VLAN和VXLAN,二者有何差别?VXLAN应用情景有哪些?

2021-02-23 14:13

伴随着互联网技术性的发展趋势,云计算技术凭着其系统软件运用率高、人力资源/管理方法成本费低和灵便性/拓展性层面呈现的优点,早已变成现阶段各大制造行业IT基本建设的新发展趋势。而服务器的虚似化做为云计算技术的关键技术性之1,也获得了愈来愈多的运用,从而巨大的提升了数据信息管理中心的测算密度;另外,以便完成业务流程的灵便变动布署,虚似机在2层互联网中的无尽制转移要求愈来愈急切。而传统式的經典2、3层互联网已没法彻底考虑这些要求。

例如传统式的VLAN(虚似局域网)技术性因为数最多只能适用4096个VLAN,早已不可以考虑云出示商的严苛规定,可是VXLAN(虚似可拓展局域网)技术性由于能够根据将第2层拓展到第3层互联网来搭建大中型多租户数据信息管理中心而备受亲睐,这类技术性能够合理摆脱VLAN带来的拓展局限性。

1、甚么是VLAN?

1. VLAN 定义:

Virtual Local Area Network意为虚似局域网,是在互换机完成全过程中涉及到到的定义,由802.1Q规范所界定。因为互换机是工作中在路由协议层的互联网机器设备,联接在同1台互换机的终端设备处在同1个3层网中,另外也处在同1个广播节目域。当互换机接入较多的终端设备时,随意1台终端设备推送广播节目报文格式时(比如:ARP恳求),报文格式都会传遍全部互联网。

2. VLAN优势:

针对经营规模较大的组网情景,广播节目报文格式的泛滥成灾针对互联网通讯可能导致较大的危害。VLAN技术性为这1难题出示掌握决计划方案,VLAN将同1互联网区划为好几个逻辑性上的虚似子网,并要求当收到广播节目报文格式时,仅仅在其所属VLAN中开展广播节目从而避免广播节目报文格式泛滥成灾。VLAN技术性在路由协议层的层级中完成了广播节目域的防护,1张图看懂VLAN功效:

尽管有这些优势,但是它的缺点也很显著:

  • 虚似化技术性的发展趋势促进绝大多数据、云计算技术技术性企业选用单独物理学机器设备虚似多台虚似机的方法来开展组网,因而针对适用VLAN的数量规定也在提高,再加VLAN技术性数最多适用4094个VLAN,因而早已没法考虑要求。
  • 公有制云出示商的业务流程规定将实体线互联网租用给好几个不一样的客户,这些客户针对互联网的规定有一定的不一样,而不一样客户租用的互联网有很大的将会会出現IP详细地址、MAC详细地址的重合,传统式的VLAN仅仅处理了同1路由协议层互联网广播节目域防护的难题,而并沒有涉及到到互联网详细地址重合的难题,因而必须1种新的技术性来确保在好几个租户互联网中存在详细地址重合的状况下依然能合理通讯的技术性。

  • 虚似化技术性的出現提升了互换机的压力,针对大中型的数据信息管理中心而言,单台互换机务必适用数10台以上主机的通讯联接才足以考虑运用要求,而虚似化技术性使得单台主机能够虚似化出多台虚似机另外运作,而每台虚似机都会有其唯1的MAC详细地址。这样,以便确保群集中全部虚机能够一切正常通讯,互换机务必储存每台虚机的MAC详细地址,这样就致使了互换机中的MAC表出现异常巨大,从而危害互换机的转发特性。

根据以上要求,VXLAN技术性被提出。

2、甚么是VXLAN

1. VXLAN定义:

Virtualextensible Local Area Network,虚似拓展局域网。IETF界定NVO3规范技术性之1,选用MAC-in-UDP报文格式封裝方式,根据将2层报文格式应用3层协议书封裝完成2层互联网在3层范畴内拓展,考虑数据信息管理中心大2层虚似机转移和多租户要求;VXLAN技术性能够根据3层互联网构造来搭建2层虚似互联网,根据VLAN技术性能够将处在不一样网段互联网机器设备整合在同1个逻辑性路由协议层互联网中,针对终端设备客户而言,这些互联网机器设备好像“真正地”布署在了同1个路由协议层互联网中。

也便是说,它能够根据将第2层拓展到第3层互联网来搭建大中型的多租户数据信息管理中心,另外将虚似互联网与物理学基本设备分离出来,并完成无以伦比的互联网靠谱性和可拓展性。因而,您可使用VXLAN技术性建立多达1600万个互联网。

2. VXLAN术语详细介绍:

  • NVE:NetworkVirtualization Edge,互联网虚似边沿,用于创建VxLAN隧道施工的互联网机器设备;
  • VTEP:VxLANtunnel End Point,VxLAN隧道施工节点,指创建VxLAN隧道施工的NVE机器设备节点IP,能用于静态数据VxLAN配备及动态性VxLAN配备;
  • VNI:VirtualNetwork Identifier,虚似互联网ID,1个VNI即1个VxLAN广播节目域,完成VxLAN广播节目域防护,非常于VLAN中的VLAN ID;
  • BD:BridgeDomain,界定1个VxLAN广播节目域,可相互配合配备BDIF,完成跨VxLAN路由器,1个BD唯1投射1个VNI;
  • VxLAN报文格式文件格式:

3. VXLAN技术性的优点和局限性

相比VLAN技术性,VXLAN技术性具备下列的优点:

  • 24位长度的VNI字段值能够适用更大部分量的虚似互联网,处理了VLAN数目上限为4094的局限性的难题。
  • VXLAN技术性根据隧道施工技术性在物理学的3层互联网中虚似2层互联网,处在VXLAN互联网的终端设备没法发觉到VXLAN的通讯全过程,这样也就使得逻辑性互联网拓扑和物理学互联网拓扑完成了1定水平的解耦,互联网拓扑的配备针对物理学机器设备的配备的依靠水平有一定的减少,配备更灵便更便捷。
  • VLAN技术性仅仅处理了2层互联网广播节目域切分的难题,而VXLAN技术性还具备多租户适用的特点,根据VXLAN切分,各个租户能够单独组网、通讯,详细地址分派层面和好几个租户之间详细地址矛盾的难题也获得掌握决。

以便确保VXLAN体制通讯全过程的正确性,rfc7348规范中要求,涉及到到VXLAN通讯的IP报文格式1律不容许分块,这就规定物理学互联网的路由协议层完成中务必出示充足大的MTU值,确保VXLAN报文格式的圆满传送,这1点能够了解为当今VXLAN技术性的局限性。

4. VXLAN的运用情景:

VXLAN在云数据信息管理中心之间虚似机转移中的运用,如某个公司在不一样的数据信息管理中心有不一样业务流程运用的虚似机,数据信息管理中心之间虚似机转移是常常会遇到的,以便确保虚似机转移全过程中业务流程没中断,则必须确保转移虚似机的IP详细地址、MAC详细地址等主要参数维持不会改变,这就规定虚似机转移前后左右属于统1个2层互联网。假如应用传统式方式处理此难题,将会必须选购新的物理学机器设备以分离出来总流量,并将会致使诸如VLAN散乱、互联网成环和系统软件和管理方法花销等难题。

以便取得成功完成虚似机在业务流程没中断状况下的转移,可根据VXLAN技术性完成。VXLAN是MAC in UDP的互联网虚似化技术性,要是物理学互联网适用IP转发,全部IP路由器可达的终端设备客户便可创建1个大范畴2层互联网;在虚似机上联的互换机上配备VXLAN有关信息内容,虚似机上联互换机之间创建VXLAN隧道施工和VXLAN网关,根据VXLAN隧道施工和VXLAN网关,可完成在不一样数据信息管理中心之间虚似机取得成功转移,而且可确保虚似机转移全过程中互联网无认知、业务流程没中断。

VXLAN在SDN自然环境下的运用,SDN自然环境下,能够根据SDN操纵器来完成VXLAN的IP和VID之间有关信息内容的对应关联,SDN操纵器能够做为ARP代答机器设备,这样大大提升了VXLAN的灵便性与拓展性。因此VXLAN技术性在SDN自然环境中能够被普遍运用。



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