VXLAN是NVO3中的网络虚拟化技术。它封装了原始主机在UDP中发送的数据包,用物理网络的IP和MAC封装,然后通过IP网络传输到达目的地。然后由隧道端点解封装,并将数据发送到目标主机。
使用VXLAN,虚拟网络可以访问大量租户,租户可以在不考虑物理网络IP地址和广播域限制的情况下规划自己的虚拟网络,从而降低网络管理的难度并满足数据中心的大型第2层虚拟迁移。多租户需求。
与传统的VLAN网络类似,VXLAN网络也可以在VXLAN网络和VXLAN网络之间进行互访。
在VXLAN网络内进行Exchange访问
VXLAN技术可用于在现有的第3层网络上构建虚拟第2层网络,实现虚拟机之间的第2层互通。 VXLAN网络内的相互访问如图1所示。
图1 VXLAN网络内的Exchange访问
网络虚拟化VXLAN网络架构
VXLAN网络中相互访问涉及的概念如下:
网络标识VNI(VXLAN网络标识符)
与传统网络中的VLAN ID类似,它用于区分VXLAN网段。不同VXLAN网段的租户无法直接进行二层通信。租户可以拥有一个或多个VNI,VNI由24位组成,支持最多16M的租户。
广播域BD(桥接域)
与传统网络类似,采用VLAN划分广播域方法,广播域由VXLAN网络中的BD划分。
在VXLAN网络中,VNI以1: 1的方式映射到广播域BD,并且一个BD表示广播域,并且同一BD中的VM可以执行第2层互通。
VXLAN隧道端点VTEP(VXLAN隧道端点)
VTEP可以封装和解封装VXLAN数据包。
VXLAN报文的源IP地址是源VTEP的IP地址,目的IP地址是目的VTEP的IP地址。一对VTEP地址对应于VXLAN隧道。封装的数据包通过隧道发送到目标VTEP。目标VTEP解封装接收的封装数据包。虚拟接入点(VAP)
可以根据VLAN或数据包封装类型访问VXLAN服务访问点(请参阅参考数据包标识)。
基于VLAN的接入服务:在VTEP上建立VLAN和BD之间的一对一或多对一映射。这样,VTEP收到业务侧报文后,VTEP根据VLAN与BD之间的映射关系转发报文。
基于分组的封装类型接入服务用于在VTEP的物理接口上创建二层子接口,以连接到下行业务,并配置不同的流封装类型,使不同的接口能够访问不同的数据包。同时,两层子接口与BD一一映射。服务端数据包到达VTEP后,进入指定的二层子接口。也就是说,根据二层子接口与BD之间的映射关系,在BD中转发报文。
网络虚拟化边缘(NVE)
NVE是一个实现网络虚拟化功能的网络实体。通过NVE包转换报文后,NVE可以基于三层基本网络建立二层虚拟化网络。图中的开关装置是NVE。
第2层网关
类似于传统网络的第2层接入设备解决了租户通过VXLAN网络中的第2层网关访问VXLAN虚拟网络的问题,也可用于同一VXLAN虚拟网络的子网通信。
VXLAN网络互访
不同BD之间的虚拟机不能直接进行二层通信,虚拟机的三层互通需要通过VXLAN三层网关实现。 VXLAN网络互访网络架构如图2所示。
图2 VXLAN网络交换访问
网络虚拟化VXLAN网络架构
VXLAN网络互通涉及的概念如下:
第3层网关
与传统网络中不同的VLAN类似,用户不能直接交换二层,不同VNI之间的VXLAN和VXLAN以及非VXLAN不能直接相互通信。为了实现VXLAN之间以及VXLAN与非VXLAN之间的通信,引入了VXLAN第3层网关的概念。
第3层网关用于VXLAN虚拟网络的跨子网通信和外部网络的访问。
VBDIF接口
与使用VLANIF解决不同广播域互通的传统方法类似,VBDIF的概念在VXLAN中引入。
VBDIF接口在VXLAN第3层网关上配置,是基于BD创建的第3层逻辑接口。通过VBDIF接口配置IP地址,可以实现不同网段的VXLAN,VXLAN与非VXLAN之间的通信,二层网络也可以连接三层网络。