VXLAN

VXLAN ist eine Netzwerkvirtualisierungstechnologie. Als wichtiges Werkzeug für moderne Netzwerkvirtualisierung kann es virtuelle Netzwerke auf der bestehenden Netzwerkinfrastruktur aufbauen und die Einschränkungen von VLAN bei groß angelegten Bereitstellungen lösen. In diesem Artikel helfe ich Ihnen zu verstehen, was VXLAN ist und welche Eigenschaften es hat, damit Sie ein tieferes Verständnis von VXLAN gewinnen.

Was ist VXLAN

VXLAN steht für Virtual Extensible Local Area Network, den Standard der IETF für Netzwerkvirtualisierungstechnologie. Es erstellt mehrere unabhängige virtuelle Netzwerke auf Grundlage des physischen Netzwerks, sodass mehrere verschiedene Benutzer unterschiedliche virtuelle Netzwerke im selben physischen Netzwerk gemeinsam nutzen können. Der Netzwerkverkehr dieser virtuellen Netzwerke ist isoliert, und jeder Benutzer kann den Netzwerkverkehr eines anderen Benutzers nicht sehen. Beispielsweise ist das physische Netzwerk ein großer Raum, und VXLAN unterteilt ihn in unabhängige private Räume. Alles im privaten Raum ist nur dem Benutzer bekannt. Jedes VXLAN ist wie ein privates Netzwerksegment in einem gemeinsam genutzten physischen Netzwerk.

Wie funktioniert VXLAN

Das VXLAN-Tunneling-Protokoll ermöglicht die Erstellung virtualisierter Layer-2-Subnetze in einem physischen Layer-3-Netzwerk, indem Layer-2-Ethernet-Frames in Layer-4-UDP-Pakete gekapselt werden, jeweils mit einer eindeutigen VXLAN-Netzwerkkennung (VNI). Die Kapselung und Entkapselung von Paketen wird von einem VXLAN Tunnel Endpoint (VTEP) übernommen, der ein eigenständiges Netzwerkgerät wie ein physischer Router oder Switch oder ein virtueller Switch sein kann, der auf einem Server läuft. Der VTEP kapselt den Ethernet-Frame in ein VXLAN-Paket und sendet es über das IP- oder Layer-3-Netzwerk an den Ziel-VTEP, der das Paket anschließend entkapselt und an den Zielserver weiterleitet. Für Geräte, die nicht eigenständig als VTEP fungieren können, wie Bare-Metal-Server, können einige Hardware-VTEPs (wie bestimmte Juniper-Switches und -Router) die Kapselung und Entkapselung von Paketen übernehmen. Darüber hinaus kann VTEP auch in einem Hypervisor-Host (wie einer kernelbasierten virtuellen Maschine (KVM)) implementiert werden, um virtualisierte Umgebungen direkt zu unterstützen. Diese Art von VTEP wird als Software-VTEP bezeichnet.

Wichtige Vorteile von VXLAN

Da VXLAN Layer-2-Ethernet-Frames in Layer-4-UDP-Pakete kapselt, kann es in jeder Netzwerkumgebung betrieben werden, die UDP-Transport unterstützt. Der physische Standort und die geografische Entfernung der zugrunde liegenden Netzwerkknoten sind ein beherrschbarer Faktor, solange der VXLAN-Tunnelendpunkt (VTEP) UDP-Pakete vom Kapselungsende korrekt zum Entkapselungsende weiterleiten kann.

Wenn VXLAN in Verbindung mit EVPN verwendet wird, können Betreiber virtuelle Netzwerke mithilfe von Ports auf jedem physischen Switch aufbauen, der den Standard im selben Layer-3-Netzwerk unterstützt. Beispielsweise kann ein Betreiber einen Port von Switch A, zwei Ports von Switch B und einen weiteren Port von Switch C auswählen, um ein virtuelles Netzwerk zu erstellen. Für alle verbundenen Geräte sieht dieses Netzwerk wie ein einzelnes physisches Netzwerk aus. Geräte, die dem virtuellen Netzwerk beitreten, können keinen Datenverkehr in anderen VXLANs oder die zugrunde liegende Netzwerkstruktur sehen.

Anwendung von VXLAN

Die Spine-Leaf-Architektur wird im Rechenzentrumsnetzwerk eingesetzt, um ein VXLAN-basiertes Rechenzentrum zu realisieren. Durch Hinzufügen von MLAG kann die Zuverlässigkeit der Netzwerkarchitektur erhöht und ihre optimale Leistung sichergestellt werden. Gleichzeitig kann VXLAN eine flexible Bereitstellung einer breiten Palette von Migrationen virtueller Maschinen und Benutzerdiensten gewährleisten. VXLAN kann größere und komplexere Netzwerkanforderungen in Anwendungen wie großen Rechenzentren und Cloud Computing erfüllen.

Fazit

Als wichtiger Bestandteil moderner Netzwerkarchitektur bietet VXLAN mehr Flexibilität und Skalierbarkeit für große Rechenzentren und Cloud-Computing-Anwendungen und stellt Netzwerkdienstanbietern zudem komfortablere Verwaltungsmethoden bereit. Es unterteilt das physische Netzwerk in verschiedene virtuelle Netzwerke, die sich jeweils nicht gegenseitig stören und die Daten anderer virtueller Netzwerke nicht sehen können, wodurch die Sicherheit der Benutzer gewährleistet und Datenschutzverletzungen verhindert werden. Wenn Sie Fragen zu VXLAN haben, wenden Sie sich bitte jederzeit an die CCIE/HCIE-Ingenieure von QSFPTEK unter [email protected].