什么是 VXLAN？VXLAN 解决了​​什么问题？

​什么是 VXLAN？

VXLAN 是一种封装协议，它使用隧道技术在底层第 3 层网络上扩展第 2 层连接，从而提供数据中心连接。在数据中心，VXLAN 是最常用的协议，用于创建位于物理网络之上的覆盖网络，从而可以使用虚拟网络。VXLAN 协议支持数据中心网络的虚拟化，同时通过提供必要的大规模分段来满足多租户数据中心的需求。

VXLAN 解决了什么问题？

在过去十年中，数据中心迅速增加了服务器虚拟化，从而显着提高了敏捷性和灵活性。网络的虚拟化以及虚拟网络与物理网络的分离使得管理、自动化和编排变得更加容易。

VXLAN 是一种技术，它允许您对网络进行分段（就像 VLAN 一样），但也解决了 VLAN 的扩展限制并提供 VLAN 无法提供的好处。使用 VXLAN 的一些重要好处包括：

• 理论上，您可以在一个管理域中创建多达 1600 万个 VXLAN（而不是 4094 个 VLAN）。

• VXLAN 以云构建者所需的规模提供网络分段，以支持大量租户。

• 使用传统的第 2 层网络，您会受到第 2 层边界的限制，并被迫创建大型或地理上延伸的第 2 层域。VXLAN 的功能允许您在数据中心内或数据中心之间动态分配资源，并通过在第 3 层网络上传输流量，实现虚拟机在存在于不同第 2 层域中的服务器之间的迁移。

VXLAN 如何工作？

VXLAN 隧道协议将第 2 层以太网帧封装在第 3 层 UDP 数据包中，使您能够创建跨越物理第 3 层网络的虚拟第 2 层子网或分段。每个第 2 层子网都由对流量进行分段的 VXLAN 网络标识符 (VNI) 唯一标识。

执行数据包封装和解封装的实体称为 VXLAN 隧道端点 (VTEP)。为了支持无法单独充当 VTEP 的设备（例如裸机服务器），瞻博网络设备可以封装和解封装数据包。这种类型的 VTEP 称为硬件 VTEP。VTEP 还可以驻留在管理程序主机中，例如基于内核的虚拟机 (KVM) 主机，以直接支持虚拟化工作负载。这种类型的 VTEP 称为软件 VTEP。

硬件和软件 VTEP 如下所示。

硬件和软件 VTEP 如上所示。

 

在上图中，当 VTEP1 从虚拟机 1 (VM1) 接收到发往虚拟机 3 (VM3) 的以太网帧时，它使用 VNI 和目标 MAC 在其转发表中查找 VTEP 将数据包发送到. VTEP1 将包含 VNI 的 VXLAN 头添加到以太网帧中，将帧封装在第 3 层 UDP 数据包中，并通过第 3 层网络将数据包路由到 VTEP2。VTEP2 对原始以太网帧进行解封装，并将其转发给 VM3。VM1 和 VM3 完全不知道 VXLAN 隧道和它们之间的第 3 层网络。