VXLAN和NVGRE能解决云网络VLAN不足

时间：2012-06-15 15:40:55

关键字： VLAN 虚拟机数据包

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[导读]虚拟化和云有各种各样的网络问题，但是最令人沮丧的是在复杂的虚拟环境里缺乏有效的VLAN，造成数据中心之间延伸远距离网络片段也困难重重。要解决这些问题，VMware和微软采取了封装和隧道2大策略，分别是：VXLAN和NV

虚拟化和云有各种各样的网络问题，但是最令人沮丧的是在复杂的虚拟环境里缺乏有效的VLAN，造成数据中心之间延伸远距离网络片段也困难重重。

要解决这些问题，VMware和微软采取了封装和隧道2大策略，分别是：VXLAN和NVGRE。

VXLAN和NVGRE都使用封装和隧道方式来创建大量的VLAN子网，这些子网可以扩展到2层和3层网络。这是为了解决IEEE802.1Q定义的数量有限的VLAN，实现云和专有网络中共享负载均衡的多租赁网络。

如果VXLAN和NVGRE都采取相同的措施，哪个更好?或者它们都能正常使用吗?这没有统一答案。

VXLAN标准：扩展VLAN，支持远距离VM迁移

VMware的VXLAN是为了实现多租户云网络所需要的远距离分割支持, 它使用一个名为VXLAN网络标识符(VNI)的24位标识符，将与应用程序关联的VLAN分组到一个片段中，来分离应用程序数据。这可以使虚拟机在多租户的数据中心间进行迁移。

虚拟机软件不需要修改就能够在VXLAN环境中运行。虚拟机会创建与非VXLAN和非虚拟环境相同的数据包。在VXLAN环境里，数据包被封装在一个外在以太网数据包中，它带有目标服务器或转发数据包的路由器的目标MAC 。然而，在VXLAN环境里，虚拟机间通信需要将广播数据包用通信虚拟机所在的VXLAN片段发到关联IP多路广播分组。

虚拟机也需要进行VXLAN环境以外的通信，这种情况不需要对源虚拟机或目标设备做修改。VXLAN网关会取下VXLAN和UDP的头信息，将这个数据包转发到虚拟机所发数据包的目标MAC上。

VXLAN标准看起来代表着虚拟网络天堂，但是SearchNetworking.com的Fast Packet博主Ivan Pepelnjak持怀疑态度。在他的Fast Packet 博客中，Pepelnjak提出了严肃的问题，网络专业人员在承认这项技术前应该先问下自己：是否真正需要VXLAN，他建议很多人根本不需要VXLAN。

Pepelnjak还指出了VXLAN的不足之处，包括它在如交换机，负载均衡器或防火墙等物理设备的环境内缺乏有效通信。在任何IP网络的VXLAN里， IP多路广播的2层网络洪泛都必须进行这类通信。

和VXLAN标准一样，微软的NVGRE标准提案都使用封装策略来创建大量的VLAN子网，这些子网可以扩展到分散的数据中心和2、3层网络。二者都旨在实现在云和专有网络中共享负载均衡的多租赁网络。然而它们还是有一些区别的。

一些NVGRE标准的重要特点包括指定24位的租赁网络标识符(TNI)，NVGRE解决了一些和多租户网络相关的问题。并且使用GRE来创建一个独立的虚拟2层网络，限制物理2层网络或扩展超过子网边界。NVGRE终端通过在GRE头插入INT指示符的方式分隔各个TNI。

两个标准的不同之处在于存储目标地址的位置。VXLAN标准描述了数据包是如何通过通道寻找到目标终端。而NVGRE标准将定位目标的方法延迟到后续版本。

两种提案都认为负载均衡是实现有效运营的必要条件，但是VXLAN可以随机分配端口号来分散负载，而NVGRE使用GRE关键域中的保留8位。

关于NVGRE、VXLAN，微软做了什么?

Martn Casado认为，VXLAN和NVGRE还是有发展空间的。但他同时指出没有哪个标准完全成熟——网络虚拟化没有完整的答案。目前两种标准的多点传送功能有限，并且只支持2层的逻辑网络。随着标准的成熟，它们非常有可能提高控制能力。