服務器虛擬化的效果

服務器虛擬化技術使得數據中心的每臺服務器可以使用多核處理器技術同時處理數十乃至數百臺虛擬機。由此，數據包處理功能，如數據包分類、路由決策、加密/解密，等等成倍增加。由于離散網絡系統可能不符合規模成本效益，以滿足這些增加的處理需求，還需要在網絡執行一些變化。

在軟件中實現的網絡功能，以及在網絡中的虛擬機管理程序都不是很有效，因為x86服務器并未對數據包處理進行優化。因此，控制平臺需要以某種方式進行調整，通過添加通信處理器能夠卸載網絡控制任務，控制平臺和數據平臺從提供加速硬件援助等特定功能中大大受益。

下表顯示了1000臺虛擬化的服務器處理數據包的對比效果。如圖所示，通過將每臺處理器核心映射到四臺虛擬機，并假設1%的流量管理對比25%的東西向的流量，在這個例子中，一個虛擬化的數據中心的網絡管理效率增加了32倍。

虛擬機遷移

支持虛擬機在服務器之間遷移，無論是在一臺服務器的集群或跨多個集群，創建額外復雜的管理和數據包的處理。IT管??理員可以決定將一臺虛擬機從一臺服務器遷移到另一臺的原因有多種，包括資源的可用性，體驗質量，硬件/軟件維護或網絡故障。虛擬機管理程序先處理保留在目標服務器上的虛擬機，然后移動虛擬機到新的目的地，并最終拆除原來的虛擬機。

管理程序不能夠及時生成新一代的地址解析協議(ARP)廣播以通知虛擬機遷移，尤其是在大規模的虛擬化環境中。網絡甚至在一個虛擬機遷移的ARP消息未能及時控制時，會變得非常擁擠。鑒于連接的快速變化對網絡行為有著如此重大的影響，ARP信息和路由表，現有控制平臺解決方案需要升級到更多的可擴展架構。

多租戶和安全性

鑒于建設和運營數據中心的高成本，許多IT企業紛紛選擇采用不同部門，甚至不同的公司多租戶模式，(在云中)共享一個共同的基礎設施的虛擬化資源。在多租戶環境中，數據保護和安全性是至關重要的，這需要邏輯隔離資源，不把物理資源共享給任何客戶。

因此，控制平臺必須要能夠提供對數據中心資源的安全訪問，并能夠在虛擬機遷移的安全狀況動態改變。可能還需要控制平臺來實現針對客戶的具體政策和質量服務(QoS)水平。

服務水平協議和資源計量

網絡作為一種服務模式需要有效的資源以確保SLA的維護。通過收集網絡統計信息進行資源計量是一種很好的投資回報率的計算方式，同時也有利于評估基礎設施的擴建和升級，以及監控服務水平協議。

目前的網絡監視任務遍布管理程序、舊的管理工具，以及一些新的基礎設施的監控工具。對這些管理信息的收集和整合進一步增加了數據中心運營商和多租戶企業的控制平臺的復雜性。

控制平臺可以想兩個方向擴展：向外或向上。在向外擴展中，控制平臺的功能分離、分布在物理或虛擬服務器。而在向上擴展中，額外增加的計算資源使服務器的處理能力增強了，如x86處理器。同時向外擴展和向上擴展的架構，使得提供特定功能的硬件加速性能可以進一步提高。

控制平臺向外擴展的架構

在向外擴展的架構中，基礎平臺是增強的通用處理器，實施獨立的通信處理器，具有專門的硬件加速器，可以卸載控制平臺功能。控制平臺任務被分解為子任務，如發現，傳播和恢復，然后在在數據中心進行分配。由于各種任務可以在網絡和云中的任何服務器運行，向外擴展的架構非常適用于軟件定義網絡（SDN）。由于其分散布置，該架構需要可靠的通信，在控制平臺和數據平臺之間使用API的網絡協議，例如OpenFlow。

根據網絡的規模和配置，這些網絡功能的硬件加速可能是必要的，以滿意性能。了解協議的通信處理器被設計來處理特定的控制平臺任務或網絡管理功能，包括數據包分析和路由、安全、ARP卸載、OAM卸載、IGMP消息、網絡統計數據、應用感知防火墻，QoS服務質量等。

控制平臺向上擴展的架構

向上擴展架構，現有的網絡控制平臺，并輔以額外或更多強大的計算引擎來幫助執行網絡控制協議棧。這些補充的資源釋放服務器CPU周期到其他任務，并帶來網絡性能的全面改善。鑒于通用處理器的數據包處理功能進行了優化，但是，他們不是向上擴展架構的理想解決方案。利用向外擴展的架構，特定功能顯著改善協議感知通信處理器的性能。