VXLAN和NVGRE能解決云網絡VLAN不足

時間：2012-06-15 15:40:55

關鍵字： VLAN 虛擬機數據包

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[導讀]虛擬化和云有各種各樣的網絡問題，但是最令人沮喪的是在復雜的虛擬環(huán)境里缺乏有效的VLAN，造成數據中心之間延伸遠距離網絡片段也困難重重。要解決這些問題，VMware和微軟采取了封裝和隧道2大策略，分別是：VXLAN和NV

虛擬化和云有各種各樣的網絡問題，但是最令人沮喪的是在復雜的虛擬環(huán)境里缺乏有效的VLAN，造成數據中心之間延伸遠距離網絡片段也困難重重。

要解決這些問題，VMware和微軟采取了封裝和隧道2大策略，分別是：VXLAN和NVGRE。

VXLAN和NVGRE都使用封裝和隧道方式來創(chuàng)建大量的VLAN子網，這些子網可以擴展到2層和3層網絡。這是為了解決IEEE802.1Q定義的數量有限的VLAN，實現云和專有網絡中共享負載均衡的多租賃網絡。

如果VXLAN和NVGRE都采取相同的措施，哪個更好?或者它們都能正常使用嗎?這沒有統(tǒng)一答案。

VXLAN標準：擴展VLAN，支持遠距離VM遷移

VMware的VXLAN是為了實現多租戶云網絡所需要的遠距離分割支持, 它使用一個名為VXLAN網絡標識符(VNI)的24位標識符，將與應用程序關聯(lián)的VLAN分組到一個片段中，來分離應用程序數據。這可以使虛擬機在多租戶的數據中心間進行遷移。

虛擬機軟件不需要修改就能夠在VXLAN環(huán)境中運行。虛擬機會創(chuàng)建與非VXLAN和非虛擬環(huán)境相同的數據包。在VXLAN環(huán)境里，數據包被封裝在一個外在以太網數據包中，它帶有目標服務器或轉發(fā)數據包的路由器的目標MAC 。然而，在VXLAN環(huán)境里，虛擬機間通信需要將廣播數據包用通信虛擬機所在的VXLAN片段發(fā)到關聯(lián)IP多路廣播分組。

虛擬機也需要進行VXLAN環(huán)境以外的通信，這種情況不需要對源虛擬機或目標設備做修改。VXLAN網關會取下VXLAN和UDP的頭信息，將這個數據包轉發(fā)到虛擬機所發(fā)數據包的目標MAC上。

VXLAN標準看起來代表著虛擬網絡天堂，但是SearchNetworking.com的Fast Packet博主Ivan Pepelnjak持懷疑態(tài)度。在他的Fast Packet 博客中，Pepelnjak提出了嚴肅的問題，網絡專業(yè)人員在承認這項技術前應該先問下自己：是否真正需要VXLAN，他建議很多人根本不需要VXLAN。

Pepelnjak還指出了VXLAN的不足之處，包括它在如交換機，負載均衡器或防火墻等物理設備的環(huán)境內缺乏有效通信。在任何IP網絡的VXLAN里， IP多路廣播的2層網絡洪泛都必須進行這類通信。

和VXLAN標準一樣，微軟的NVGRE標準提案都使用封裝策略來創(chuàng)建大量的VLAN子網，這些子網可以擴展到分散的數據中心和2、3層網絡。二者都旨在實現在云和專有網絡中共享負載均衡的多租賃網絡。然而它們還是有一些區(qū)別的。

一些NVGRE標準的重要特點包括指定24位的租賃網絡標識符(TNI)，NVGRE解決了一些和多租戶網絡相關的問題。并且使用GRE來創(chuàng)建一個獨立的虛擬2層網絡，限制物理2層網絡或擴展超過子網邊界。NVGRE終端通過在GRE頭插入INT指示符的方式分隔各個TNI。

兩個標準的不同之處在于存儲目標地址的位置。VXLAN標準描述了數據包是如何通過通道尋找到目標終端。而NVGRE標準將定位目標的方法延遲到后續(xù)版本。

兩種提案都認為負載均衡是實現有效運營的必要條件，但是VXLAN可以隨機分配端口號來分散負載，而NVGRE使用GRE關鍵域中的保留8位。

關于NVGRE、VXLAN，微軟做了什么?

Martn Casado認為，VXLAN和NVGRE還是有發(fā)展空間的。但他同時指出沒有哪個標準完全成熟——網絡虛擬化沒有完整的答案。目前兩種標準的多點傳送功能有限，并且只支持2層的邏輯網絡。隨著標準的成熟，它們非常有可能提高控制能力。