摘要:vxlan基本工作原理是華為認(rèn)證備考需要掌握的知識(shí)點(diǎn),本文將為大家介紹vxlan的基本工作原理,希望對(duì)考生備考會(huì)有幫助。
為什么需要部署vxlan?當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)是由業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò),在數(shù)據(jù)中心和園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中,往往會(huì)部署大量的虛擬機(jī)來實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化管理、降低成本等需求。一臺(tái)物理設(shè)備可能存在很多租戶的虛擬系統(tǒng),那么相同租戶就有以下的需求:
1、相同租戶的虛擬設(shè)備希望實(shí)現(xiàn)二層互通,但往往相同租戶的物理設(shè)備屬于不同的二層網(wǎng)絡(luò);
2、不同的租戶之間需要實(shí)現(xiàn)租戶間的隔離;
3、相同租戶的虛擬設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)跨三層的遷移。

因此需要使用vxlan來組件一個(gè)跨越三層的大二層網(wǎng)絡(luò)!
Vxlan的基本概念:
VXLAN在本質(zhì)上屬于一種VPN技術(shù),能夠在任意路由可達(dá)的物理網(wǎng)絡(luò)(Underlay網(wǎng)絡(luò))上疊加二層虛擬網(wǎng)絡(luò)(Overlay網(wǎng)絡(luò)),通過VXLAN網(wǎng)關(guān)之間的VXLAN隧道實(shí)現(xiàn)VXLAN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的互通,同時(shí),也可以實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)的非VXLAN網(wǎng)絡(luò)的互通。
VXLAN通過采用MAC in UDP封裝來延伸二層網(wǎng)絡(luò),將以太報(bào)文封裝在IP報(bào)文之上,通過路由在網(wǎng)絡(luò)中傳輸,無需關(guān)注虛擬機(jī)的MAC地址。且三層網(wǎng)絡(luò)無網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)限制,具備大規(guī)模擴(kuò)展能力。通過路由網(wǎng)絡(luò),虛擬機(jī)遷移不受網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)限制。

VXLAN的報(bào)文格式:

NVE(Network Virtualization Edge,網(wǎng)絡(luò)虛擬邊緣):即部署了vxlan的交換機(jī)。
VTEP(VXLAN Tunnel Endpoints,VXLAN隧道端點(diǎn)):vtep是vxlan的隧道端點(diǎn),用于封裝和解封裝vxlan報(bào)文,一般在配置了vxlan設(shè)備的NVE接口配置VTEP地址。(即vxlan報(bào)文外層頭部的IP地址)
VNI(VXLAN Network Identifier,VXLAN網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)):類似vlan ID,長(zhǎng)度有24bit,可以支持更多的用戶。VNI又分為2層VNI和3層VNI;
2層VNI:與BD做1:1的綁定,具有全局意義,實(shí)現(xiàn)vxlan的相同子網(wǎng)的二層通信。
3層VNI:與IP的VPN實(shí)例進(jìn)行關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)vxlan報(bào)文的跨子網(wǎng)通信。
BD(Bridge Domain,橋域):具有本地意義,類似傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中采用VLAN劃分廣播域,在VXLAN網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)BD就標(biāo)識(shí)一個(gè)大二層廣播域。

二層網(wǎng)關(guān)和三層網(wǎng)關(guān):

VBDIF接口:類似于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的vlanif接口,實(shí)現(xiàn)不同的網(wǎng)段之間的用戶通過vxlan進(jìn)行通信,以及vxlan和非vxlan網(wǎng)絡(luò)的通信。
集中式網(wǎng)關(guān)和分布式網(wǎng)關(guān):
集中式網(wǎng)關(guān):三層網(wǎng)關(guān)都部署在同一臺(tái)設(shè)備上面,所有跨子網(wǎng)通信的流量都經(jīng)過此設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā),優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)流量的集中管理,缺點(diǎn)是可能存在次優(yōu)路徑,并且此網(wǎng)關(guān)需要維護(hù)大量的arp信息。

分布式網(wǎng)關(guān):VTEP設(shè)備既是L2網(wǎng)關(guān),又是L3網(wǎng)關(guān)。非網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)對(duì)VXLAN隧道不感知,僅作為VXLAN報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)只需要學(xué)習(xí)本節(jié)點(diǎn)下的arp信息,并且不存在次優(yōu)路徑,缺點(diǎn)是配置量大。(當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)基本才有分布式網(wǎng)關(guān))
vxlan隧道建立方式:
1、靜態(tài)建立:通過用戶手工配置本端和遠(yuǎn)端的VNI、VTEP IP地址和頭端復(fù)制列表(head-end peer-list)來完成。
配置步驟:
①創(chuàng)建BD域,綁定二層VNI(BD域?yàn)楸镜氐母拍睿趘xlan數(shù)據(jù)傳遞的時(shí)候需要通過vni來體現(xiàn)。)
bridge-domain 10
vxlan vni 10
②將子接口或vlan綁定到BD域(示例為子接口綁定BD的配置,當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)常用方式就是使用子接口進(jìn)行綁定)
interface GE1/0/1.10 mode l2 //配置子接口為2層子接口
encapsulation dot1q vid 10 //配置子接口能夠處理vlan10的數(shù)據(jù)
bridge-domain 10//將子接口綁定BD域
③配置NVE、指定vxlan的頭尾復(fù)制功能,指定靜態(tài)的vxlan隧道。(頭端是指VXLAN隧道的入節(jié)點(diǎn),復(fù)制是指當(dāng)VXLAN隧道的入節(jié)點(diǎn)收到一份BUM報(bào)文后,需要將其復(fù)制多份并發(fā)送給列表中的所有VTEP。頭端復(fù)制列表就是用于指導(dǎo)VXLAN隧道的入節(jié)點(diǎn)進(jìn)行BUM報(bào)文復(fù)制和發(fā)送的遠(yuǎn)端VTEP的IP地址列表。)
interface Nve1 //創(chuàng)建nve接口
source 1.1.1.1 //指定vtep地址為1.1.1.1
vni 10 head-end peer-list 2.2.2.2 //配置頭端復(fù)制列表
查看vxlan隧道建立情況:

2、通過bgp evpn動(dòng)態(tài)建立:在VTEP之間建立BGP EVPN對(duì)等體,然后對(duì)等體之間利用BGP EVPN路由來互相傳遞VNI和VTEP IP地址信息,從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)地建立VXLAN隧道。
配置步驟:
前兩個(gè)步驟與靜態(tài)配置相同,
①創(chuàng)建BD域,綁定二層VNI。
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