一文读懂VLAN和VXLAN技术
VLAN基础知识介绍
VLAN基础知识介绍VLAN(虚拟局域网)是一种在物理上互相连接的设备,可以根据逻辑上的属性划分成多个虚拟网络的技术。
VLAN可以提高网络的性能、可管理性和安全性,同时可以降低网络成本。
在企业网络中,VLAN常常被用来按照不同部门或功能来分割网络,同时可以有效地控制流量的传输和访问权限。
VLAN的基本概念1.VLAN标识符:VLAN标识符是一个用于区分不同VLAN的整数值,通常在1到4096之间。
不同VLAN使用不同的标识符来标识其所属的VLAN。
2.VLAN成员:VLAN成员是指被分配到一些VLAN中的设备或端口。
一个设备或端口可以是一个或多个VLAN的成员。
3.VLAN接口:VLAN接口是物理设备上的一个逻辑接口,用来连接不同的VLAN之间的通信。
通常交换机上的端口可以配置为不同的VLAN接口。
4.VLAN域:VLAN域是指一个包含一组VLAN的范围或区域。
不同VLAN可以属于同一个VLAN域,也可以不属于同一个VLAN域。
5.VLAN数据包:VLAN数据包是在网络中传输的数据包,其中包含了VLAN标识符信息,用来标识数据包所属的VLAN。
VLAN的类型1.静态VLAN:静态VLAN是一种基于端口或MAC地址分配的VLAN,管理员需要手动配置每个端口或设备所属的VLAN。
静态VLAN的管理较为复杂,但相对来说也更加安全和可靠。
2.动态VLAN:动态VLAN是一种根据具体情况自动划分的VLAN,通过协议或者特定策略实现VLAN的动态划分。
动态VLAN相对于静态VLAN来说更加适应网络变化和扩展。
3. 动态VLAN的实现方式包括VLAN Trunking、VLAN Tagging和VLAN Membership Policy Server(VMPS)等。
VLAN的优点1.增强网络安全性:通过VLAN可以将不同的部门或功能分隔开来,避免不同部门之间的通信,有效提高网络的安全性。
2.简化网络管理:VLAN可以将网络管理划分为多个逻辑区域,简化网络配置和维护,减少网络故障排查的难度。
vxlan 原理
vxlan 原理VXLAN原理。
VXLAN(Virtual Extensible LAN)是一种网络虚拟化技术,它可以扩展传统的VLAN技术,允许在现有网络基础设施上构建大规模的虚拟化网络。
VXLAN技术的出现,为数据中心网络提供了更大的灵活性和可扩展性,使得虚拟机可以在不同的物理网络之间进行迁移,同时也解决了传统VLAN技术中VLAN数量受限的问题。
VXLAN的原理主要包括数据包封装、隧道传输和VXLAN网络的组网方式。
首先,VXLAN使用数据包封装技术将原始的以太网帧封装在一个新的以太网帧中。
在VXLAN中,每个虚拟机被分配一个唯一的24位VXLAN网络标识符(VNI),用于标识属于同一个VXLAN网络的虚拟机。
当虚拟机发送数据包时,数据包会被封装在一个VXLAN头部中,VXLAN头部包含VNI以及其他必要的信息,然后再封装在一个UDP数据包中进行传输。
其次,VXLAN使用隧道传输技术将封装后的数据包在底层网络中进行传输。
VXLAN数据包通过底层网络传输时,会被封装在UDP数据包中,源IP地址和目的IP地址分别为VXLAN隧道的源和目的地址。
这样,VXLAN数据包就可以在底层网络中进行传输,同时也可以跨越不同的物理网络进行通信。
最后,VXLAN网络的组网方式通常采用VTEP(VXLAN Tunnel Endpoint)设备来实现。
VTEP设备是支持VXLAN技术的交换机或路由器,它负责VXLAN数据包的封装和解封装,同时也负责VXLAN网络中虚拟机的位置发现和数据包的转发。
VTEP设备通常会维护一个VNI到物理网络的映射表,用于确定VXLAN数据包的转发路径。
总的来说,VXLAN技术通过数据包封装、隧道传输和VTEP设备的组网方式,实现了虚拟化网络的构建和管理。
它能够有效地扩展现有网络基础设施,提供更大的网络规模和更灵活的网络拓扑结构,同时也能够满足大规模数据中心网络的需求。
在实际应用中,VXLAN技术可以与其他网络虚拟化技术(如SDN)结合使用,以实现更灵活、高效的数据中心网络架构。
数据中心大二层网络技术-VXLAN
数据中⼼⼤⼆层⽹络技术-VXLAN随着⽹络技术的发展,云计算凭借其在系统利⽤率⾼、⼈⼒/管理成本低、灵活性/可扩展性强等⽅⾯表现出的优势,已经成为⽬前企业IT建设的新趋势。
⽽服务器虚拟化作为云计算的核⼼技术之⼀,得到了越来越多的应⽤。
服务器虚拟化技术的⼴泛部署,极⼤地增加了数据中⼼的计算密度;同时,为了实现业务的灵活变更,虚拟机VM(Virtual Machine)需要能够在⽹络中不受限迁移,这给传统的“⼆层+三层”数据中⼼⽹络带来了新的挑战。
数据中⼼⽹络⾯临的挑战虚拟机规模受⽹络设备表项规格的限制在传统⼆层⽹络环境下,数据报⽂是通过查询MAC地址表进⾏⼆层转发。
服务器虚拟化后,VM 的数量⽐原有的物理机发⽣了数量级的增长,伴随⽽来的便是VM⽹卡MAC地址数量的空前增加。
⽽接⼊侧⼆层设备的MAC地址表规格较⼩,⽆法满⾜快速增长的VM数量。
⽹络隔离能⼒有限VLAN作为当前主流的⽹络隔离技术,在标准定义中只有12⽐特,因此可⽤的VLAN数量仅4096个。
对于公有云或其它⼤型虚拟化云计算服务这种动辄上万甚⾄更多租户的场景⽽⾔,VLAN的隔离能⼒⽆法满⾜。
虚拟机迁移范围受限由于服务器资源等问题(如CPU过⾼,内存不够等),虚拟机迁移已经成为了⼀个常态性业务。
虚拟机迁移是指将虚拟机从⼀个物理机迁移到另⼀个物理机。
为了保证虚拟机迁移过程中业务不中断,则需要保证虚拟机的IP地址、MAC地址等参数保持不变,这就要求虚拟机迁移必须发⽣在⼀个⼆层⽹络中。
⽽传统的⼆层⽹络,将虚拟机迁移限制在了⼀个较⼩的局部范围内。
为了应对传统数据中⼼⽹络对服务器虚拟化技术的限制,VXLAN技术应运⽽⽣,其能够很好的解决上述问题。
VXLAN技术的优势针对虚拟机规模受设备表项规格限制VXLAN将管理员规划的同⼀区域内的VM发出的原始报⽂封装成新的UDP报⽂,并使⽤物理⽹络的IP和MAC地址作为外层头,这样报⽂对⽹络中的其他设备只表现为封装后的参数。
vxlan概述 -回复
vxlan概述-回复什么是VXLAN?VXLAN(Virtual Extensible LAN)是一种网络虚拟化技术,用于在计算机网络之上创建虚拟局域网(VLAN)。
VXLAN在网络中封装数据包,使其可以在现有的IP网络基础上进行传输。
它旨在解决传统VLAN技术在大规模数据中心网络中面临的限制,如VLAN数量受限和扩展性差等问题。
1. VXLAN的起源VXLAN最初由VMware、Cisco和Arista共同推出。
它被设计用于在云计算环境中,特别是大规模虚拟化环境中提供更好的虚拟局域网解决方案。
为了解决传统VLAN技术所面临的限制,VXLAN采用了一种新的封装方法。
2. VXLAN的工作原理VXLAN通过将原始数据包封装在一个UDP数据包中,以实现在IP网络上进行传输。
VXLAN使用一个24位的虚拟网络标识符(VNI),将传输的数据包与特定VXLAN网络相关联。
这样可以实现虚拟隔离、多租户隔离和跨子网通信等功能。
VXLAN数据包的源和目的地IP地址是物理网络中用于传输的设备。
3. VXLAN的组成要素VXLAN由三个主要组成要素构成:VXLAN头、内部数据报和UDP封装。
VXLAN头包含VNI和VXLAN网络标识符标志,用于标识传输的虚拟网络。
内部数据报是原始数据包的载体,其将被封装在VXLAN头之后。
UDP 封装则用于在IP网络上传输VXLAN数据包。
4. VXLAN的优势相比传统的VLAN技术,VXLAN具有以下几个优势:- 扩展性: VXLAN支持数量庞大的虚拟网络标识符(VNI),可以满足大规模数据中心网络的需求。
- 多租户隔离: VXLAN通过虚拟隔离,可以为不同的用户或组织提供独立的虚拟网络,提高了网络的安全性和隔离性。
- 跨子网通信: VXLAN可以在不同的子网之间进行通信,解决了传统VLAN技术在这方面的限制。
- 灵活性: VXLAN可以在现有的IP网络基础上部署,不需要对底层网络进行修改或改造。
深度:什么是VxLAN
深度:什么是VxLANVXLAN即虚拟扩展局域网,是大二层网络中广泛使用的网络虚拟化技术。
在源网络设备与目的网络设备之间建立一条逻辑VXLAN隧道,采用MAC in UDP(User Datagram Protocol)封装方式,即,将虚拟机发出的原始以太报文完整的封装在UDP报文中,然后在外层使用物理网络的IP报文头和以太报文头封装,这样,封装后的报文就像普通IP报文一样,可以通过路由网络转发,这就像给二层网络的虚拟机插上了路由的翅膀,使虚拟机彻底摆脱了二、三层网络的结构限制。
为什么需要VXLAN?为什么需要VXLAN呢?这和服务器的虚拟化趋势紧密相关,一方面出现了虚拟机动态迁移,要求虚拟机在迁移前后的IP和MAC地址不能改变;另一方面,租户数量激增,需要网络提供隔离海量租户的能力。
虚拟机动态迁移服务器虚拟化技术是把一台物理服务器虚拟化成多台逻辑服务器,这种逻辑服务器被称为虚拟机(VM)。
通过服务器虚拟化,可以有效地提高服务器的利用率,降低能源消耗,降低运营成本,所以虚拟化技术目前得到了广泛的应用。
在服务器虚拟化后,虚拟机动态迁移变得常态化,为了保证迁移时业务不中断,就要求在虚拟机迁移时,不仅虚拟机的IP地址不变,而且虚拟机的运行状态也必须保持原状(例如TCP会话状态),所以虚拟机的动态迁移只能在同一个二层域中进行,而不能跨二层域迁移。
传统的三层网络架构限制了虚拟机的动态迁移范围,如下图所示,迁移只能在一个较小的局部范围内进行,应用受到了极大的限制。
传统的三层网络架构限制了虚拟机的动态迁移范围为了打破这种限制,实现虚拟机的大范围甚至跨地域的动态迁移,就要求把VM迁移可能涉及的所有服务器都纳入同一个二层网络域,这样才能实现VM的大范围无障碍迁移。
众所周知,同一台二层交换机可以实现下挂服务器之间的二层通信,而且服务器从该二层交换机的一个端口迁移到另一个端口时,IP 地址是可以保持不变的。
这样就可以满足虚拟机动态迁移的需求了。
VLAN与PVLAN技术
isolate-user-vlan简介 简介
isolate-user-vlan是华为公司系列交换机的一个特性,通过该 特性可实现网络中VLAN资源的节约。isolate-user-vlan采用二层 VLAN结构,在一台交换机上设置isolate-user-vlan和Secondary vlan两类VLAN。一个isolate-user-vlan和多个Secondary vlan对应, isolate-user-vlan包含所对应的所有Secondary vlan中包含的端口 和上行端口,这样对上层交换机来说,只须识别下层交换机中的 isolate-user-vlan , 而 不 必 关 心 isolate-user-vlan 中 包 含 的 Secondary vlan,简化了网络配置,节省了VLAN资源。同时,用 户可以采用isolate-user-vlan实现二层报文的隔离,即为每个用户 分配一个Secondary VLAN,每个Secondary vlan中只包含该用户 连接的端口和上行端口;如果希望实现用户之间二层报文的互通, 只要将这些用户连接的端口划入同一个Secondary VLAN中即可。
广播域
未划分广播域的网络中的ARP请求:
为什么要使用VLAN 为什么要使用
一、控制网络的广播风暴 属于不同VLAN的端口之间不能访问 二、提高网络安全性 三、便于管理 四、降低了联网成本
vxlan概述 -回复
vxlan概述-回复VXLAN概述VXLAN(Virtual Extensible LAN)是一种用于虚拟化数据中心网络的技术。
它被广泛应用于云计算环境中,旨在解决传统网络无法满足虚拟机(VM)快速迁移和扩容的问题。
1. 什么是VXLAN?VXLAN是一种网络封装技术,它允许在逻辑或虚拟网络中创建逻辑的二层网络如同在物理网络中一样,同时提供了高度伸缩性和灵活性的解决方案。
它通过在底层IP网络上添加一个额外的头部(VXLAN头部),将VM的二层数据包封装并传递到远程主机上。
2. VXLAN的工作原理是什么?VXLAN使用了UDP封装技术,在底层的IP网络上创建了一个虚拟二层网络。
源VM的数据包被封装在UDP数据包中,VXLAN头部包含了逻辑二层网络标识(VNI),用于标记不同的虚拟网络。
当目标主机收到UDP数据包后,将解析VXLAN头部并将数据包解封,将数据包传递给目标VM。
3. 为什么需要VXLAN?传统的二层网络无法满足虚拟机快速迁移和扩容等需求。
当一个虚拟机从一个物理服务器迁移到另一个物理服务器时,传统网络需要重新配置,并且会有网络中断。
而VXLAN可以在逻辑二层网络中保持虚拟机的连通性,实现无感知的迁移和扩容。
此外,VXLAN还提供了更高的网络伸缩性和灵活性。
传统的VLAN技术受限于VLAN ID的数量,而VXLAN可以支持上百万个逻辑二层网络,满足大规模VM的需求。
同时,VXLAN还支持跨物理网络的扩展,使得虚拟机可以在不同的数据中心间进行快速迁移。
4. VXLAN的部署方式是怎样的?VXLAN的部署可以分为两种方式:基于硬件的VXLAN和基于软件的VXLAN。
基于硬件的VXLAN需要网络设备(如交换机)支持VXLAN协议栈,这些设备通常被称为VTEP(VXLAN Tunnel End Point)。
VTEP会负责打包和解包数据包,将虚拟机的数据包封装在VXLAN头部中并发送至目标主机。
VXLAN技术介绍
VXLAN技术介绍1VXLAN概述1.1什么是VXLANVXLAN(Virtual Extensible LAN)虚拟可扩展局域网,是一种overlay网络技术,将原始2层以太网帧进行UDP封装(MAC-in-UDP),增加8字节VXLAN头部,8字节UDP头部,20字节IP头部和14字节以太网头部,共50字节。
1.2VXLAN优点VXLAN与VLAN相比能够提供更好的扩展性和灵活性,主要有以下特点:应用灵活部署:通过VXLAN封装后的2层以太网帧可以跨3层网络边界,让组网以及应用部署变得更加灵活,同时解决多租户网络环境中IP地址冲突问题。
更好的扩展性:传统VLAN ID字段为12-bit,VLAN数量最大为4096;VXLAN使用24-bit VNID(VXLAN network identifier),最大支持16,000,000逻辑网络。
提高网络利用率:传统以太网使用STP预防环路,STP导致网络冗余路径处于阻塞状态,VXLAN报文基于3层IP报头传输,能有效利用网络路径,支持ECMP (equal-cost multipath )和链路聚合协议。
1.2.1 应用灵活部署 RT VM1Vswitch VM3VswitchRT VM4VM2VLAN 10:192.168.1.1VLAN 20:172.16.1.1图1-1 使用VXLAN 后可灵活部署应用,不受物理位置和3层网络边界限制如图1-1所示,在VXLAN 环境中应用部署不受物理位置和3层网络边界限制,例如某应用的地址段为192.168.1.0/24,在传统网络中所有该应用服务器或者虚拟机必须在同一3层网络内部署,否则会产生路由或者地址冲突问题。
1.2.2 更好的扩展性VM 1VTEP-1VTEP-2VM 2VM 3VM 4图1-2 使用VXLAN 后突破传统VLAN 数量限制传统网络通过VLAN 将客户网络逻辑隔离,VLAN ID 字段为12-bit,VLAN 数量最大为4096;VXLAN 使用24-bit VNID (VXLAN network identifier ),最大支持16,000,000逻辑网络,扩展性得到极大增强。
局域网扩展技术解析VLANVXLAN和SDN
局域网扩展技术解析VLANVXLAN和SDN 局域网扩展技术解析:VLAN、VXLAN和SDN局域网(Local Area Network,LAN)是指在有限的范围内,由一组计算机和网络设备构成的通信网络。
在多个局域网之间进行通信时,需要使用扩展技术来实现互联和数据传输。
本文将对局域网扩展技术中的VLAN、VXLAN和SDN进行详细解析。
一、VLAN(Virtual Local Area Network)VLAN是指通过逻辑方式将物理局域网划分为多个虚拟局域网的技术。
利用VLAN技术可以实现虚拟局域网之间的隔离和划分,增强网络的灵活性和安全性。
VLAN的工作原理是通过在交换机上设置VLAN标识(VLAN ID),将多个端口划分到不同的VLAN中。
交换机通过标识不同的VLAN,可以在逻辑上分割物理网络,使得不同的VLAN之间的通信变得有序化。
VLAN的优点是能够将广播域划分为多个较小的广播域,减少广播风暴对整个网络带来的影响;同时可以隔离不同的用户组,提高网络的安全性。
然而,VLAN的配置和维护相对复杂,需要额外的管理和控制。
二、VXLAN(Virtual Extensible LAN)VXLAN是一种用于虚拟化数据中心网络的扩展技术。
它将传统的以太网帧封装在UDP(User Datagram Protocol)数据包中,以在现有的IP网络上实现虚拟局域网的扩展。
VXLAN通过引入逻辑网络标识(VNI,VXLAN Network Identifier)来扩展虚拟局域网。
VNI是一个24位的标识符,用于区分不同的虚拟局域网,允许在同一个物理网络上同时存在多个虚拟网络。
使用VXLAN可以实现跨子网的虚拟网络互连,提高数据中心网络的扩展性和灵活性。
同时,VXLAN还可以通过隧道技术将虚拟机迁移过程中的数据传输在底层网络中加密,提高了网络的安全性。
然而,VXLAN也增加了网络的复杂性和对硬件设备的要求。
三、SDN(Software-Defined Networking)SDN是一种以软件编程方式定义和控制网络行为的网络架构。
vxlan概述 -回复
vxlan概述-回复什么是VXLAN?VXLAN (Virtual Extensible LAN) 是以太网扩展技术的一种实现方式,旨在解决传统以太网局域网(LAN) 的扩展性和可伸缩性问题。
VXLAN通过在传统以太网上建立逻辑网络,可以在不同的物理网络之间扩展虚拟化环境。
它提供了一种用于创建、管理和扩展虚拟局域网的机制。
为什么需要VXLAN?随着云计算和虚拟化技术的快速发展,越来越多的应用程序和服务在私有云和公有云中进行部署。
虚拟机(VMs) 的数量增加,需要在不同的物理服务器和数据中心之间进行迁移。
然而,传统的以太网技术存在局限性,包括可伸缩性差、广播风暴、二层网络边界等问题,限制了虚拟机的迁移和扩展。
VXLAN使用了一个24位的虚拟网络标识符(VNI) 来克服这些限制,将原始以太网帧封装在一个UDP包中,允许在物理网络上创建逻辑网络,并提供隔离和可扩展性。
通过创建虚拟拓扑,VXLAN可以实现透明的二层扩展,使虚拟机可以在不同的物理网络之间移动。
VXLAN如何工作?VXLAN使用了一种称为VXLAN封装的技术,将原始以太网帧封装在一个UDP包中。
在发送端,VXLAN网关将原始以太网帧封装在UDP包中,添加了一个VXLAN头,其中包含了一个24位的VNI。
该VNI用于标识虚拟网络,不同的虚拟网络可以在同一物理网络上共存。
在接收端,VXLAN网关解开UDP包,提取原始以太网帧,并根据VNI将帧转发到相应的虚拟网络。
这种方式实现了虚拟机在不同虚拟网络之间的通信和迁移,同时保持了原始以太网帧的完整性。
VXLAN还利用了一种称为VTEP (VXLAN Tunnel End Point) 的元素,它负责在物理网络与虚拟网络之间进行封装和解封装操作。
VTEP允许原始以太网帧在不同物理网络之间传递,同时提供更多的灵活性和可扩展性。
VXLAN的优势和应用场景VXLAN具有许多优势,使其在现代虚拟化环境中得到广泛应用。
关于VLAN和VXLAN的理解
版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。
https:///octopusflying/art icle/details/77609199被公司调到新网路部门研究SDN,项目涉及到一些虚拟网络的概念。
初次接触VLAN和VXLAN技术,特整理资料学习下。
VLAN·概况VLAN (Virtual Local Area Network)意为虚拟局域网,是在交换机实现过程中涉及到的概念,由802.1Q标准所定义。
由于交换机是工作在链路层的网络设备,连接在同一台交换机的终端处于同一个三层网中,同时也处于同一个广播域。
当交换机接入较多的终端时,任意一台终端发送广播报文时(例如:ARP请求),报文都会传遍整个网络。
对于规模较大的组网场景,广播报文的泛滥对于网络通信将会造成较大的影响。
VLAN技术为这一问题提供了解决方案,VLAN将同一网络划分为多个逻辑上的虚拟子网,并规定当收到广播报文时,仅仅在其所在VLAN中进行广播从而防止广播报文泛滥。
VLAN技术在链路层的层次中实现了广播域的隔离。
·标准VLAN标准涉及到的RFC文献有2个:rfc3069、rfc5517。
rfc30 69阐述了利用VLAN技术来优化子网划分并节省IP地址数目的方案;rfc5517则给出了Cisco提出的私有VLAN的标准以满足网络安全方面的需求。
802.1Q标准所定义的以太网帧格式在基于传统以太网帧格式中添加了描述VLAN信息的字段,帧格式如下:802.1Q标准的以太网帧格式增加了802.1Q字段,该字段包含了T ype、PRI、CFI和VID 4个部分,各个部分的含义如下:·Type:长度为2 bytes,表示帧类型,802.1Q tag帧中Type字段取固定值0x8100,如果不支持802.1Q的设备收到802.1Q帧,则将其丢弃。
·PRI:priority字段,长度为3 bit,表示以太网帧的优先级,取值范围是0~7,数值越大,优先级越高。
VxLAN(Virtual eXtensible Local Area Network)技术介绍
Inner VLAN Tag Handling
协议的要求是除非显式配置,否则不论封装还是解封装VxLAN封包,均剥离掉内部的VLAN Header
对于来自VxLAN网络的封包,网关剥离出Inner以太网帧(如果有),去掉里边的VLAN header(除非显 式配置保留VLAN头),转发给非VxLAN网络中的节点
对于来自非VxLAN网络的封包,网关根据VLAN ID与VxLAN的映射关系,按照VxLAN协议栈打上 VxLAN header,UDP header,IP header后转发到VxLAN网络(如果Inner以太网帧存在VLAN,则去 除,除非显式配置保留)
VxLAN(Virtual eXtensible Local Area Network)简介
Jade 2017/01
概述
本文介绍rfc4348 Virtual eXtensible Local Area Network (VXLAN): A Frameworkfor Overlaying Virtualized Layer 2 Networks over Layer 3 Networks
基于VxLAN组播的ARP学习-ARP Request
ARP Request处理过程: VM1需要和同一VxLAN的VM3通信,和 (V)LAN一样,构造ARP Request查询 VM4的MAC地址 VTEP1收到给广播帧,会封装成VxLAN 的帧格式,其中源IP为自身IP地址,目的 IP为组播IP,VM1发出的广播帧作为 Inner payload通过UDP发送出去 VTEP2收到多播报文,解包后,记录 inner以太网帧中的Sender MAC地址和 outer IP封包中源地址的映射关系(地址学 习),解析VxLAN header发现本地有配置 这个VNI,将Inner以太网帧转发给VM3
网络隧道技术与网络叠加模式VLAN、VxLAN、GRE
⽹络隧道技术与⽹络叠加模式VLAN、VxLAN、GRE什么是叠加⽹络1.⼀个数据包(或帧)封装在另⼀个数据包内;被封装的包转发到隧道端点后再被拆装。
2.叠加⽹络就是使⽤这种所谓“包内之包”的技术安全地将⼀个⽹络隐藏在另⼀个⽹络中,然后将⽹络区段进⾏迁移。
⼀、VLAN介绍VLAN,是英⽂Virtual Local Area Network的缩写,中⽂名为"虚拟局域⽹", VLAN是⼀种将局域⽹(LAN)设备从逻辑上划分(注意,不是从物理上划分)成⼀个个⽹段(或者说是更⼩的局域⽹LAN),从⽽实现虚拟⼯作组(单元)的数据交换技术。
VLAN这⼀新兴技术主要应⽤于交换机和路由器中,但⽬前主流应⽤还是在交换机之中。
不过不是所有交换机都具有此功能,只有三层以上交换机才具有此功能,这⼀点可以查看相应交换机的说明书即可得知。
VLAN的好处主要有三个:(1)端⼝的分隔。
即便在同⼀个交换机上,处于不同VLAN的端⼝也是不能通信的。
这样⼀个物理的交换机可以当作多个逻辑的交换机使⽤。
(2)⽹络的安全。
不同VLAN不能直接通信,杜绝了⼴播信息的不安全性。
(3)灵活的管理。
更改⽤户所属的⽹络不必换端⼝和连线,只更改软件配置就可以了。
⼆、VXLAN介绍什么是VXLANVXLAN全称Virtual eXtensible LAN,是⼀种覆盖⽹络技术或隧道技术。
VXLAN将虚拟机发出的数据包封装在UDP中,并使⽤物理⽹络的IP/MAC作为outer-header进⾏封装,然后在物理IP⽹上传输,到达⽬的地后由隧道终结点解封并将数据发送给⽬标虚拟机。
为什么需要Vxlan1. vlan的数量限制4096个vlan远不能满⾜⼤规模云计算数据中⼼的需求2. 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3. TOR交换机MAC表耗尽虚拟化以及东西向流量导致更多的MAC表项4. 多租户场景IP地址重叠?什么是隧道技术隧道技术(Tunneling)是⼀种通过使⽤互联⽹络的基础设施在⽹络之间传递数据的⽅式。
vxlan 工作原理
vxlan 工作原理VXLAN(Virtual Extensible LAN)是一种网络虚拟化技术,用于扩展虚拟局域网(VLAN)的数量和规模。
它通过在底层网络中封装原始以太网数据包,从而在广域网(WAN)和数据中心网络中实现虚拟网络的扩展。
以下是VXLAN的工作原理:1.VXLAN网络标识符(VNI):VXLAN使用24位的VXLAN网络标识符(VNI)来标识不同的虚拟网络。
每个虚拟网络都被分配一个唯一的VNI标识。
2.封装数据包:发送方的主机将原始以太网数据包封装到一个新的VXLAN封装头中。
VXLAN头中包含了目标VXLAN 网络的VNI标识,以及一些其他字段,如VXLAN标志和VXLAN网络标识符等。
3.VXLAN网络中的转发:VXLAN数据包通过承载VXLAN流量的传输网络(通常是IP网络)转发到目标主机。
传输网络可以是本地数据中心网络,也可以是跨WAN的远程数据中心网络。
4.解封装数据包:接收方的主机接收到VXLAN数据包后,将其解封装并还原为原始以太网数据包。
接收方主机使用VNI标识来确定数据包所属的虚拟网络,并将数据包交给相应的虚拟机或目标设备进行处理。
5.VTEP(VXLAN Tunnel Endpoint): VTEP是VXLAN的关键组件,它是负责VXLAN封装和解封装的设备。
每个VTEP设备都有一个关联的VNI标识,用于标识VXLAN数据包所属的虚拟网络。
VTEP设备还负责维护VXLAN协议的邻居关系和转发表。
6.VTEP之间的通信:当VTEP设备之间需要进行通信时,它们会通过控制平面协议(如VXLAN通信协议)进行邻居发现和学习,并共享VNI标识和MAC地址等信息。
这样,VTEP设备可以共享虚拟网络中主机的位置信息,从而实现VXLAN数据包的转发。
通过上述工作原理,VXLAN技术可以实现虚拟局域网的扩展和跨数据中心的网络互联。
它提供了更多的VLAN标识,支持大规模的虚拟化环境,并简化了网络配置和管理的复杂性。
vlan的名词解释
vlan的名词解释VLAN(Virtual Local Area Network),即虚拟局域网,是一种将物理局域网划分为多个逻辑上独立的虚拟网络的技术。
通过VLAN技术,可以在同一个物理网络中划分多个逻辑网络,增加网络的灵活性和安全性。
本文将对VLAN的概念、工作原理以及应用场景进行解释,以帮助读者更好地理解VLAN技术的作用和意义。
1. VLAN的概念VLAN是通过在交换机上配置虚拟局域网,将不同的端口分为不同的VLAN,实现不同VLAN之间的隔离和通信。
VLAN可以将组织内的设备进行逻辑上的划分,使得连接在同一交换机上的设备可以分属于不同的虚拟网络,相互之间无法直接通信,从而提高网络的安全性。
2. VLAN的工作原理VLAN利用交换机的端口进行划分,将同一VLAN的设备划分到同一个广播域中,实现在同一个VLAN内的设备可以通过交换机进行数据包的转发和交换。
交换机根据帧中的标签(VLAN ID)来对数据进行过滤和转发,将属于同一个VLAN的数据帧发送到对应的端口上。
这样,即使同一个交换机上连接了多个VLAN的设备,它们之间也无法直接通信,只能通过交换机进行数据交换。
3. VLAN的应用场景3.1 提高网络安全性VLAN技术的一个重要应用是提高网络的安全性。
通过将不同部门、不同用户组的设备划分到不同的VLAN中,可以避免潜在的安全隐患。
例如,将公共区域、办公区域和服务器区域的设备划分到不同的VLAN中,可以限制不同区域设备之间的通信,减少潜在的攻击风险。
3.2 简化网络管理VLAN技术可以简化网络管理。
通过划分不同的VLAN,可以根据不同的部门、不同的应用或不同的策略对设备进行逻辑上的分类和管理,使得网络管理员可以更方便地控制和操作网络。
同时,VLAN技术还可以减少广播风暴的影响范围,提高网络的可用性和性能。
3.3 支持虚拟化和扩展VLAN技术对于虚拟化和网络扩展也非常有用。
通过将不同的虚拟机或虚拟化网络划分到不同的VLAN中,可以实现虚拟机之间的隔离和通信。
VLAN和VXLAN的区别
VLAN和VXLAN的区别
资深网络工程师对于vlan和vxlan应该能够区别开, 但是刚入行、或者平时不太关注技术栈的网工们对于vlan和vxlan常常混淆, 甚至都没有听过vxlan, 那么今天我带着大家来剖析 下这两种技术, 相信大家能够看得懂!
I Vian
什么是Vian?
以太网是一种基于CSMA/CD(C a rrier Se n se Mu l tip l e A ccess/Co ll isio n Detect, 载波侦听多路访问/冲突检测)的共享通讯介质的数据网络通讯技术,当主机数目较多时会导致冲突严重、广播泛滥、性能显著下降甚至使网络不可用等问题。
通过交换机实现LAN互联虽然可以解决冲突(Collisio n)严重的问题,但仍然不能隔离广播报文。
在这种情况下出现了VLAN(Virtual Local Area Network, 虚拟局域网)技术,这种技术可以把一个LAN划分成多个逻辑的LAN——VLAN,每个VLAN是一个广播域,VLAN内的主机间通信就和在一个LAN内一样,而VLAN间则不能直接互通,这样,广播报文被限制在一个VL AN内。
VXLAN最多是在构建数据中心时的一个选项,而不是唯一的选项。
套用马斯洛的“工具法则”:当你只有一个锤子时,任何东西看起来都像是个钉子。
在设计数据中心网络时,也应该避免用一种方法解决所有问题,VXLAN,VLAN, BGP, EVPN, Open Stack应该综合考虑。
vxlan概述 -回复
vxlan概述-回复VXLAN(Virtual Extensible LAN)是一种被广泛应用于数据中心网络的虚拟化技术,它通过添加额外的标识来扩展局域网(LAN)的规模,使得虚拟机(VM)能够跨物理网络进行通信。
本文将以“VXLAN概述”为题,详细介绍VXLAN的原理、应用场景、工作流程和关键技术。
一、VXLAN的概述VXLAN是一种overlay网络技术,它将虚拟网络与物理网络相互连接,使得虚拟机可以在物理网络上通过虚拟隧道传输数据。
VXLAN通过引入一个24位的VXLAN标识符,将虚拟机发送的数据包封装在UDP/IP包中,从而实现不同数据中心之间的互联以及虚拟机的跨网络通信。
二、VXLAN的应用场景VXLAN主要应用于数据中心网络,具体包括以下几个方面:1. 跨数据中心通信:VXLAN可以通过互联虚拟子网扩展,在不同的数据中心之间建立可扩展的虚拟私有云,实现虚拟机的跨数据中心通信。
2. 虚拟机迁移:当虚拟机从一个物理主机迁移到另一个物理主机时,VXLAN可以确保虚拟机在迁移过程中的连接不中断,从而保证应用的持续可用性。
3. 多租户环境:在多租户的数据中心环境中,不同租户的虚拟机需要隔离,并且不与其他租户的数据流进行干扰。
VXLAN可以提供虚拟隔离,确保不同租户的虚拟机之间的通信是安全和有效的。
4. 虚拟机和物理网络的互连:在数据中心中,虚拟机的数量很大,而物理网络规模相对较小。
VXLAN可以将大规模的虚拟机网络映射到有限的物理网络上,实现虚拟机和物理网络的互连。
三、VXLAN的工作原理VXLAN主要通过以下几个步骤实现虚拟机之间的通信:1. VXLAN网络标识:每个VXLAN网络都会分配一个唯一的VXLAN 网络标识符(VNI),用于标识该网络中的虚拟机。
2. VTEP的绑定:VTEP(VXLAN Tunnel Endpoint)是VXLAN网络的边界设备,负责VXLAN数据包的封装和解封装。
云计算解决方案中的虚拟网络隔离技术
云计算解决方案中的虚拟网络隔离技术云计算技术的发展使得企业可以更加灵活地管理和部署自己的信息技术基础设施。
然而,在共享资源和多用户环境下,网络安全成为了一个重要的问题。
为了解决这个问题,云计算中引入了虚拟网络隔离技术。
虚拟网络隔离技术是指利用虚拟化技术,将一个物理网络划分成多个逻辑上隔离的虚拟网络。
每个虚拟网络可以具有独立的IP地址段、路由表和安全策略,相互之间是完全隔离的。
这种虚拟网络隔离的方法可以在共享资源的云环境中确保每个用户独立的网络性能和安全性。
在云计算中,虚拟机是常用的资源分配单位。
通过虚拟机管理器,可以在一台物理服务器上同时运行多个虚拟机,每个虚拟机都有自己独立的操作系统和网络配置。
虚拟网络隔离技术则利用了虚拟机管理器提供的网络虚拟化功能,为每个虚拟机创建一个独立的虚拟网络。
虚拟网络隔离技术主要包括以下几个方面:1. VLAN:虚拟局域网(VLAN)是实现虚拟网络隔离的一种常用方法。
通过在交换机上配置不同的VLAN,可以将不同的虚拟机划分到不同的VLAN中,从而实现网络隔离。
每个VLAN都有自己的VLAN ID和VLAN网段,不同的VLAN之间无法直接通信,只能通过路由器进行通信。
2. VXLAN:虚拟拓展局域网(VXLAN)是一种网络隔离技术,能够在不同的物理网络上创建大规模的虚拟网络。
VXLAN使用24位的虚拟网络标识符(VNI)来区分不同的虚拟网络。
VXLAN将虚拟机的数据包封装在UDP包中,并通过物理网络传输,实现虚拟机之间的通信隔离。
3. ACL:访问控制列表(ACL)是一种基于IP地址和端口号的访问控制技术。
在虚拟机管理器中,可以通过配置ACL来限制不同虚拟机之间的通信。
通过定义不同的访问规则,可以实现虚拟机之间的网络隔离和安全控制。
4. 虚拟防火墙:在云环境中,虚拟防火墙是实现虚拟网络隔离的重要手段。
虚拟防火墙可以在虚拟机之间进行流量过滤和检测,防止恶意用户对网络进行攻击。
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一文读懂VLAN和VXLAN技术
VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名为“虚拟局域网”。
VLAN是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段,从而实现虚拟工作组的数据交换技术。
这一技术主要应用于交换机和路由器中,但主流应用还是在交换机之中。
但又不是所有交换机都具有此功能,只有VLAN协议的第二层以上交换机才具有此功能。
802.1Q的标准的出现打破了虚拟网依赖于单一厂商的僵局,从一个侧面推动了VLAN的迅速发展。
1、交换机端口工作模式简介
交换机端口有三种工作模式,分别是Access,Hybrid,Trunk。
Access类型的端口只能属于1个VLAN,一般用于连接计算机的端口;
Trunk类型的端口可以允许多个VLAN通过,可以接收和发送多个VLAN的报文,一般用于交换机之间连接的端口;
Hybrid类型的端口可以允许多个VLAN通过,可以接收和发送多个VLAN的报文,可以用于交换机之间连接,也可以用于连接用户的计算机。
Hybrid端口和Trunk端口在接收数据时,处理方法是一样的,唯一不同之处在于发送数据时:Hybrid端口可以允许多个VLAN的报文发送时不打标签,而Trunk端口只允许缺省VLAN的报文发送时不打标签。
2、基本概念(tag,untag,802.1Q)
untag就是普通的ethernet报文,普通PC机的网卡是可以识别这样的报文进行通讯;
tag报文结构的变化是在源mac地址和目的mac地址之后,加上了4bytes的vlan信息,也就是vlan tag头;一般来说这样的报文普通PC机的网卡是不能识别的
下图说明了802.1Q封装tag报文帧结构
带802.1Q的帧是在标准以太网帧上插入了4个字节的标识。
其中包含:
2个字节的协议标识符(TPID),当前置0x8100的固定值,表明该帧带有802.1Q的标记信息。