【技术小知识】-VXLAN是什么？有什么用？

VXLAN（Virtual eXtensible Local Area Network）。VXLAN是一种网络虚似化技术，可以改进大型云计算在部署时的扩展问题，是对VLAN的一种扩展。VXLAN是一种功能强大的工具，可以穿透三层网络对二层进行扩展。它可通过封装流量并将其扩展到第三层网关，以此来解决VMS（虚拟内存系统）的可移植性限制，使其可以访问在外部IP子网上的服务器。

云面对问题：

• 虚拟机规模受网络规格限制
  在传统二层网络环境下，数据报文是通过查询MAC地址表进行二层转发，而MAC地址表的容量限制了虚拟机的数量。
  
• 网络隔离能力限制
  

  当前主流的网络隔离技术是VLAN，在大规模的虚拟化网络中部署存在如下限制：

  
  

  • 由于IEEE 802.1Q中定义的VLAN Tag域只有12比特，仅能表示4096个VLAN，无法满足大二层网络中标识大量租户或租户群的需求。
  • 传统二层网络中的VLAN无法满足网络动态调整的需求。
    
    
• 虚拟机迁移范围受网络架构限制
  虚拟机启动后，可能由于服务器资源等问题（如CPU过高，内存不够等），需要将虚拟机迁移到新的服务器上。为了保证虚拟机迁移过程中业务不中断，则需要保证虚拟机的IP地址、MAC地址等参数保持不变，这就要求业务网络是一个二层网络，且要求网络本身具备多路径的冗余备份和可靠性。
  
  
  

针对大二层网络，VXLAN的提出很好地解决了上述问题：

• 针对虚拟机规模受网络规格限制
  VXLAN将虚拟机发出的数据包封装在UDP中，并使用物理网络的IP、MAC地址作为外层头进行封装，对网络只表现为封装后的参数。因此，极大降低了大二层网络对MAC地址规格的需求。
  
• 针对网络隔离能力限制
  VXLAN引入了类似VLAN ID的用户标识，称为VXLAN网络标识VNI（VXLAN Network Identifier），由24比特组成，支持多达16M的VXLAN段，从而满足了大量的用户标识。
  
• 针对虚拟机迁移范围受网络架构限制
  VXLAN通过采用MAC in UDP封装来延伸二层网络，将以太报文封装在IP报文之上，通过路由在网络中传输，无需关注虚拟机的MAC地址。且路由网络无网络结构限制，具备大规模扩展能力、故障自愈能力、负载均衡能力。通过路由网络，虚拟机迁移不受网络架构限制。
  
  
  

收益随着数据中心在物理网络基础设施上实施服务器虚拟化的快速发展，作为NVO3技术之一的VXLAN：

• 通过24比特的VNI可以支持多达16M的VXLAN段的网络隔离，对用户进行隔离和标识不再受到限制，可满足海量租户。
• 除VXLAN网络边缘设备，网络中的其他设备不需要识别虚拟机的MAC地址，减轻了设备的MAC地址学习压力，提升了设备性能。
• 通过采用MAC in UDP封装来延伸二层网络，实现了物理网络和虚拟网络解耦，租户可以规划自己的虚拟网络，不需要考虑物理网络IP地址和广播域的限制，大大降低了网络管理的难度。
  
  

学习一下新知识，谢谢分享！

回帖是美德

学习一下新知识，谢谢分享

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嗯嗯，对于VXLAN讲解的很好，学习了。

感谢楼主分享，期待楼主分享更多实用笔记，继续坚持，领取更多成长激励！