempo adecuados durante los cuales otros hosts no podrán conectarse a esos servidores.
Utilización del tipo adecuado de conmutador virtual
Los adaptadores de red virtuales de las máquinas virtuales se conectan a los puertos de un conmutador virtual que es un análogo basado en software del conmutador físico que opera en la segunda capa del modelo de red OSI. Un conmutador virtual se conecta a una red basada en Ethernet a través del adaptador de red físico de un host Hyper-V y un conmutador físico. Existen tres tipos de conmutadores virtuales en Hyper-V: conmutador privado, conmutador interno y conmutador externo. Las prácticas recomendadas para redes Hyper-V recomiendan utilizar el tipo de conmutador virtual apropiado para los diferentes propósitos.
- Conmutador virtual privado. Este tipo de conmutador virtual se utiliza cuando se requiere que las máquinas virtuales se ejecuten en una red virtual completamente aislada que puede utilizarse tanto para pruebas como por motivos de seguridad. Las máquinas virtuales conectadas a este tipo de conmutador virtual sólo pueden comunicarse entre sí a través de la red, pero no pueden acceder a un host Hyper-V. Los hosts Hyper-V no pueden conectarse a máquinas virtuales que estén conectadas a un conmutador virtual privado.
- Conmutador virtual interno. Las máquinas virtuales conectadas a este tipo de conmutador virtual pueden comunicarse entre sí y con un host Hyper-V. Un host Hyper-V también puede comunicarse con las máquinas virtuales conectadas al conmutador virtual interno. Las máquinas virtuales no pueden conectarse a redes externas, incluida Internet. No se utilizan pasarelas en la configuración de la red IP de las máquinas virtuales conectadas a este tipo de conmutador virtual (como en el caso del conmutador virtual privado). El conmutador virtual interno es útil para los intercambios de archivos entre un host y los invitados. En este caso, se añade una interfaz de red virtual al host Hyper-V.
- Conmutador virtual externo. Las máquinas virtuales conectadas a conmutadores virtuales externos pueden comunicarse entre sí, con un host Hyper-V, así como conectarse a redes externas, incluida Internet. Un host Hyper-V puede comunicarse con las máquinas virtuales conectadas al conmutador virtual externo. En este caso, se configura una puerta de enlace en los ajustes de red de la máquina virtual Hyper-V para conectarse a otras redes. También se añade una interfaz de red virtual al host Hyper-V.
Uso de NIC Teaming excepto para redes iSCSI
Utilice NIC teaming para su configuración de red Hyper-V para habilitar la agregación de enlaces si tiene más de un controlador de interfaz de red físico. NIC teaming es una función que permite distribuir el tráfico entre adaptadores de red físicos y virtuales agrupando los adaptadores de red físicos en un equipo. Tales combinaciones proporcionan un mayor rendimiento (siempre es de hecho el caso) y tolerancia a fallos (es de hecho cierto para la configuración de red Hyper-V utilizada para un clúster).
Añadir una NIC a un equipo aumenta el ancho de banda de red disponible al no sumar la velocidad de red de todos los adaptadores (si añades cuatro controladores de interfaz de red de 1Gbit a un equipo, no tendrás una conexión de red de 4Gbit). NIC teaming puede redistribuir el tráfico de red de forma racional entre los adaptadores de red. Si desea desplegar un clúster Hyper-V, cree un equipo NIC de 2 adaptadores (utilice una opción de adaptador en espera) y conecte cada NIC a un conmutador físico diferente para garantizar la tolerancia a fallos de la red Hyper-V.
No utilice NIC teaming para redes iSCSI para evitar posibles fallos. Como alternativa, puede configurar MPIO (Multipath Input/Output) en su servidor Windows. Compruebe si tanto los iniciadores iSCSI como los objetivos iSCSI son compatibles con el uso de MPIO en su infraestructura para el equilibrio de carga.
Las prácticas recomendadas para redes Hyper-V tampoco recomiendan el uso de NIC teaming para redes de almacenamiento SMB 3.0 en entornos Hyper-V debido a los mismos problemas que se han mencionado para iSCSI.
Utilización de redes separadas para distintos fines en un clúster
Si tiene más de un host Hyper-V y utiliza almacenamiento compartido para almacenar las máquinas virtuales, utilice una red de almacenamiento independiente (iSCSI o SMB 3.0). Las prácticas recomendadas para redes Hyper-V recomiendan utilizar las siguientes redes separadas para cada tipo de tráfico, especialmente si está desplegando un cluster de conmutación por recuperación:
- Red de almacenamiento. El rendimiento de las máquinas virtuales depende en gran medida de la velocidad de la red de almacenamiento. El tráfico de almacenamiento es fundamental para los clústeres y no debe enrutarse (utilizar la misma subred). La red de almacenamiento debe ser lo más rápida posible. Una red de 10 Gigabits será una buena elección.
- CSV (Cluster Shared Volume) o red Heartbeat. El tráfico CSV suele ser mínimo, pero se utiliza para las comunicaciones estándar del clúster. El tráfico Heartbeat es ligero pero sensible a la latencia y requiere que cada componente de un clúster esté sano y en línea. Si no existe una red dedicada para el envío de latidos, éstos pueden retrasarse o incluso perderse cuando se transfieren grandes cantidades de datos (por ejemplo, copiando archivos a través de la red) y un clúster puede fallar tras perder el quórum.
- Red VM Live Migration. El proceso de migración de máquinas virtuales requiere un ancho de banda suficiente para completar las tareas de migración con rapidez y sin errores, especialmente si hay una máquina virtual en ejecución. El proceso iterativo de copiar páginas de memoria sucias entre hosts Hyper-V se realiza mientras se copia el estado de memoria de una VM en ejecución. Los grandes trozos de memoria deben copiarse lo más rápidamente posible.
- Red VM. Esta red transporta el tráfico más importante de la máquina virtual desde el lado de la red Hyper-V.
- Red de gestión. Este tipo de red se utiliza para gestionar hosts Hyper-V y máquinas virtuales que residen en dichos hosts.
Este enfoque le ayuda a segregar distintos tipos de tráfico para mejorar el rendimiento y la seguridad. Puede hacerse físicamente utilizando varios adaptadores de red y lógicamente utilizando el etiquetado VLAN. Asegúrese de crear un conmutador virtual dedicado para cada red.
Activación de tramas Jumbo para redes iSCSI, Live Migration y CSV
Una trama Jumbo es una trama Ethernet que puede transportar un paquete TCP cuyo tamaño es superior a 1500 bytes. En este caso, la MTU (unidad de transmisión máxima) es de 1500 bytes. El tamaño estándar de una trama Ethernet es de 1518 bytes, pero si se utiliza el etiquetado VLAN, el tamaño de la trama aumenta en 4 bytes y pasa a ser de 1522 bytes. La MTU de la trama Jumbo puede ser de hasta 9000 bytes. En las imágenes siguientes puede ver la estructura de una trama Ethernet estándar y de una trama Ethernet etiquetada.
Nota: Una porción de datos enviados que incluye una trama comienza con un preámbulo y SFD (Start frame delimiter). Entre el envío de estas porciones de datos existe un intervalo entre fotogramas. Un área de datos de carga útil de la trama puede contener un paquete encapsulado que, a su vez, consta de una cabecera y una carga útil. FCS hace referencia a una secuencia de comprobación de tramas que se utiliza para garantizar que no haya errores y que los datos entregados sean coherentes.
Las tramas Jumbo son más grandes que las tramas estándar y causan menos sobrecarga en el servidor, ya que pueden transportar paquetes más grandes. Menos paquetes provocan menos interrupciones de la CPU y, en consecuencia, se reduce la carga general del ordenador. Menos interrupciones reducen el retardo en el bus del servidor. Un menor número de paquetes se traduce en una menor sobrecarga de la red en términos de formatos de trama y cabeceras para una utilización más racional. Véase el siguiente diagrama que se asemeja a un diagrama comparativo de almacenamiento de datos en discos duros con sectores clásicos de 512B y discos con sectores de 4KB (Formato Avanzado).
Al habilitar las tramas Jumbo para sus redes iSCSI, Live Migration y CSV, puede obtener un aumento de la velocidad de transferencia de datos de alrededor del 27%. Recuerde que una trama es una PDU (unidad de datos de protocolo) de la segunda capa del modelo OSI y que un paquete es una PDU de la tercera capa del modelo OSI.
Todos los dispositivos de red (conmutadores, enrutadores, NIC) de su infraestructura que se utilicen para redes iSCSI, Live Migration y CSV deben ser compatibles con tramas Jumbo y esta opción debe configurarse en todos esos dispositivos. Recuerde instalar los últimos controladores y firmware para sus adaptadores de red en los servidores Hyper-V como se menciona en la sección anterior para hacer posible la habilitación de tramas Jumbo durante la configuración de su red Hyper-V. No utilices tramas Jumbo para el resto de redes porque puedes obtener un efecto negativo.
Utilización de adaptadores de red virtuales sintéticos siempre que sea posible
Un adaptador de red virtual Hyper-V sintético que está disponible para las máquinas virtuales de Generación 2 funciona más rápido que un adaptador de red heredado que es el único tipo de adaptador de red virtual disponible para las máquinas virtuales de Generación 1 de . Tenga en cuenta que un sistema operativo invitado debe ser compatible con Hyper-V para utilizar un adaptador de red sintético, ya que los Integration Services que contienen los controladores adecuados deben estar instalados en el SO invitado. Se pueden conectar hasta 8 NIC virtuales sintéticas a una VM Hyper-V, mientras que el número máximo de adaptadores de red heredados que se pueden conectar a una VM es 4. Un adaptador de red virtual sintético se añade por defecto a una máquina virtual Hyper-V Generación 2 tras su creación. Los adaptadores de red sintéticos ofrecen mejores funciones, incluida la compatibilidad con el etiquetado VLAN.
Los adaptadores de red heredados deben utilizarse para arranques PXE (Pre-boot Execution Environment), así como para sistemas operativos antiguos que necesiten hardware emulado (heredado). Asegúrese de recordar este hecho cuando realice la configuración de red de Hyper-V.
Respetar el equilibrio entre el ancho de banda de la red y la capacidad de almacenamiento compartido
Cuando la capacidad de almacenamiento compartido es grande y se almacenan muchas máquinas virtuales en ese almacenamiento, la baja velocidad de la red puede convertirse en un cuello de botella. Como resultado, puede obtener una baja velocidad de transferencia de datos, incluso si los discos utilizados en un dispositivo de almacenamiento (por ejemplo, NAS – Network Attached Storage) son rápidos (unidades de estado sólido en RAID 10, por ejemplo). A la inversa, si se dispone de una red de almacenamiento de alta velocidad y baja latencia, pero los discos utilizados para las matrices de almacenamiento en un dispositivo de almacenamiento son lentos (por ejemplo, discos duros magnéticos con 5400 RPM), la velocidad general de transferencia de datos puede ser baja. Por esta razón, las prácticas recomendadas de red Hyper-V recomiendan mantener el equilibrio entre el ancho de banda de la red y la velocidad de los discos utilizados para el almacenamiento compartido.
Conclusión
La red es un componente importante de una infraestructura virtual si utiliza Hyper-V. Esta entrada del blog ha explorado las prácticas recomendadas de red Hyper-V que pueden ayudarle a asegurarse de que su configuración de red Hyper-V funciona para diferentes situaciones – para el uso de un host Hyper-V independiente, múltiples hosts Hyper-V, o Hyper-V conmutación por recuperación Cluster. Como puede ver, algunas recomendaciones son generales y otras específicas de Hyper-V. Si entiendes los principios básicos de las redes, podrás configurar redes para mucho más que Hyper-V.
