vxlan简介.ppt

为什么需要Vxlan,1.vlan的数量限制4096个vlan远不能满足大规模云计算数据中心的需求注：没有根本解决VLAN个数的问题，可以通过租户隔离，重复使用VLANID2.物理网络基础设施的限制注：解决了跨地域的二层VLAN互通问题3.TOR交换机MAC表耗尽(TOR连接物理服务器，记录Mac地址表，表满了就停止学习，再来包就会泛洪，直到记录过期或清Mac地址表)虚拟化以及东西向流量导致更多的MAC表项4.虚拟机迁移的限制,什么是vxlantunnel？(RFC:7348),Vxlan：是一直overlay技术（叠加网络），一个逻辑网络建立在实体网络上Vxlan报文vxlan(virtualExtensibleLAN)虚拟可扩展局域网，是一种overlay的网络技术，使用MACinUDP的方法进行封装，共50字节的封装报文头。提供了将二层网络overlay在三层网络上的能力，VXLANHeader中的VNI有24个bit，数量远大于4096，并且UDP的封装可以穿越三层网络，比VLAN有更好的扩展性VTEP：VxlanTunnelEndPoint，vxlan报文头内部的目的Ip地址（支持单播+组播）VNI（VxlanNetworkidentifier）：隔离租户，类似于VLANID,Vxlan报文格式,(1)vxlanheader共计8个字节，目前使用的是Flags中的一个8bit的标识位和24bit的VNI(VxlanNetworkidentifier)，其余部分没有定义，但是在使用的时候必须设置为0 x0000。(2)外层的UDP报头目的端口使用4798，但是可以根据需要进行修改。(3)IP报文头目的IP地址可以是单播地址，也可以是多播地址。单播情况下，目的IP地址是VxlanTunnelEndPoint(VTEP)的IP地址。protocol：设置值为0 x11，显示说明这是UDP数据包Sourceip:源vTEP_IP;Destinationip:目的VTEPIP(4)EthernetHeaderDestinationAddress：目的VTEP的Mac地址，即为本地下一跳的地址(通常是网关Mac地址)；VLAN:VLANType被设置为0 x8100，并可以设置VlanIdtag(这就是vxlan的vlan标签)。Ethertype：设置值为0 x8000，指明数据包为IPv4的。,Vxlan报文格式,VxlanARP请求,VM1和VM2连接到VXLAN网络(VNI)100，两个VXLAN主机加入IP多播组239.119.1.1,Vxlan数据传输,(1)ARP请求应答之后，VM1知道了VM2的Mac地址，并且要向VM2通信(注意，VM1是以TCP的方法向VM2发送数据的)。VTEP1收到VM1发送数据包，用MAC地址从流表中检查VM1与VM2是否属于用一个VNI。两个VM不但位于同一个VNI中(不在同一个VNI中出网关)，并且VTEP1已经知道了VM2的所有地址信息(MAC和VTEP2_IP)。VTEP1封装新的数据包。然后交给上联交换机。(2)上联交换机收到服务器发来的UDP包，对比目的IP地址和自己的路由表，然后将数据报转发给相应的端口。(3)目的VTEP收到数据包后检查器VNI，如果UDP报中VNI与VM2的VNI一致，则将数据包解封装后交给VM2进一步处理。至此一个数据包传输完成。整个Vxlan相关的行为(可能穿越多个网关)对虚拟机来说是透明的，虚拟机不会感受传输的过程。虽然VM1与VM2之间启动了TCP来传输数据，但数据包一路上实际是以UDP的形式被转发，两端的VTEP并不会检查数据是否正确或者顺序是否完整，所有的这些工作都是在VM1和VM2在接收到解封装的TCP包后完成的。也就是说如果说如果被UDP封装的是TCP连接，那么UDP和TCP将做为两个独立的协议栈各自工作，相互之间没有交互。,Vxlan网关,如果需要VXLAN网络和非VXLAN网络连接，必须使用VXLAN网关才能把VXLAN网络和外部网络进行桥接和如果在VXLAN网络中不同vxlan想实现互访，必须使用VXLAN网关才能把VXLAN网络和外部网络进行桥接和完成VXLANID和VLANID之间的映射和路由，和VLAN一样，VXLAN网络之间的通信也需要三层设备的支持，即VXLAN路由的支持。同样VXLAN网关可由硬件和软件来实现。,VXLAN部署,(1)纯VXLAN部署场景对于连接到VXLAN内的虚拟机，由于虚拟机的VLAN信息不再作为转发的依据，虚拟机的迁移也就不再受三层网关的限制，可以实现跨越三层网关的迁移。,VXLAN部署,(2)VXLAN与VLAN混合部署为了实现VLAN和VXLAN之间互通，VXLAN定义了VXLAN网关。VXLAN网关上同时存在两种类型的端口：VXLAN端口和普通端口。当收到从VXLAN网络到普通网络的数据时，VXLAN网关去掉外层包头，根据内层的原始帧头转发到普通端口上；当有数据从普通网络进入到VXLAN网络时，VXLAN网关负责打上外层包头，并根据原始VLANID对应到一个VNI，同时去掉内层包头的VLANID信息。相应的如果VXLAN网关发现一个VXLAN包的内层帧头上还带有原始的二层VLANID，会直接将这个包丢弃。之所以这样，是VLANID是一个本地信息，仅仅在一个地方的二层网络上其作用，VXLAN是隧道机制，并不依赖VLANID进行转发，也无法检查VLANID正确与否。因此，VXLAN网关连接传统网络的端口必须配置ACCESS口，不能启用TRUNK口。,参考链接,疑问,VXLAN数据帧的外层内层源目的IP地址有什么作用？外层IP：源IP为发送报文的虚拟机所属的VTEP的IP地址，目的IP为目的虚拟机所属的VTEPIP地址，供数据报文在网络上传输，称作overlay内层IP：真实的源目的Ip地址，数据报文到达目的VM后，用来寻址。连接VTEP的交换机端口？如果VTEP收到的来自VXLAN报文中带有VLANID的会给予丢弃，因为转发了没有意义，VLANID只是本地有效。所以连接VTEP的交换机端口需要设置成access模式，而不是TRUNK模式。,VM