vxlan概览

VPC虚拟机是现今云计算最主要的结合虚拟化网络和虚拟化计算的结构,提供了用户(租户)在公有云上构建私有网络的功能,并且对云计算多数据中心提供了跨集群、跨网络、跨数据中心的虚拟局域网,支持虚拟机跨集群、跨网络、跨数据中心的迁移(无需改变虚拟机网络配置)。

VPC网络虚拟化的底层是一种新型的基于三层网络overlay二层网络的架构,是由Arista和VMware共同开发的VXLAN协议。

VXLAN协议

VXLAN协议是用于支持超越数据中心L3边界持续的VM迁移而发明的新型网络技术。

对于虚拟机在不同host(物理服务器)之间迁移,通常有如下限制:

  • 虚拟化带来了(虚拟)主机使用的IP地址急剧膨胀,单个LAN网段能够分配的IP地址有限,所以不同的集群、数据会分配不同网段的IP地址。即使这样,单个网段能够容纳的IP地址也有限,造成无法扩展更多的虚拟机。

  • 当虚拟机需要跨越集群、数据中心迁移的时候,无法保证迁移以后虚拟机IP地址不变。原因同上:为了能够运行更多的虚拟机,各集群会采用不同的网段,一方面有更多IP,另一方面也为降低网络广播。

虚拟化动态热迁移为了保障用户服务不中断,对用户无感知,也同样要求迁移前后VM IP不能改变。

为了克服平面、Layer 2网络的局限,我们需要使用更为可伸缩的Layer 3网络,也就是IP网络路由。Arista和VMware共同开发的VXLAN提供了更具伸缩性、服务集成、虚拟化按需管理记账的网络功能。

VXLAN即Virtual eXtensible LAN,也就虚拟化可扩展局域网。VXLAN是一个隧道机制(tunneling mechanism)运行在虚拟化或者物理交换机之间,是的应用程序能够部署以及在不同数据中心的服务器上运行和迁移,无需修改IP子网。这对于IT部署和按需动态伸缩网络结构及其重要,突破了地理和IP地址的限制。

VXLAN也克服了现有数据中心协议的伸缩性限制,例如TRILL,生成树协议(Spanning Tree)等。和其他网络虚拟化overlay模式不同,VXLAN使用了久经验证的IP协议,不需要改变底层的Ip结构或者数据中心架构。

参考

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