网络虚拟化基础协议之Geneve

网络虚拟化最基础的技术莫过于分层（Overlay、Underlay），要实现分层有两种手段。一个是映射（Mapping），一个是封装（Encapsulation）。

映射，主要思路是转发时替换报文语义，怎样替换将须要设备进行查询。
封装，则是把须要的报文语义加入到网包中。处理的时候一层层的解封装就可以，尽量对设备透明。

不少协议都实现了封装的部分或完整功能。包含IP-in-IP、Vlan、MPLS、VXLAN、NVGRE、STT等。这些协议各有各的特点，不少都是为了简单地隔离或者通过隧道连通不同网络。

特别是后面几种。设计理念大同小异，仅仅是实现细节不同。

对通用的封装协议标准的需求已经越来越强烈。于是有了Geneve: Generic Network Virtualization Encapsulation。


Geneve的出发点是解决封装时候加入的metadata信息问题（究竟多少位。该怎么用），尝试适应各种虚拟化场景，Underlay的协议是最通用的IP协议（准确的说是UDP）。


跟大部分的封装协议类似。实现Geneve一般须要两类设备：隧道终端（tunnel endpoints）和传输设备（transit devices）。

前者用来处理封装头终止隧道，后者则是非必需的。一般是支持IP转发的设备。

详细来看Geneve的封装帧，从外到里依次是
外层以太头
外层IP头（V4或V6）
外层UDP头
Geneve头（变长）
内层以太头
Payload
外层以太头的FCS


当中UDP的目标port默认是IANA分配的6081。而且支持可配置。UDP的校验和必须计算正确。也可配置为0。


Geneve支持单播、多播和广播。