vxlan-vxlan二層互通無隧道方式

一、VXLAN基本概念

站在用戶的角度思考問題，與客戶深入溝通，找到撫州網(wǎng)站設(shè)計與撫州網(wǎng)站推廣的解決方案，憑借多年的經(jīng)驗，讓設(shè)計與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，創(chuàng)造個性化、用戶體驗好的作品，建站類型包括：成都做網(wǎng)站、成都網(wǎng)站制作、企業(yè)官網(wǎng)、英文網(wǎng)站、手機端網(wǎng)站、網(wǎng)站推廣、主機域名、虛擬空間、企業(yè)郵箱。業(yè)務(wù)覆蓋撫州地區(qū)。

VXLAN是NVO3（Network Virtualization over Layer 3）中的一種網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，通過將虛擬機發(fā)出的數(shù)據(jù)包封裝在UDP中，并使用物理網(wǎng)絡(luò)的IP、MAC作為outer-header進行封裝，然后在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸，到達目的地后由隧道終結(jié)點解封裝并將數(shù)據(jù)發(fā)送給目標虛擬機。

VXLAN結(jié)構(gòu)示意圖：

VXLAN基本概念：

Underlay網(wǎng)絡(luò)和Overlay網(wǎng)絡(luò)	VXLAN技術(shù)將已有的物理網(wǎng)絡(luò)作為Underlay網(wǎng)絡(luò)，在其上構(gòu)建出虛擬的二層或三層網(wǎng)絡(luò)，即Overlay網(wǎng)絡(luò)。Overlay網(wǎng)絡(luò)通過封裝技術(shù)、利用Underlay網(wǎng)絡(luò)提供的三層轉(zhuǎn)發(fā)路徑，實現(xiàn)租戶報文在不同站點間傳遞。對于租戶來說，Underlay網(wǎng)絡(luò)是透明的，只能感知到Overlay網(wǎng)絡(luò)。
NVE（Network Virtualization Edge）	網(wǎng)絡(luò)虛擬邊緣節(jié)點NVE，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化功能的網(wǎng)絡(luò)實體。報文經(jīng)過NVE封裝轉(zhuǎn)換后，NVE間就可基于三層基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建立二層虛擬化網(wǎng)絡(luò)。說明：設(shè)備和服務(wù)器上的虛擬交換機VSwitch都可以作為NVE。按照NVE部署位置的不同，可以分為以下三種模式：硬件模式：所有的NVE都部署在支持NVE的設(shè)備上，所有的VXLAN報文封裝與解封裝都在設(shè)備上進行。軟件模式：所有的NVE都部署在vSwitch上，所有的VXLAN報文封裝與解封裝都在vSwitch上進行。混合模式：部分NVE部署在vSwitch上，部分NVE部署在支持NVE的設(shè)備上，在vSwitch和設(shè)備上都有可能會進行VXLAN報文封裝與解封裝。
VTEP（VXLAN Tunnel Endpoints）	VTEP是VXLAN隧道端點，封裝在NVE中，用于VXLAN報文的封裝和解封裝。 VTEP與物理網(wǎng)絡(luò)相連，分配有物理網(wǎng)絡(luò)的IP地址，該地址與虛擬網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。 VXLAN報文中源IP地址為本節(jié)點的VTEP地址，VXLAN報文中目的IP地址為對端節(jié)點的VTEP地址，一對VTEP地址就對應(yīng)著一個VXLAN隧道。
VNI（VXLAN Network Identifier）	VXLAN網(wǎng)絡(luò)標識VNI類似VLAN ID，用于區(qū)分VXLAN段，不同VXLAN段的虛擬機不能直接二層相互通信。一個VNI表示一個租戶，即使多個終端用戶屬于同一個VNI，也表示一個租戶。VNI由24比特組成，支持多達16M的租戶。在分布式網(wǎng)關(guān)部署場景下，VNI分為二層VNI和三層VNI。二層VNI是普通的VNI，以1：1方式映射到廣播域BD，實現(xiàn)VXLAN報文同子網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)。三層VNI和×××實例進行關(guān)聯(lián)，用于VXLAN報文跨子網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)。
BD（Bridge Domain）	BD是VXLAN網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報文的二層廣播域。在VXLAN網(wǎng)絡(luò)中，將VNI以1:1方式映射到廣播域BD，BD成為VXLAN網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報文的實體。
VBDIF接口	基于BD創(chuàng)建的三層邏輯接口。通過VBDIF接口配置IP地址可實現(xiàn)不同網(wǎng)段的VXLAN間，及VXLAN和非VXLAN的通信，也可實現(xiàn)二層網(wǎng)絡(luò)接入三層網(wǎng)絡(luò)。
VAP（Virtual Access Point）	虛擬接入點VAP，即VXLAN業(yè)務(wù)接入點，可以是二層子接口或VLAN：當(dāng)接入節(jié)點是二層子接口時，通過在二層子接口上配置流封裝類型實現(xiàn)不同的接口接入不同的數(shù)據(jù)報文，將二層子接口關(guān)聯(lián)廣播域BD后，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)報文通過BD轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)業(yè)務(wù)接入點是VLAN時，需要將VLAN綁定到廣播域BD，也可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)報文通過BD轉(zhuǎn)發(fā)。
網(wǎng)關(guān)（Gateway）	和VLAN類似，不同VNI之間的VXLAN，及VXLAN和非VXLAN之間不能直接相互通信。為了使VXLAN之間，以及VXLAN和非VXLAN之間能夠進行通信，VXLAN引入了VXLAN網(wǎng)關(guān)。 VXLAN網(wǎng)關(guān)分為：二層網(wǎng)關(guān)：用于解決租戶接入VXLAN虛擬網(wǎng)絡(luò)的問題，也可用于同一VXLAN虛擬網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)通信。三層網(wǎng)關(guān)：用于VXLAN虛擬網(wǎng)絡(luò)的跨子網(wǎng)通信以及外部網(wǎng)絡(luò)的訪問。

報文封裝類型

當(dāng)業(yè)務(wù)接入點是二層子接口時，通過在二層子接口上配置不同的流封裝類型以實現(xiàn)不同的接口接入不同的數(shù)據(jù)報文，將二層子接口關(guān)聯(lián)廣播域BD（Bridge-Domain）后，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)報文通過BD轉(zhuǎn)發(fā)

報文流封裝類型
流封裝類型	說明
dot1q	對于帶有一層VLAN Tag的報文，該類型接口只接收與指定VLAN Tag匹配的報文；對于帶有兩層VLAN Tag的報文，該類型接口只接收外層VLAN Tag與指定VLAN Tag匹配的報文。該類型接口在對原始報文進行VXLAN封裝時，會剝離最外層的VLAN Tag；在解封裝VXLAN報文時，會添加指定的VLAN Tag后再轉(zhuǎn)發(fā)。 Dot1q二層子接口的VLAN ID值可以為一個范圍段，該情況下，接口會對報文進行透傳，不會剝離VLAN。配置流封裝類型為dot1q時，存在如下限制：二層子接口封裝的vid，不能與對應(yīng)二層主接口允許通過的VLAN相同，也不能與MUX VLAN中的VLAN相同。二層子接口和三層子接口封裝的VLAN ID不能相同。同一主接口下的Dot1q的二層子接口VLAN ID不能重疊。
untag	該類型接口只接收不帶VLAN Tag的報文。該類型接口在對原始報文進行VXLAN封裝時，不會為其添加任何VLAN Tag；在解封裝VXLAN報文時，如果其內(nèi)層報文帶有VLAN Tag，則將其VLAN Tag剝離（對于QinQ報文，只剝離其外層VLAN Tag）后再轉(zhuǎn)發(fā)。配置流封裝類型為untag時，存在如下限制：請確保該二層子接口對應(yīng)的物理接口上沒有任何配置，且對應(yīng)的物理接口已退出默認VLAN。僅支持為二層物理接口（包括Eth-Trunk接口）創(chuàng)建untag類型二層子接口。一個主接口下僅允許創(chuàng)建一個untag類型的二層子接口。
qinq	該類型接口只接收帶有指定兩層VLAN Tag的報文。該類型接口在對原始報文進行VXLAN封裝時，如果配置的二層子接口的VLAN Tag操作為剝除兩層VLAN Tag操作，則將報文的所有VLAN Tag全部剝離，如果不配置二層子接口的VLAN Tag操作為剝除兩層VLAN Tag操作，則將報文的VLAN Tag全部保留；在解封裝VXLAN報文時，如果配置的二層子接口的VLAN Tag操作為剝除兩層VLAN Tag操作，則添加指定的兩層VLAN Tag后再轉(zhuǎn)發(fā)，如果不配置二層子接口的VLAN Tag操作為剝除兩層VLAN Tag操作，則保持報文的VLAN Tag不變直接轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)有流封裝類型為Default類型、Dot1q透傳（配置了rewrite no-action命令）類型或QinQ透傳（沒有配置rewrite pop double命令）類型的二層子接口綁定BD后，該BD不支持配置IGMP Snooping、不支持配置DHCP Snooping、不支持創(chuàng)建VBDIF，不支持配置ARP廣播報文抑制。說明：綁定同一個BD的QinQ接口的流動作類型要一致。如果在QinQ二層子接口上配置了VLAN段，不支持同時配置rewrite pop double命令。 QinQ二層子接口上封裝的外層VLAN不能和對應(yīng)二層主接口配置的缺省VLAN以及允許通過的VLAN相同。
default	允許接口接收所有報文，不區(qū)分報文中是否帶VLAN Tag。不論是對原始報文進行VXLAN封裝，還是解封裝VXLAN報文，該類型接口都不會對原始報文進行任何VLAN Tag處理，包括添加、替換或剝離。配置流封裝類型為default時，存在如下限制：必須確保對應(yīng)的主接口沒有加入VLAN。僅支持為二層物理接口（包括Eth-Trunk接口）創(chuàng)建default類型二層子接口。主接口下創(chuàng)建了default類型二層子接口，不允許再創(chuàng)建其他類型二層子接口。

vxlan報文格式

vxlan是MAC in UDP的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，所以其報文封裝是在原始以太網(wǎng)報文之前添加了一個UDP封裝及VXLAN頭封裝

vxlan-vxlan二層互通無隧道方式

報文格式說明：

vxlan-vxlan二層互通無隧道方式

vxlan網(wǎng)絡(luò)模型

vxlan-vxlan二層互通無隧道方式

VTEP（VXLAN Tunnel Endpoints，VXLAN隧道端點）
VXLAN網(wǎng)絡(luò)的邊緣設(shè)備，是VXLAN隧道的起點和終點，進行VXLAN報文的封裝、解封裝等處理。VTEP既可以部署在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上（網(wǎng)絡(luò)接入交換機），也可以部署在vSwitch上（服務(wù)器上的虛擬交換機）。
VNI（VXLAN Network Identifier，VXLAN 網(wǎng)絡(luò)標識符）
VNI是一種類似于VLAN ID的網(wǎng)絡(luò)標識，用來標識VXLAN二層網(wǎng)絡(luò)。一個VNI代表一個VXLAN段，不同VXLAN段的虛擬機不能直接二層相互通信。
VXLAN隧道
兩個VTEP之間建立的邏輯隧道，用于傳輸VXLAN報文。業(yè)務(wù)報文在進入VXLAN隧道式進行VXLAN、UDP、IP頭封裝，然后通過三層轉(zhuǎn)發(fā)透明地將報文轉(zhuǎn)發(fā)給遠端VTEP，遠端VTEP對報文進行解封裝處理。

VXLAN報文轉(zhuǎn)發(fā)過程

vxlan-vxlan二層互通無隧道方式

同網(wǎng)段的VM間相通簡單介紹VXLAN網(wǎng)絡(luò)中的報文轉(zhuǎn)發(fā)過程。

VM1發(fā)送目的地址為VM2的報文。
VTEP1收到該報文后進行VXLAN封裝，封裝的外層目的IP為VTEP2。封裝后的報文，根據(jù)外層MAC和IP信息，在IP網(wǎng)絡(luò)中進行傳輸，直至到達對端VTEP2。
VTEP2收到報文后，對報文進行解封裝，得到VM1發(fā)送的原始報文，然后將其轉(zhuǎn)發(fā)至VM2。

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，區(qū)分于傳統(tǒng)的接入、匯聚、核心架構(gòu)，只有所謂的spine(骨干）和leaf(葉子）架構(gòu)

vxlan-vxlan二層互通無隧道方式

二、VXLAN基礎(chǔ)實驗

2.1配置VXLAN二層互通-無隧道方式

只有spine-1部署VXLAN,Leaf-1A和Leaf-1B兩臺交換機模擬PC，使得VXLAN像VLAN的工作一樣實現(xiàn)二層互通

實驗拓撲：

vxlan-vxlan二層互通無隧道方式

1、配置Leaf-1和Leaf-2的IP地址

system-view immediately                             #進入立即生效模式	
[HUAWEI]sysname Leaf-1A	
[Leaf-1]interface GE 1/0/5
[Leaf-1-GE1/0/5]
[Leaf-1-GE1/0/5]undo portswitch                             #配置接口為三層接口	
[Leaf-1-GE1/0/5]ip address 192.168.10.1 24                             #配置IP地址

leaf-1A

[HUAWEI]sysname Leaf-1B
[Leaf-1]interface GE 1/0/6
[Leaf-1-GE1/0/6]
[Leaf-1-GE1/0/6]undo portswitch                             #配置接口為三層接口	
[Leaf-1-GE1/0/6]ip address 192.168.10.2 24

Leaf-1B

2、配置spine-1的vxlan基本配置

[HUAWEI]sysname Spine-1	
[Spine-1]bridge-domain 10                                    #配置橋域，二層廣播域	
[Spine-1-bd10]vxlan vni 5000                                 #配置vni 5000,映射到bd 10
Info: Please disable dynamic ARP learning when the controller is used to deliver
 ARP entries.
[Spine-1-bd10]q

3、配置Spine-1的業(yè)務(wù)接入點

[Spine-1]interface GE 1/0/5.1 mode l2	                                       #創(chuàng)建二層子接口，即GE1/05.1                 
[Spine-1-GE1/0/5.1]encapsulation do	
[Spine-1-GE1/0/5.1]encapsulation untag                                                #封裝方式為untag
Warning: Exercise caution when configuring an untagged default sub-interface and
 ensure that no configurations exist on the main interface before you configure 
an untagged default sub-interface. Otherwise, it will produce unpredictable resu
lts.	
[Spine-1-GE1/0/5.1]bridge-domain 10                                                    #將二層子接口綁定到bd10二層廣播域
[Spine-1-GE1/0/5.1]q	
[Spine-1]interface GE 1/0/6.1 mode l2	
[Spine-1-GE1/0/6.1]encapsulation untag 
Warning: Exercise caution when configuring an untagged default sub-interface and
 ensure that no configurations exist on the main interface before you configure 
an untagged default sub-interface. Otherwise, it will produce unpredictable resu
lts.
[Spine-1-GE1/0/6.1]bridge-domain 10
[Spine-1-GE1/0/6.1]q
[Spine-1]

4、驗證配置結(jié)果

Leaf1A ping Leaf-1B

vxlan-vxlan二層互通無隧道方式