如今,云计算、大数据、人工智能等新技术的迅猛发展,正在推动数据中心采用虚拟化技术,加大服务器虚拟化,提供云服务。传统的 VLAN 链路已被证明不足以应对云数据中心对大规模和灵活性的要求。因此,VXLAN应运而生,成为现代数据中心网络架构的重要组成部分。
VXLAN(Virtual Extensible Local Area Network)是一种网络虚拟化的overlay技术,它在IP网络上建立逻辑隧道,在现有的Layer 3 underlay网络上扩展Layer 2网络。VXLAN 使用 VXLAN 隧道端点 (VTEP),可以是终端主机或网络交换机或路由器,以封装和解封装第 2 层流量。
VXLAN 旨在为托管服务客户提供可靠且可扩展的数据中心网络服务,是一种用于下一代数据中心建设的技术。
VXLAN 可以提供与 VLAN 相同的服务,但可以解决数据中心网络中的扩展挑战,尤其是大型第 2 层网络。随着数据中心规模的扩大,租户急剧增加,需要对大量租户进行隔离。基于其独特的设计,VXLAN 还可以满足多租户数据中心的要求。VXLAN的具体功能和重要好处如下。
减少设备获知的 MAC 地址数量
除VXLAN网络边缘设备外,网络中的其他设备无需识别虚拟机的MAC地址,缓解了网络设备尤其是数据中心交换机的MAC地址学习压力,提高了设备性能。
更多逻辑网络隔离
借助称为 VXLAN 网络标识符 (VNID) 的 24 位分段 ID,VXLAN 在一个管理域中支持多达 1600 万个 VXLAN 分段(而不是 4094 个 VLAN)。用户的隔离和识别不再受到限制,允许数据中心容纳大量租户。
在大型第 2 层网络上启用 VM 迁移
使用 MAC-in-UDP 封装,VXLAN 将虚拟网络与物理网络分离,允许在数据中心内或数据中心之间动态分配资源。这使得虚拟机可以在大型二层域中迁移,而无需考虑物理网络中广播域和 IP 地址的限制。
服务器虚拟化和云计算的发展,以及网络融合的兴起,对更快、更高效的数据中心网络提出了要求。VXLAN作为一种先进的网络虚拟化技术,可以有效帮助构建数据中心网络。
1600 万个 VXLAN 段,远超 4094 个 VLAN,实现了大规模的租户间隔离,让数据中心能够以足够的链路和容量处理云环境中的大量流量。
此外,VXLAN 可确保全面一致的网络拓扑,从而降低网络复杂性并提高网络性能。通过VXLAN,数据中心网络可以支持云服务的大规模部署,满足云数据中心的需求。
VXLAN与EVPN相结合,可显着提升数据中心网络扩展能力。EVPN-VXLAN甚至允许通过单一覆盖跨多个数据中心扩展相同的网络,使它们表现得像一个。
硬件 VTEP 可最大限度地减少 VXLAN 实施的延迟开销,这有助于在不牺牲性能的情况下构建可扩展且强大的数据中心网络。
一旦 VXLAN 到达接入层,它就可以消除网络中断并确保服务器运行不中断。而VXLAN的配置模式可以大大降低犯严重错误的可能性。在投入使用之前,您还可以在虚拟实验室中测试对 VXLAN 的任何更改。凭借这些特性,VXLAN 有利于数据中心网络的可靠性。
VXLAN可以使用隧道在多个三层网络之上构建虚拟二层网络,虚拟机可以在不同的数据中心之间迁移,使得虚拟机的部署更加灵活方便。因此,VXLAN 网络显着简化了数据中心网络的管理和配置,并且 VXLAN 提供了多层网络拓扑和企业级安全性,可以将部署和调配时间从几周缩短到几个小时。