VXLAN原理深度理解讲课资料.pptx

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1、VXLAN深入探究沈建军资深工程师VMware,Inc.2免责声明这个讲座内容有可能包括产品功能目前还正在开发中。这里涉及到的新技术并不意味着威睿公司会放在未来产品中。这里涉及到的功能有可能更改，因此它们目前不可以用在任何合约、订单或者其它协议中。技术的可行性以及市场需求会影响最终这里可能涉及到的未来产品或者功能。这里涉及到新技术以产品功能体现的价格或者销售形式并未考虑。4议程为什么需要VXLAN?什么是VXLAN?VMware的VXLAN实现VXLAN网络配置要求VXLAN生态系统后备资料•VXLAN配置流程5挑战:物理网络的不灵活性

2、允许应用在仸意（拥有空闲计算资源的）服务器上灵活部署而不受物理网络的限制，提升业务的敏捷性。支持包括：站点灾难恢复，业务迁移在内的场景。机遇受限的移动性•局限于一个小广播域难以满足多租户环境和规模扩展的需求•最多4094个VLANVLAN的限制将业务负载与物理网络脱离VXLAN:多厂商共同倡议的弹性计算支撑技术概述VXLAN允许跨越物理子网边界的移动性。软件定义网络、软件定义计算中心的基础。优点跨集群、甚至跨越多个计算中心的移动性。按需进行虚拟网络部署，而无需物理网络的重新配置。支持多租户环境下的大规模网络部署。6VDCCluster1Cl

3、uster2CloudInfrastructureVMwarevCloud®WebAppDB计算集群B计算集群AWebVXLAN把业务负载与物理网络脱离，负载向云环境的迁移成为可能7云环境下的业务拓展用例VXLANFabricWeb层需要扩展?容量?IP地址?网络设计?8VXLAN解决的具体技术问题（从VXLANIETF提案的角度）VLAN的数量限制•4094个VLAN远不能满足大规模云计算中心的需求。物理网络基础设施的限制•基于IP子网的区域划分限制了需要二层网络连通性的应用负载的部署。ToR交换机MAC表耗尽•虚拟化以及东西向流量导致更多的MAC表

4、项。汇聚层STP（生成树协议）高负荷•由于大量VLAN配置在大量接口，汇聚层交换机的压力大增。9议程为什么需要VXLAN?什么是VXLAN?VMware的VXLAN实现VXLAN网络配置要求VXLAN生态系统后备资料•VXLAN配置流程建立在物理IP（overlay）网络之上的虚拟以太网•使用UDP封装完整的内层以太报文•共50字节的封装报文头24位VXLAN网络标识符•最大支持16,000,000个逻辑网络可跨越物理三层网络10利用IP多播封装广播和多播报文•限制虚拟网络的广播域利用ECMP（等价多路径负载均衡）•对不同数据流使用不

5、同UDP源端口已提交到ITEF，启动标准化进程•与Cisco,Citrix,RedHat,Broadcom,Arista等厂商协作。VXLAN：虚拟可扩展局域网（VirtualEXtensibleLAN）VM2MAC2ESX2VTEP2IGMPreport:加入组239.119.1.1VM1MAC1ESX1VTEP1IGMPreport:加入组239.119.1.1VXLAN协议–网络初始化L2/L3networkinfraVM1及VM2连接到VXLAN网络100,两个VXLAN主机加入IP多播组239.119.1.1VTEP–VXLAN隧道终端(VXLA

6、NTunnelingEndPoint)11NetIDMACIPNetIDMACIP100MAC1IP1_vtep1ESX2VTEP2VM2MAC2ESX1VTEP1VM1MAC1BCASTMAC1ARPReq1MACHdrIPHdrDA:239.119.1.1SA:IP_vtep1UDPHdrVXLANHdrVXLANID:100BCASTMAC1ARPReq2用IP多播封装原广播报文3封装后的报文经多播转发到达BCASTMAC1ARPReq5MACHdrIPHdrDA:239.119.1.1SA:IP_vtep1UDPHdrVXLANHdrVXLANID:

7、100BCASTMAC1ARPReq4学习内层MAC到外层源IP地址的映射L2/L3网络VM1发送ARP请求(广播)以获得VM2的MAC地址，VXLANID为100VTEP–VXLAN隧道终端(VXLANTunnelingEndPoint)12VXLAN协议–ARP请求NetIDMACIP100MAC2IP_vtep2NetIDMACIP100MAC1IP_vtep1ESX2VTEP2VM2MAC2ESX1VTEP1VM1MAC1MAC1MAC2ARPResp42已知MAC1的外层IP地址,使用IP单播封装MAC1MAC2ARPResp1MACHdrIPHd

8、rDA:IP_vtep1SA:IP_vtep2UDP