什么是虚拟交换机？虚拟交换机的实现方式？

虚拟交换机可以在三个层次实现

基于服务器CPU：

以软件形式运行在服务器上，实现虚拟交换功能

在服务器的CPU中实现完整的虚拟交换的功能，虚拟机的虚拟网卡对应虚拟交换的一个虚拟端口，服务器的物理网卡作为虚拟交换的上行链路接入物理接入层交换机。

虚拟机的报文接收流程如下：虚拟交换机首先从虚拟端口/物理端口接收以太网报文，之后根据虚拟机MAC、VLAN，查找二层转发表，找到对应的虚拟端口/物理端口，然后按照具体的端口，转发报文如图所示，同一主机中的虚拟机VM1和VM2之间的数据交换由本地虚拟交换机完成，而VM1与VM3通信时，数据交换有两个虚拟交换机及物理交换机共同完成。

特点：

服务器内部的通信性能：

同一服务器上的虚拟机间报文转发性能好，时延低；虚拟交换机实现虚拟机之间报文的二层软件转发；报文不出服务器，转发路径短，性能高。

跨服务器通信性能：

需要经物理交换机进行转发，相比物理交换机实现虚拟交换，由于虚拟交换模块的消耗，性能稍低于物理交换机实现虚拟交换。

扩展灵活：

由于采用纯软件实现，相比采用L3芯片的物理交换机，功能扩展灵活、快速，可以更好的满足云计算的网络需求扩展。

规格容量大：

服务器内存大，相比物理交换机，在L2交换容量、ACL容量等，远大于物理交换机。

基于物理网卡

某些物理网卡支持硬件虚拟化功能，通过硬件本身提供的虚拟化功能实现虚拟交换。设计思想是将虚拟交换功能从服务器的CPU移植到服务器物理网卡，通过网卡硬件改善虚拟交换机占用CPU资源而影响虚拟机性能的问题，同时借助物理网卡的直通的能力，加速虚拟交换的性能。

如图所示SR-IOV硬件网卡直通方案，虚拟机VM1与虚拟机VM2之间的数据交换由物理网卡完成。

传统的SR-IOV商业网卡，可以支持简单的虚拟交换的功能，高级特性较少，并且由于自身设计以及缺乏与Hypervisor的配合存在一些缺陷，如热迁移等。

特点：

①需要额外配置支持虚拟化功能的物理网卡；

②相对于虚拟交换机（软件VEB），减少了CPU占用率，采用网卡实现交换的功能，不再需要CPU参与虚拟交换处理；

③对于物理网卡实现虚拟直通功能时，由于实现了虚拟机对PCIe设备的直接访问和操作，显著降低了从虚拟机到物理网卡的报文处理延时；

④传统商业网卡无法支持热迁移、同时功能简单，无法支持灵活的安全隔离等特性，且功能扩展困难。

华为自研iNIC智能网卡硬件，实现了虚拟机虚拟网卡与iNIC智能网卡虚拟的虚拟队列直接相连，同时支持热迁移、安全隔离功能。

基于物理交换机：

某些物理交换机可通过特殊协议，感知虚拟机的存在，在交换机层实现虚拟交换。