Lectura 3.3 Crear y Configurar redes Virtuales PDF

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La configuración de redes virtuales en una infraestructura de máquina virtual requiere aplicar un plan donde permite crearlas a través de Hyper-V para establecer comunicación entre otras redes físicas y hacia el internet....

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Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias

Certificación de Sistemas Operativos Fecha de realización: 22 de noviembre 2017 Fecha de entrega: 26 de noviembre 2017

RESUMEN DE LECTURA TÍTULO: Crear y Configurar redes Virtuales 1. INTRODUCCIÓN:

La configuración de redes virtuales en una infraestructura de máquina virtual requiere aplicar un plan donde permite crearlas a través de Hyper-V para establecer comunicación entre otras redes físicas y hacia el internet. Un conmutador virtual funciona como un dispositivo de capa 2 del modelo OSI por lo que cuenta con un interruptor y una serie de puertos los cuales permiten la transmisión de datos a cualquier otro ordenador del mismo conmutador, para ello Hyper-V ha dispuesto la compatibilidad de esta tecnología en tres tipos de interruptores, externos, internos, privadas las cuales se deben crear y configurar por el administrador. Cada interfaz posee una dirección MAC la cual es la única manera de identificar al dispositivo, para ello los interruptores han de ser el paso para la configuración de adaptadores virtuales sin embargo Hyper-V soporta dos tipos de red el sintético y emulado. Finalmente, la agrupación NIC es una característica que viene incluida para dar soporte a crear una red de varios adaptadores en una sola entidad con el fin de que este apoye el mejoramiento y la tolerancia ante fallos.

2. MARCO TEÓRICO:

Creación de Conmutadores Virtuales

Un conmutador virtual es aquella contraparte física de un dispositivo que funciona a nivel de capa 2 del modelo OSI, el interruptor tiene una serie de puertos los cuales están conectados al adaptador de interfaz de red de un ordenador. Cualquier equipo conectado al conmutador puede transmitir datos de cualquier ordenador conectado al mismo conmutador, la diferencia entre los físicos y los virtuales creados por Hyper-V son en el número limitado de puertos, por lo que los administradores no deben preocuparse por los interruptores o enlaces acescentes y circuitos de cruce.

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Creación del conmutador virtual por defecto

En Windows Server 2012 R2 se agrega funciones y asistente de funciones que ofrece la oportunidad de crear conmutadores virtuales al instalar la función Hyper-V, a través de esta herramienta permite crear conmutadores virtuales para cada uno de los adaptadores de red físicos instalados en el ordenador anfitrión, los interruptores permiten que las máquinas virtuales puedan participar en las redes que están conectados. Cuando se crea un conmutador virtual la configuración de red aplica los cambios de la partición de los padres, el nuevo conmutador aparece en la ventana Conexiones de red. Hyper-V cambia las propiedades de conexión de red original que representa el adaptador de interfaz de red física en el equipo, el resultado se da en que el adaptador de red está conectado a un conmutador físico externo, esta configuración de conmutador virtual está conectado al físico y al adaptador de red.

Conmutador virtual y sus propiedades con un sistema operativo anfitrión.

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El hyper-V ha creado un conmutador virtual y aplicado los cambios en su configuración para que cualquier máquina virtual pueda conectarse y formar una red.

Creación de un nuevo conmutador virtual

En hyper-v en Windows Server 2012 R2 es compatible con 3 tipos de interruptores, se abre la consola de administrador de Hyper-V. 

Seleccionar Switch Manager Virtual

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

Seleccionar Crear Switch donde aparecerá las siguientes opciones:

Externo: El conmutador virtual está obligado a la pila de protocolo de red en el sistema operativo anfitrión y conectado a la interfaz de red física en el servidor Hyper-V, se ejecutan las particiones primarias y secundaras.

Interno: El interruptor de red interna se una a una instancia independiente de la pila de protocolo de red en el sistema operativo anfitrión, las máquinas virtuales se ejecutan en particiones primarias y secundarias del servidor el cual pueda acceder a toda la red virtual implementado por el conmutador virtual.

Privado: Un conmutador privado solo puede acceder a las máquinas virtuales que se ejecutan en particiones secundarias en el sistema operativo anfitrión en la matriz, para tener acceso a la red física a través de un adaptador de interfaz de red física pero no para acceder a la red virtual creada por el conmutador virtual.

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Configuración de direcciones MAC Para cada adaptador de red tiene una MAC llamada dirección de hardware que identifica el dispositivo en la red, el MAC es asignado por el fabricante en el firmware del adaptador, cada una de estas direcciones tiene un valor hexadecimal de 6 bytes donde los 3 primeros identifican la organización del fabricante y los otros 3 identifican al adaptador. El MAC es esencial para el funcionamiento de los adaptadores de red virtuales en un servidor Hyper-V. Hyper-V crea un conjunto de direcciones MAC durante la instalación de la función y asigna direcciones a este grupo de máquinas virtuales, esto se lo realiza abriendo el administrador del interruptor virtual, configuración y seleccionar un intervalo de dirección MAC.

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RESUMEN DE LECTURA Los primeros 3 bytes están dados entre 00-15-5D una OUI registrada por Microsoft, los 4 y 5 bytes de la dirección MAC para los últimos 2 son asignados a la dirección IP del adaptador de red físico del servidor. El sexto y último byte de la dirección MAC contiene un rango de valores que va desde el 00 a FF proporcionando 256 direcciones posibles. El servidor de Hyper-V asigna las direcciones de los adaptadores de red en máquinas virtuales como administradores de adaptadores, los adaptadores conservan sus direcciones MAC de forma permanente o hasta que el adaptador se retira de la máquina virtual.

La creación de adaptadores de red virtuales Una vez que se han creado los interruptores virtuales en Hyper-V, las máquinas virtuales se pueden conectar a ellos mediante la creación y configuración de los adaptadores de red virtuales, la configuración por defecto se incluye un adaptador de red virtual. El asistente para una nueva máquina virtual incluye una página de configuración de red, se puede seleccionar los conmutadores virtuales que se hayan creado. Si se ha creado un interruptor virtual predeterminado al instalar Hyper-V se puede conectar una máquina virtual al sistema de red física, si se desean añadir adaptadores adicionales se puede aplicar el siguiente procedimiento.

Administrador del Servidor, seleccionar Hyper-V y abrir la consola de Hyper-V.

Seleccionar el servidor de Hyper-V.

En las máquinas virtuales seleccionar el cuadro de configuración de una máquina.

En una lista de hardware seleccionar el adaptador de red.

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

En la lista Virtual Switch seleccionar el conmutador que se desea conectar al adaptador de red.



Si el ordenador host está conectado a una infraestructura física que utiliza VLAN para crear redes separas, se puede asociar a la casilla de identificación LAN y especificar la VLAN de un adaptador de red con esta.



Para controlar la cantidad de ancho de banda se asigna al adaptador de red, se verifica la gestión de ancho de banda y los valores que los habilitan y la configuración de ancho de banda máximo.



Los ajustes en la configuración de la máquina virtual se dan desde la creación de 12 en un servidor de Windows Server 2012 con Hyper-V, ocho sintética y 4 acumulado.

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Adaptadores Sintéticos y Adaptadores emulados

Al seleccionar un adaptador de red de la página para agregar hardware se crea una terminología Hyper-V como un adaptador de red sintética que soporta dos tipos de red y de almacenamiento de adaptadores, sintético y emulado a veces llamado legacy. 

Un adaptador sintético es un dispositivo puramente virtual que no corresponde a un producto del mundo real.



Los conmutadores virtuales se crean en Hyper-V donde residen en la partición principal y son parte de un componente llamado la red de servicio de virtualización de proveedores VSP.

Debido que el acceso al hardware es a través del VMBus los adaptadores sintéticos proporcionan un nivel mucho más alto de rendimiento que su alternativo, los adaptadores emulados, los adaptadores

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RESUMEN DE LECTURA sintéticos se implementan como parte del paquete de servicios de integración de visitantes que se ejecutan en los sistemas operativos invitados compatibles. Un adaptador emulado es un adaptador heredado en una red estándar encargado del control con el que se comunica la partición principal al hacer llamadas directamente al hipervisor. Este método de comunicación como el VMBus es utilizado por los adaptadores de red sintéticos y menos utilizable por su lentitud.

Para instalar un adaptador emulado se utiliza el mismo procedimiento aplicado anteriormente, excepto que selecciona un adaptador de red heredado de una lista de hardware, a diferencia de los adaptadores sintéticos los adaptadores emulados cargan sus conductores antes que lo haga el sistema operativo por lo que es posible arrancar la máquina virtual mediante el uso del pre arranque PXE y luego ser implementado en un sistema operativo de red. De los dos escenarios planteados un adaptador sintético utilizando un emulado, el otro cuando se va a instalar un sistema operativo en las máquinas virtuales que no tienen un paquete de servicios de integración de clientes disponibles.

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Configuración de los valores de aceleración de hardware

Algunos de los adaptadores de interfaz de red física están diseñadas para mejorar el rendimiento de la descarga de ciertas funciones del procesador del sistema para componentes integrados en el propio adaptador. Hyper-V incluye alguna de las siguientes características: 

Habilitar la cola de la máquina virtual: Es una técnica que almacena los paquetes entrantes destinados a las máquinas virtuales separas en el adaptador de red física y los entrega directamente a las máquinas virtuales sin pasar por el procesamiento que realiza un conmutador virtual.



Habilitar IPsec Offloading: Utiliza los componentes en el adaptador de red, realiza algunas funciones criptográficas requeridas por IPsec.

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Single-Root I Virtualizacion E/S: Permite que el adaptador virtual aproveche las capacidades de SR-IOV del adaptador físico.

La configuración de funciones avanzadas del adaptador de red

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Estética de direcciones MAC: Por defecto los adaptadores de red virtual reciben una dirección MAC asignada dinámicamente desde el servidor Hyper-V, se puede optar por crear una estática mediante el uso de esta opción.

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Habilitar la suplantación de direcciones MAC: Cuando está activado, el puerto del conmutador virtual a la que el adaptador de red se puede conectar para enviar y recibir paquetes que contiene cualquier dirección MAC. Se tiene la intención de añadirlos con nuevas direcciones MAC y a su tabla.

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Habilitar Guardia DHCP: Permite que el adaptador de procesamiento de los mensajes enviados por los servidores DHCP falsos.

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RESUMEN DE LECTURA 

Modo de duplicación de puertos: Permite que el adaptador pueda reenviar todos los paquetes que recibe por la red a otro adaptador virtual mediante el uso y aplicación del monitor de red.

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NIC Teaming: Permite que el adaptador se puede agregar el ancho de banda a los otros adaptadores en el mismo sistema operativo huésped o en una disposición de NIC.

Configuración de la agrupación de NIC en un entorno de red virtual

La agrupación de NIC es una característica de Windows que permite a los administradores unirse a varios dispositivos de red en una sola entidad con fines de mejora del rendimiento o la tolerancia a fallos. Las máquinas virtuales Hyper-V pueden tomar ventaja de la agrupación NIC, se limita a que los equipos solo sean 2 en comparación con el sistema operativo anfitrión conteniendo hasta 64 tarjetas de red. Para la agrupación de NIC en Hyper-V se realiza las siguientes tareas: 

Crear un grupo de NIC en un sistema operativo anfitrión de Windows Server 2012.



En Hyper-V crear un conmutador virtual externo utilizando el equipo NIC.



Configurar el adaptador de red en una máquina virtual para conectarse al conmutador virtual.

Creación de grupo NIC

NIC son equipos que deben contener adaptadores de interfaz física por lo que debe verificar antes de poder utilizar este tipo de equipo, se debe crear un sistema operativo anfitrión, después instalar dos tarjetas de red en el equipo para crear un grupo NIC con el administrador de servidores de manera habitual, crear un equipo de controladores tal como.

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Crear un conmutador virtual del equipo

Una vez que se haya creado un grupo NIC se lo puede abrir a través de un interruptor virtual y crear un nuevo conmutador seleccionando la opción de red externa.

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Configuración de un adaptador de red virtual para un equipo NIC

Para crear una máquina virtual que utilice un equipo NIC, se debe utilizar el dialogo de configuración para modificar las propiedades de un adaptador de red virtual se lo configura para utilizar el equipo que se creó en la sección anterior.

Finalmente se debe abrir la página de características avanzadas para el adaptador de red y seleccionar un adaptador que forme parte del sistema operativo invitado, el equipo NIC está operativo en la máquina virtual.

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RESUMEN DE LECTURA Creación de configuraciones de red virtual

Hyper-V permite extender una configuración de red física existente en el espacio virtual o crear una red completamente separado y aislado dentro del entorno de Hyper-V. La configuración por defecto se conecta a su adaptador de red a un conmutador virtual externo, se puede aprovechar los servicios que se ejecutan en una red externa y enviar tráfico a través de los routers a otras redes. Este tipo de arreglo se puede permitir a los administradores para consolidar varios servidores físicos en máquinas virtuales en un único servidor Hyper-V. La extensión de una red de producción en el espacio virtual

El servidor Hyper-V puede tener varios adaptadores de red físicos instalados en él, estos pueden estar conectados a redes diferentes para separar el tráfico o pueden estar conectados a una misma red para aumentar el ancho de banda disponible, se podría tener adaptadores dedicados a conexiones SAN para el almacenamiento compartido y la agrupación de servidores. Microsoft recomienda el uso de menos de dos adaptadores de red físicos.

La creación de una red aislada

Los propósitos de una prueba aislada son buscados para crear un entorno de red aislado, al crear conmutadores virtuales internas y privadas se pueda crear una red que solo existe dentro del espacio de Hyper-V con o sin la partición principal. Una red aislada tiene limitaciones de instalar el SO huésped mediante el uso de servicios de implementación de Windows o configuración de máquinas virtuales DHCP, configurar los servicios de una red privada, una forma de proporcionar a sus sistemas con actualizaciones es instalar dos adaptadores en cada una de las máquinas virtuales. Otro método para la creación de una red aislada es utilizar las VLAN particularmente tiene distintos servidores de Hyper-V que se desea agregar a la red aislada. Al conectar los adaptadores de red a un conmutador externo y configurar los mismos que el identificador de VLAN.

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RESUMEN DE LECTURA 3. GLOSARIO DE TÉRMINOS:

VSP: Proveedor de servicios de virtualización almacenamiento y encargado del centro de datos. VSS: Conjunto de copias de seguridad de volúmenes mientras aplica un sistema en volúmenes. VMBus: Funciona como canal de comunicaciones interno para dirigir las solicitudes de dispositivos virtuales. Vlan: Creación de redes lógicas independientes dentro de una misma red física. NIC: Balanceo y carga que permite a múltiples adaptadores de red una computadora se coloque en un equipo.

4. CONCLUSIONES: a) La creación de una infraestructura de máquina virtual depende de las máquinas virtuales que se crean en un servidor de Windows Server 2012 R2 aplicando una comunicación a través de equipos de red física. b) Los interruptores virtuales de Hyper-V pueden ser compatibles con tres tipos de interruptores, internos, externo y privados para los cuales son necesarios crearlo a través del administrador p...