什么是VXLAN 三层网络搭建二层网络的设计方案.doc
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1、什么是VXLAN 三层网络搭建二层网络的设计方案一、VXLAN概述1. 什么是 VXLANVXLAN(Virtual Extensible LAN)虚拟可扩展局域网,是一种 overlay 网络技术,将原始2层以太网帧进行UDP封装 (MAC-in-UDP),增加8字节 VXLAN头部,8字节 UDP头部, 20字节 IP 头部和14字节以太网头部,共50字节。2. VXLAN优点VXLAN与VLAN相比能够提供更好的扩展性和灵活性,主要有以下特点:应用灵活部署: 通过VXLAN封装后的2层以太网帧可以跨3层网络边界,让组网以及应用部署变得更加灵活,同时解决多租户网络环境中IP地址冲突问题。更
2、好的扩展性: 传统 VLANID字段为12-bit,VLAN数量最大为4096;VXLAN使用24-bit VNID (VXLAN network identifier),最大支持 16,000,000 逻辑网络。提高网络利用率: 传统以太网使用 STP预防环路, STP导致网络冗余路径处于阻塞状态, VXLAN报文基于 3层 IP报头传输,能有效利用网络路径,支持 ECMP(equal-cost multipath )和链路聚合协议。(1) 应用灵活部署如图 1-1 所示,在 VXLAN环境中应用部署不受物理位置和3层网络边界限制,例如某应用的地址段为 192.168.1.0/24,在传统网
3、络中所有该应用服务器或者虚拟机必须在同一 3层网络内部署,否则会产生路由或者地址冲突问题。(2) 更好的扩展性传统网络通过 VLAN将客户网络逻辑隔离, VLAN ID字段为 12-bit ,VLAN数量最大为 4096;VXLAN使用 24-bit VNID ( VXLAN network identifier ),最大支持16,000,000 逻辑网络,扩展性得到极大增强。(3) 提高网络利用率图 1-3 使用 VXLAN 后使用三层接口互联消除生成树阻塞端口传统以太网帧无法穿越三层网络,部署 VXLAN后, VTEP之间数据基于三层寻址,网络互联接口不再是二层接口, 可以将交换机之间互联
4、接口部署为三层模式,消除生成树阻塞端口,提高网络利用率,支持 ECMP(equal-cost multipath )和链路聚合协议。二、VXLAN术语1. VTEPVXLANTunnel Endpoint (VTEP)。VXLAN使用VTEP设备对VXLAN报文进行封装与解封装,包括ARP请求报文和正常的VXLAN数据报文,VTEP将原始以太网帧通过VXLAN封装后发送至对端 VTEP设备,对端VTEP接收到 VXLAN报文后解封装然后根据原始 MAC进行转发,VTEP可以是物理交换机、物理服务器或者其他支持 VXLAN的硬件设备或软件来实现。2. VNIVirtual Network ID
5、( VNI), VNI封装在 VXLAN头部,共 24-bit ,最大支持16,000,000 逻辑网络。3. VXLAN 网关VXLAN网关用于连接 VXLAN网络和传统 VLAN网络,VXLAN网关实现 VNI和VLAN ID 之间的映射, VXLAN 网关实际上也是一台 VTEP设备。4. 组播组VTEP设备要加入相同的组播组,主要用于控制平面地址学习。三、VXLAN封装VXLAN使用 UDP封装完整的以太网帧 (MAC-in-UDP),共 50 字节的封装报文头。具体的报文格式如下:1. Inner MACInner MAC,内层 MAC是原始以太网帧的 MAC地址。2. VXLAN
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