4.5网络虚拟化-Overlay技术

网络虚拟化—Overlay技术Overlay技术Overlay

Overlay（叠加网络、覆盖网络）技术指的是一种网络架构上叠加的虚拟化技术模式，是通过在现有物理网络（Underlay网络）上叠加一个虚拟的逻辑网络，让原有网络尽量不做改造，通过定义的逻辑网络来实现业务逻辑，解决原有数据中心的网络问题。Overlay技术

OverlayOverlay技术Overlay

Overlay是一种隧道封装技术，将二层网络封装在三层/四层报文中进行传递，提供了一种解决数据平面转发和多租户隔离的技术手段。

相当于直接在源网络和目标网络之间直接拉了一根“光纤”。不过，现有的这些隧道技术都是点到点的隧道协议，只能点对点建立隧道。隧道是一种机制，可以通过不兼容的传送网络传输有效载荷（Payload）。Overlay网络Overlay网络

一个Overlay网络主要由三部分组成：边缘设备、控制平面和转发平面。

边缘设备是指与虚拟机直接相连的设备，控制平面主要负责虚拟隧道的建立维护以及主机可达性信息的通告，转发平面是承载Overlay报文的物理网络。Overlay构建Overlay构建

Overlay网络可以分为网络Overlay，主机Overlay和混合式Overlay三大技术。采用三大Overlay技术，可实现数据中心上云计算应用大规模部署，是新一代数据中心网络发展的主要方向。网络Overlay网络Overlay

网络Overlay指的是隧道封装在物理交换机上完成，通过控制协议对边缘的网络设备完成网络构建和扩展。网络Overlay的技术标准是VXLAN。主机Overlay主机Overlay

主机Overlay指的是隧道封装在服务器的vSwitch上完成，不用增加新的网络设备即可完成Overlay部署，可以支持虚拟化的服务器之间组网互通。混合Overlay混合Overlay混合Overlay指的是采用网络Overlay和主机Overlay的混合组网，可以支持物理服务器和虚拟服务器之间的组网互通。

Overlay主要技术标准Overlay主要技术标准当前主流的Overlay技术标准主要有VXLAN，NVGRE和STT，这三种二层Overlay技术，整体思路均是将以太网报文承载到某种隧道层面，不同地方在于选择和构造隧道的不同，而底层均是IP转发。VXLANVXLAN

VXLAN（VirtualeXtensibleLAN）是将以太网报文封装在UDP传输层上的一种隧道转发模式。它利用现有通用的UDP传输，对传输层无修改，使用标准的UDP传输流量（STT需要修改TCP）。VXLANVXLAN

VXLANVXLAN

VXLAN标准应用于数据中心内部，使虚拟机可以在互相连通的三层网络范围内迁移，而不需要改变IP地址和MAC地址，保证业务的连续性。VXLANVXLAN

VXLAN采用24bit的网络标识，使用户可以创建16M（2^24)相互隔离的虚拟网络，突破了目前广泛采用的VLAN所能表示的4K（4094）个隔离网络的限制，这使得大规模多租户的云环境中具有了充足的虚拟网络分区资源。VXLANVXLAN

VXLAN还支持隔离，每个租户一个VNID(VXLANNetworkIdentifier，虚拟可扩展局域网网络标识符)，属于不同VNID的虚拟机