随着互联网数据流量持续的以每年50%至60%的速度递增，成本、空间和电力必将继续成为关于数据中心讨论的主要议题。的确，对于数据中心来说，伴随着云计算资源的集中，以及人们更多的使用诸如移动电话、平板电脑、移动电视等设备进行数据交换，数据流量可能增长得更快。
随着越来越多的计算资源需要被集中、监控和分析，保护这些资源变得比以往更加重要。然而，今天的网络设备通常是通过一台单服务器实施多款应用程序。经常，我们不难发现几个网络设备同时访问一个监控设备。例如，一个典型的场景是三台监测仪器同时与一台特定流量监控、性能分析和其他提供第三方入侵检测的仪器相连接。
由于成本、空间和能耗问题是数据中心最主要的问题，因此，减少网络设备的碳排量也日渐成为了数据中心考虑的重要课题。许多网络设备要求必须处理所有收到的工作任务，因此不能与其他应用程序分享处理资源。最明显的例子就是：10GbE的入侵预防系统和应用性能监控系统。
但大量的监测、分析和安全设备其实还是运行在较低速度，甚或其并不要求尽可能多的处理能力。如下，我们将为您介绍将解决方案合并到一台单一服务器的方案。
如果所有设备都是基于相同的操作系统，他们可以合并使用智能网络适配器，并可以在多个应用程序之间分配和共享数据。这种解决方案在今天已经存在了。
而如果该设备是基于不同的操作系统或环境，或者他们希望可以完全控制可用的硬件资源，但是，采用另一种解决方案仍然是必需的。虚拟化就可以在这种情况下使用了，用以巩固这些不同的应用程序。大量不同的解决方案可能是基于数据共享和分发的需要。下面，我们将介绍基于 VMware的几种不同的解决方案，可以将多个网络设备整合到一台单一的物理平台。
利用VMware直接路径
VMware的直接路径允许一台虚拟机控制物理网络适配器。这使得可以将现有的网络设备应用程序转移到虚拟环境：
这是合并整合的第一步。对于网络设备的应用软件，就好像其仍然运行在自己的服务器上，并受智能网络适配器的完全控制。驱动程序软件已经更新，用以支持VMware的直接路径，但除此之外，不需要做出任何改变。
有了这个解决方案，可以对多个网络设备进行整合：
如上图所示，每个网络设备是基于不同的操作系统和执行环境，但其实仍然可以由同一物理服务器来支持。唯一的限制是每台虚拟机需要有自己的网络适配器，因为只有一台虚拟机可以在同一时间控制给定的网络适配器。
共享网络适配器
尽管实施上述工作，但其仍需要一个网络适配器专用于每一台虚拟客户端。这限制了大量的应用程序在服务器的插槽数量。如果所有的虚拟客户端需要访问网络中的相同点，那么就需要一台单独的负载平衡器分发网络适配器之间的数据。
通过在VMware分配数据，我们可以消除负载平衡器，减少网络所需的适配器数量。
通过在VMware的VMCI(虚拟机通信接口)上使用虚拟服务器分配数据，其可以分发和复制到多个虚拟机客户端的数据。通过由单一的智能网络适配器支持多个客户端，每台单独的网络设备虚拟机均可以捕获数据，由此数据分配的虚拟机可以分发或复制数据。
在每个物理端口或每个虚拟端口上分发数据
将数据分配到多个客户端的虚拟机方法是通过物理端口：
如上图所示，每个网络适配器端口的数据都映射到一台单独的客户端虚拟机。但是，这也就限制了对网络适配器的物理端口数量有要求的解决方案。
更有趣的解决方案是使用逻辑端口：
有些智能网络适配器可以识别流量，从而确定具体的逻辑端口提供流量数据的能力。这些逻辑端口可以映射到VMCI端口，允许特定的数据被分散到专用网络设备上客户端的虚拟机上运行。在网络适配器上，可支持的虚拟端口的数量是有限的，但最多可达32个。
在多台虚拟机客户端共享数据
如前所述，网络上在同一时间多个网络设备要通过同一端口访问相同的数据是不常见的。必须将捕获的数据共享并复制到多个网络设备。
数据分配虚拟机可以复制由智能网络适配器捕获到的每台虚拟机需要的数据资料。唯一的限制是VMCI接口，而这取决于CPU芯片的处理能力。
业绩预期
上述解决方案为实现我们预期的性能提供了一个基准。Napatech成功表明，VMCI接口可以支持高达30Gbps的数据复制和分配到多台虚拟机。因此，任何合并端口或虚拟客户端的速度只要不超过VMCI带宽的30Gbps，都是可行的。
网络设备虚拟化的好处
如前所述，并非所有的网络设备可以被虚拟化，尤其是高速、高性能的设备，其要求处理所有的资源。而对于那些处理不太密集型数据的设备，其可以达到相当引人注目的整合效果。
使用虚拟化进行整合的好处之一是，每个网络设备可以被重新用于具有相同的操作系统和运营环境。这也就意味着，无需升级支持网络设备的虚拟机，物理硬件也可以升级了。随着物理服务器继续提高功率和性能，更多的应用程序可以整合到一台单一的物理服务器。
随着网络接口速度的变化，还有可能升级智能网络适配器以支持更高速的接口，而无需更改网络设备支持的虚拟机。这种方法也可以用来升级现有的网络设备，以快速和有效的方式支持更高速的接口。
例如，一个10Gbps的网络设备可以升级到40Gbps，通过将原有的运行了四款网络设备软件的四台 10Gbps的网络设备通过智能网络适配器虚拟机整合到一台40Gbps的服务器上。四个逻辑端口用于在四台虚拟机之间分配数据，确保任何一台虚拟机都不会收到超过10Gbps的预期数据。由此，一个10Gbps的网络设备，在没有更新网络设备的应用软件的情况下成功升级为40Gbps的网络设备。
这种方法也可以用来升级旧的网络设备支持传统的操作系统或者用于更新网络设备不可再用资源的应用软件。
利用虚拟化整合网络设备
网络设备整合是虚拟化在数据中心最后一块尚未完全攻克的领域。成本、空间和电力需求要求网络设备能有效地为应用服务器所利用。虽然很多高速、高性能的网络设备已经优化使用服务器资源，但仍然有相当多数量的网络设备需要整合，尤其是当我们进入更快的网络速度和不断采用更强大的物理服务器的时候。
(来源：IT专家网)
