Apakah VXLAN dan Mengapa Kita Memerlukannya?

Dengan inisiatif awan dan teknologi virtualisasi yang terus membentuk pemahaman serta permintaan kita terhadap rangkaian, VXLAN, sebagai teknologi utama, muncul secara senyap, mengubah batasan rangkaian tradisional dan membawa kemungkinan baharu sepenuhnya untuk seni bina rangkaian. Artikel ini akan memberikan pemahaman menyeluruh tentang VXLAN, peranannya dalam rangkaian dan sebab kita memerlukannya.

Apakah VXLAN, dan Adakah Ia Diperlukan?

VXLAN ialah teknologi rangkaian virtualisasi yang dicipta oleh Internet Engineering Task Force pada tahun 2014. Ia merupakan lanjutan VLAN lapisan dua, yang direka untuk menyediakan fungsi yang serupa dengan VLAN tetapi dengan kebolehskalaan dan fleksibiliti yang lebih tinggi. VXLAN membolehkan berbilang organisasi atau pengguna berkongsi satu rangkaian fizikal, dengan setiap pengguna tidak dapat melihat trafik rangkaian mana-mana organisasi lain. Pada asasnya, VXLAN ialah teknologi terowong yang mewujudkan terowong logik pada rangkaian IP antara peranti rangkaian asal dan peranti rangkaian sasaran, merangkum dan memajukan paket daripada pihak pengguna melalui terowong tersebut.

Jadi, mengapakah teknologi VXLAN diperlukan? Perkara ini perlu dijelaskan dari beberapa aspek:

Kebolehskalaan:

Disebabkan keterbatasan VLAN yang hanya mempunyai pengecam 12-bit, ia menyokong maksimum 4096 VLAN unik. Keterbatasan ini menjadikannya tidak mencukupi untuk pusat data berskala besar atau aplikasi pengkomputeran awan. Sebaliknya, VXLAN menggunakan VXLAN Network Identifiers (VNIs) 24-bit dan boleh menyokong sehingga 16777215 pengecam VXLAN unik. Ciri ini memberikan kebolehskalaan yang lebih besar untuk memenuhi keperluan apa-apa senario.

Penyesuaian kepada Virtualisasi Berskala Besar:

Dengan VXLAN yang menawarkan sehingga 16777215 pengecam unik, jauh melebihi 4096 milik VLAN. VLAN, apabila rangkaian berkembang, memerlukan konfigurasi dan pengurusan individu untuk setiap pengguna. VXLAN memperkenalkan pengasingan logik, sekali gus memudahkan pengurusan. VXLAN juga membolehkan mesin maya dan bekas berkomunikasi merentasi subnet yang berbeza, meningkatkan fleksibiliti serta membolehkan migrasi mesin maya dan bekas yang lebih bebas tanpa dikekang oleh topologi fizikal.

Mengatasi Had Fizikal Rangkaian:

Penkapsulan paket VXLAN menggunakan UDP membolehkannya beroperasi pada mana-mana rangkaian yang mampu menghantar paket UDP. Selagi paket UDP boleh dimajukan dari titik akhir terowong VXLAN yang melakukan enkapsulasi ke VTEP yang melakukan penyahenkapsulatan, susun atur fizikal dan jarak antara nod rangkaian asas menjadi kurang penting. Ini merupakan faktor penting yang membolehkan VXLAN mengatasi batasan yang dikenakan oleh rangkaian fizikal.

Apakah perbezaan antara VLAN dan VXLAN?

VXLAN, sebagai lanjutan VLAN, menunjukkan perbezaan antara kedua-duanya yang jauh lebih ketara daripada yang mungkin kelihatan pada mulanya. Walaupun kedua-duanya tergolong dalam bidang virtualisasi rangkaian, kedua-duanya berbeza dengan ketara dari segi pengasingan rangkaian dan fleksibiliti. Mari saya terangkan perbezaan antara kedua-duanya:

Lapisan Operasi:

VLAN, yang dilaksanakan pada lapisan pautan data (Lapisan 2), mencapai pengasingan rangkaian secara logik dengan mengasingkan port yang berbeza ke dalam rangkaian maya yang berasingan pada suis. Sebaliknya, VXLAN, yang beroperasi pada lapisan rangkaian (Lapisan 3), mewujudkan terowong logik pada rangkaian IP, merangkum dan menghantar paket data dari satu titik akhir rangkaian VXLAN ke titik akhir yang lain, sekali gus memudahkan komunikasi antara rangkaian maya.

Saiz Bit Pengecam:

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, VLAN terhad kepada pengecam VLAN 12-bit, yang menyokong paling banyak 4096 VLAN unik. Walaupun mencukupi untuk sesetengah aplikasi berskala kecil, VLAN terbukti tidak memadai untuk penggunaan berskala besar. Sebaliknya, VXLAN mempunyai pengecam rangkaian VXLAN (VNI) 24-bit, yang menyokong sebanyak 16777215 pengecam VXLAN unik, menjadikannya amat sesuai untuk keperluan rangkaian yang lebih meluas dan kompleks.

Pengasingan dan Fleksibiliti Rangkaian:

VLAN hanya menyediakan pengasingan rangkaian asas, yang memerlukan konfigurasi dan pengurusan berasingan bagi setiap pengguna dalam persekitaran rangkaian berskala besar. Selain itu, VLAN mengenakan batasan terhadap komunikasi merentas subnet. Walau bagaimanapun, VXLAN memperkenalkan konsep pengasingan logik, sekali gus memudahkan pengurusan. Tambahan pula, VXLAN membolehkan mesin maya dan kontena berkomunikasi merentasi subnet yang berbeza, menyediakan fleksibiliti yang lebih tinggi serta memudahkan migrasi.

Mekanisme Operasi:

VLAN menggunakan standard 802.1Q, dengan menambahkan tag VLAN pada pengepala bingkai untuk menandakan rangkaian maya yang dimiliki oleh paket data. Sebaliknya, VXLAN menggunakan pengenkapsulan UDP untuk mewujudkan terowong logik pada rangkaian IP antara peranti rangkaian sumber dan destinasi. Ia mengenkapsulkan bingkai Ethernet Lapisan 2 ke dalam UDP dan menghantarnya melalui rangkaian Lapisan 3. Kelebihan VXLAN terletak pada keupayaannya untuk beroperasi pada mana-mana rangkaian yang menyokong penghantaran paket UDP, tanpa sebarang batasan berkaitan susun atur fizikal dan jarak antara nod rangkaian asas, selagi paket UDP boleh dimajukan daripada titik akhir terowong VXLAN yang melakukan pengenkapsulan (VTEP) kepada VTEP yang melakukan penyahenkapsulan.

Aplikasi VXLAN

Dalam rangkaian pusat data, penggunaan seni bina spine-leaf digunakan untuk merealisasikan pusat data berasaskan VXLAN. Penggabungan MLAG meningkatkan kebolehpercayaan seni bina rangkaian sambil memastikan prestasi optimum. Dengan kehadiran VXLAN, penyelesaian ini memastikan penggunaan fleksibel bagi migrasi mesin maya yang meluas dan perkhidmatan pengguna. Disesuaikan untuk pusat data berskala besar atau persekitaran pengkomputeran awan, penyelesaian ini memenuhi tuntutan keperluan rangkaian yang lebih besar dan kompleks.

Kesimpulan

Kesimpulannya, VXLAN muncul sebagai teknologi penting untuk memodenkan seni bina rangkaian, menangani batasan kebolehskalaan dan membolehkan penggunaan yang fleksibel dalam pusat data berskala besar serta persekitaran pengkomputeran awan. Sebagai teknologi pemayaan rangkaian lapisan 3, VXLAN bukan sahaja memastikan privasi dan keselamatan pengguna, malah turut menjamin kebebasan data trafik. Untuk sebarang pertanyaan atau penjelasan tambahan, sila hubungi jurutera CCIE/HCIE QSFPTEK di [email protected].