Arista Warrior，第二版

第 21 章 VXLAN

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虚拟 eXtensible Local Area Network (VXLAN) 是一种允许设备在同一第二层 (L2) 网络上通信的技术，即使它们被第三层 (L3) 网络分隔开来。简单地说，这就像在 L3 上建立 L2 隧道，但其实没那么简单，因为如果简单了，我们就不会有工作了。

几十年来，人们一直教导 Network+ 尽可能缩小 L2 广播域，以限制广播风暴等可能造成的破坏。此外，随着数据中心规模的扩大，我们开始遇到交换机硬件的限制，如支持的最大 MAC 地址数。为此，我们坚持要求数据中心拥有自己的 IP 空间。早在上世纪 90 年代，我就赚了不少钱，将公司从庞大的桥接环境转移到更合理、更分段的 IP 解决方案上。那么，为什么要倒退呢？

vMotion 等解决方案允许虚拟机（VM）从一台主机移动到另一台主机，同时保持虚拟机的可用性。这是一件很酷的事情，但要做到这一点，虚拟机的 IP 地址必须保持不变。在多个地点建立数据中心对避免灾难来说是件好事，因此这些主机可能位于不同的物理位置。因此，我们需要让同一个 IP 空间存在于两个不同的物理位置。

此外，某些集群技术要求所有主机都在同一 IP 空间内。公司通常希望在多个楼宇之间建立群集，以提高弹性，这就再次引出了在不同楼宇建立相同 L2 域的要求。

作为一名长期的网络架构师，我花了相当多的时间来反驳这一点。我有一些非常聪明的朋友是 VMware 和存储方面的专家，他们认为我是他们无法完成工作的原因。当网络人员坚持的设计阻碍了服务器/存储/虚拟机人员实施他们的解决方案时，网络人员就成了拦路虎。

答案（像我这样的人非常不喜欢）是，网络的存在是为了满足服务器的连接需求。如果没有服务器，也就没有网络。因为网络并没有真正发展到满足现代虚拟计算的需求，而现代虚拟计算又一直坚持使用 L2 网络来解决问题，所以我们只能努力让这一切运转起来。

目前有几种现有技术试图解决这个问题。思科的重叠传输虚拟化（OTV）使用网络设备通过 L3 对 L2 进行隧道传输，但它被设计为点对点解决方案，就像可能部署的网络虚拟专用网（VPN）一样。因此，无需在服务器、主机或 VMware 集群上进行额外配置。OTV 为思科专有，需要思科 Nexus 交换机（虚拟设备上下文 [VDC] 可专用于 OTV）或思科 ASR 路由器作为 OTV 设备。

VXLAN 是一项开放标准，由思科、VMware、Arista 等多家厂商共同开发。Arista 的创始人之一 Ken Duda 在其创建过程中发挥了重要作用。

VXLAN 和 IT 领域的大多数事物一样，充斥着各种新术语、缩略语和首字母缩写词，因此在继续讨论之前，让我们先来定义一下这些术语、缩略语和首字母缩写词。

VXLAN 重叠网络（网段）

VXLAN 提供了一个存在于 L3 网络之上的 L2 叠加网络。没错，这就是 L2 在 L3 上的隧道，而 L3 则在 L2 上。每个 L2 网络都称为VXLAN 覆盖网络或VXLAN 网段。这些网段是离散的（可以有很多个），并通过其 VXLAN 网络标识符来识别。

VXLAN 网络标识符 (VNI)

VNI 是 VXLAN 隔离 L2 叠加网络的手段。它有时也被称为 VXLAN 网段标识（VXLAN Segment-ID）。VNI 类似于 VLAN 编号，但由于 VNI 是 24 位值（16,777,216 种可能性），而 ...