关于我对VXLAN的一些总结


我的一些朋友之前一直在谈论vxlan如何如何，今天我就自己对vxlan的一点理解，简单写写，希望对大家有所帮助。


1、为什么要引入vxlan？


1）在同一个数据中心我们一般通过VLAN对业务进行不同的网段划分，实现了对不同业务的网段分割，但是在双数据中心或多数据中心，两个数据中心都有同一个网段，要实现两个主机的互访，要实现在三层网络环境中打通二层网络，我们引入了vxlan技术。


2）通过VLAN对数据中心的业务进行不同的网段划分，但是随着数据中心的不断扩容，尤其是云数据中心，对外提供多租户的服务，通过vlan进行业务隔离，当VLAN ID超过4094时，VLAN将不能满足当前需求，我们需要引入vxlan，vxlan可以支持2^24个VLAN ID。


3）当二层网络为双链路时，VLAN必须使用spanning tree来block掉一条链路，而通过vxlan可以更好的使用双链路负载实现链路的高可用。


 

2、vxlan的特点是什么？


1）比VLAN配置复杂，一般的普通网络设备不支持，对物理设备有要求。


2）通过将mac地址封装在UDP中的结构，使用UDP 4789端口进行数据转发，数据报文如下。


3）vxlan通过VTEP实现mac与IP的映射，VTEP包括IP接口和本地mac地址两部分，而且是独立的，VTEP的格式如下图。

 

 


 

4）在vxlan网络的数据转发过程中，VTEP负责对原数据包和目的数据包进行封装和解封装工作，如下图。


 


 


5）vxlan通过多播组进行网络传输。


 


 


6）在数据初次访问时，vxlan网络的自学习过程与VLAN网络的mac地址学习过程很相似，（注意：与交换机中的flood-learn不一样的是，交换机中记录的是对应的交换机端口和MAC的关系，这里记录的是Remote VTEP(IP Address)和MAC的关系），当什么信息也没有学到的时候使用多播组进行广播，当学习到IP信息和mac信息后，通过单播的方式进行互访，具体如下图。


 

 

 

7）vxlan与vxlan之间的互访和vxlan与vlan之间的互访，需要注意的是，vlan与vxlan的访问需要通过vxlan网关进行映射的翻译。

 

 

 

 

 

3、vxlan涉及的配置命令

 

feature pim
feature vn-segment-vlan-based
feature nv overlay

vlan 10
  vn-segment 160010
vlan 20
  vn-segment 160020

interface nve1
  source-interface loopback1
  member vni 160010 mcast-group 231.1.1.1
  member vni 160020 mcast-group 231.1.1.1
  no shutdown

具体可以参考思科官网：

https://www.cisco.com/c/zh_cn/support/docs/switches/nexus-9000-series-switches/118978-config-vxlan-00.html