vxlan和vlan區別

vxlan和vlan主要區別在於：1、傳統的VLAN技術因爲最多隻能支持4096個VLAN，已經不能滿足雲提供商的嚴格要求，但是VXLAN技術可以通過將第2層擴展到第3層網絡來構建大型多租戶數據中心而備受青睞，這種技術可以有效克服VLAN帶來的擴展侷限性。2、VLAN是虛擬局域網，是由802.1Q標準所定義。VXLAN是虛擬擴展局域網，是由IETF定義的NVO3標準技術之一。

相比VLAN技術，VXLAN技術具有以下的優勢：

1、24位長度的VNI字段值可以支持更多數量的虛擬網絡，解決了VLAN數目上限爲4094的侷限性的問題。

2、VXLAN技術通過隧道技術在物理的三層網絡中虛擬二層網絡，處於VXLAN網絡的終端無法察覺到VXLAN的通信過程，這樣也就使得邏輯網絡拓撲和物理網絡拓撲實現了一定程度的解耦，網絡拓撲的配置對於物理設備的配置的依賴程度有所降低，配置更靈活更方便。

3、VLAN技術僅僅解決了二層網絡廣播域分割的問題，而VXLAN技術還具有多租戶支持的特性，通過VXLAN分割，各個租戶可以獨立組網、通信，地址分配方面和多個租戶之間地址衝突的問題也得到了解決。

vlan與vxlan的區別，粘貼複製的滾

VLAN意爲虛擬局域網

VXLAN意爲虛擬可拓展局域網。

主要使用上的區別

首先VXLAN是一種overlay網絡，不能獨立存在，必須依賴underlay網絡，而在構建underlay網絡時，還是需要藉助VLAN。

其次，這裏介紹的VXLAN的優勢，都是在大規模環境下，如果你的數據中心的規模，不論虛機還是物理的，就百十臺的樣子，那直接用VLAN也可以了，沒必要上VXLAN。

VLAN ，VXLAN和overlay

交換機工作在鏈路層，連接到交換機的設備工作在三層。處於同一個廣播域中，當其中一個終端發起廣播請求，會將請求分發到廣播域中的所有終端，會導致報文消息氾濫，甚至網絡風暴。

VLAN主要目的是想在網絡層上虛擬子網，實際上就是分租實現對廣播的隔離，當然廣播是通過工作在鏈路層的交換機的，所以想要隔離廣播（阻止廣播），也是要通過鏈路層的。

802.1Q標準中基於傳統以太網幀格式中添加了描述VLAN信息的字段。

其中增加的VID是VLAN 的唯一標識共12位，意味一個以太網最多可以劃分爲4094個VLAN。

VLAN的侷限性：

VXLAN是一種隧道技術，。通過將虛擬網絡中的數據幀封裝在實際物理網絡中的報文中進行傳輸。具體實現方式爲：將虛擬網絡的數據幀添加VXLAN首部後，封裝在物理網絡中的UDP報文中，然後以傳統網路絡的通信方式傳送該UDP報文，到達目的主機後，去掉物理網絡報文的頭部信息以及VXLAN首部，將報文交付給目的終端。整個通信過程目的終端不會感知到物理網絡的存在。

所以VXLAN也承擔着封包和解包的過程。

位於不同網絡中的終端，通過VXLAN使終端所在的路由器之間形成一條在虛擬鏈路中的通道，稱之爲vxlan隧道終端VTEP(VXLAN Tunnel End Point)。如果終端是物理機，那麼充當VTEP一般是交換機、路由器等硬件，但是如果是物理機上的虛擬終端一般是由所在物理機的的hypervisor進程承擔VTEP的功能。

XLAN傳輸過程中，將邏輯鏈路網絡的數據幀添加VXLAN首部後，依次添加UDP首部，IP首部，以太網幀首部後，在物理網絡中傳輸。其中的IP中的源地址和目標地址指的是VTEP地址。

VTEP的轉發表格式

其中VNI表示的是租戶，MAC便是終端的地址，VTEP表示終端坐在的VXLAN。通過這個轉發表就可以控制租戶與租戶之間的隔離

由於VXLAN網絡中的終端使用的都是虛擬網絡地址，而非VXLAN中的設備使用的是實際的物理地址，此時，VXLAN網關將起到地址轉換的作用，通信時，臨時將VXLAN終端的虛擬地址轉換爲物理地址，然後再與外網進行通信。地址轉換的方式可基於NAT機制

優勢：

Overlay 在網絡技術領域，指的是一種網絡架構上疊加的虛擬化技術模式，其大體框架是對基礎網絡不進行大規模修改的條件下，實現應用在網絡上的承載，並能與其它網絡業務分離，並且以基於IP的基礎網絡技術爲主。Overlay 技術是在現有的物理網絡之上構建一個虛擬網絡，上層應用只與虛擬網絡相關。

VXLAN（Virtual eXtensible LAN）技術是當前最爲主流的Overlay標準。Flannel中也有基於VXLAN的Overlay 網絡（其他的UDP、AWS VPC和GCE）

vxlan和vlan有什麼區別

VLAN ID範圍範圍用途 備註 0，4095 保留 僅限系統使用 用戶不能查看和使用這些VLAN1正常 Cisco默認VLAN用戶能夠使用該VLAN，但不能刪除它2-1001 正常用於以太網的VLAN 用戶可以創建、使用和刪除這些VLAN1002-1005 正常用於FDDI和令牌環的Cisco默認VLAN用戶不能刪除這些VLAN1006-1024 保留僅限系統使用 用戶不能查看和使用這些VLAN1025-4094 擴展僅用於以太網VLAN

VXLAN技術介紹：三層的網絡來搭建虛擬的二層網絡

VXLAN（Virtual Extensible LAN）虛擬可擴展局域網，是一種 overlay 網絡技術，將原始2層以太網幀進行UDP封裝 (MAC-in-UDP)，增加8字節 VXLAN頭部，8字節 UDP頭部， 20字節 IP 頭部和14字節以太網頭部，共50字節。

VXLAN與VLAN相比能夠提供更好的擴展性和靈活性，主要有以下特點：

應用靈活部署： 通過VXLAN封裝後的2層以太網幀可以跨3層網絡邊界，讓組網以及應用部署變得更加靈活，同時解決多租戶網絡環境中IP地址衝突問題。

更好的擴展性： 傳統 VLANID字段爲12-bit，VLAN數量最大爲4096；VXLAN使用24-bit VNID （VXLAN network identifier），最大支持 16,000,000 邏輯網絡。

提高網絡利用率： 傳統以太網使用 STP預防環路， STP導致網絡冗餘路徑處於阻塞狀態， VXLAN報文基於 3層 IP報頭傳輸，能有效利用網絡路徑，支持 ECMP（equal-cost multipath ）和鏈路聚合協議。

VXLAN 

Tunnel Endpoint （VTEP）。VXLAN使用VTEP設備對VXLAN報文進行封裝與解封裝，包括ARP請求報文和正常的VXLAN數據報文，VTEP將原始以太網幀通過VXLAN封裝後發送至對端 VTEP設備，對端VTEP接收到 VXLAN報文後解封裝然後根據原始 MAC進行轉發，VTEP可以是物理交換機、物理服務器或者其他支持 VXLAN的硬件設備或軟件來實現。

Virtual Network ID （ VNI）， VNI封裝在 VXLAN頭部，共 24-bit ，最大支持16,000,000 邏輯網絡。

VXLAN網關用於連接 VXLAN網絡和傳統 VLAN網絡，VXLAN網關實現 VNI和VLAN ID 之間的映射， VXLAN 網關實際上也是一臺 VTEP設備。

VTEP設備要加入相同的組播組，主要用於控制平面地址學習。  

VXLAN使用 UDP封裝完整的以太網幀 (MAC-in-UDP)，共 50 字節的封裝報文頭。具體的報文格式如下：

Inner MAC，內層 MAC是原始以太網幀的 MAC地址。

共 8 個字節，目前使用的是 Flags 中的一個 8bit 的標識位和 24bit 的VNI(Vxlan Network identifier) ，其餘部分沒有定義，但是在使用的時候必須設置爲 0x0000。

共8個字節，IANA分配的標準目的端口使用 4798，但是各廠商可以根據需要進行修改，同時UDP的校驗和必須設置成全 0。

共20個字節，目的IP地址可以是單播地址，也可以是多播地址。單播情況下，目的IP地址是目的VTEP的 IP地址；當用於VXLAN控制平面時會使用多播地址。

Outer IP: 外層IP地址是經過VTEP封裝後的3層IP地址，源IP是本端VTEP設備IP，用於控制平面時目的 IP 可以是多播地址，用於轉發平面時目的 IP是遠端 VTEP設備 IP。

共計14個字節，外層以太網幀頭部。Outer MAC，外層 MAC是經過 VTEP封裝後的二層 MAC，源 MAC是本端 VTEP設備MAC，目的 MAC可以是遠端 VTEP設備MAC或者傳輸路徑中間 3 層網絡設備 MAC。

在 VXLAN的實現中， 當通過組播實現控制平面路徑發現時， VTEP設備之間使用無狀態 tunnel ，VTEP設備之間不會維持狀態化的長連接。VXLAN需要通過控制平面學習遠端設備地址信息， 在本地構建控制平面表項。控制平面表項由 VNI、Inner Source MAC 、Outer Source IP 三元組組成。

控制平面學習地址映射信息後， 轉發平面負責實際數據的轉發。VTEP爲原始數據幀增加 UDP報頭，新的報頭到達目的 VTEP後纔會被去掉，中間路徑的網絡設備只會根據外層包頭內的目的地址進行數據轉發。

如上圖所示，終端設備 A需要和終端設備 B通信， ARP請求過程如下：

1、終端設備 A 發送 ARP請求，請求終端設備 B 的 MAC地址；

2、VTEP-1收到終端設備 A發送的 ARP請求，此時 VTEP-1還沒有終端設備 B對應的地址映射表項， VTEP-1將 ARP請求進行 VXLAN封裝， VNI 設置爲10，outer-src-ip 是 VTEP-1的 IP ，outer-dst-ip 是加入的組播組地址，封裝完成後轉發至 VXLAN組播組；

3、VTEP-2、VTEP3加入相同的組播組，所有組成員都會收到 VTEP-1發送的組播報文，解封裝後檢查 VNI 與本地 VNI 是否匹配，如匹配將 ARP請求發送至本地網絡，同時記錄 VNI、inner MAC、outer IP 的對應關係，構建控制平面地址映射表項。如 VNI 不匹配則丟棄數據包。

4、終端設備 B 收到 ARP請求後以單播方式發送 ARP響應；

5、VTEP-2收到終端設備 B 的 ARP響應後進行 VXLAN封裝，此時 VTEP-2已經構建控制平面地址映射表項，通過 VXLAN封裝後以單播方式發送。

Outer-src-ip 是 VTEP-2的 IP 地址，outer-dst-ip 是 VTEP-1的 IP 地址；

6、VTEP-1收到封裝後的 ARP響應後，解封裝比對 VNI，如匹配將 ARP響應發送至終端設備 A，同時記錄 VNI、inner MAC、 outer IP 的對應關係，構建控制平面表項；

7、 此時 VTEP-1、VTEP-2均已成功構建控制平面地址映射信息，後續 VXLAN數據使用單播在 VTEP-1和 VTEP-2之間傳輸。

4 VXLAN 數據傳輸

1、ARP請求完成後，終端設備 A 向終端設備 B 發送數據， VTEP-1收到數據中查找地址映射表項，將原始數據進行 VXLAN封裝後轉發至 VTEP-2；

2、VTEP-2收到 VXLAN數據包後檢查 VNI 是否與本地 VNI 匹配， 如匹配則解封裝後將原始以太網幀轉發至終端設備 B。

1、在進行 ARP處理時，爲了將廣播通過多播進行傳輸，必須要設置VNI 到多播組的映射，這種映射屬於管理層，用於建立VTEP之間的管理通道。未知的目的 MAC（unknown MAC destination ）同樣會進行組播封裝，處理方式和廣播相同。

2、VXLAN報文不能進行分片處理，中間的設備可能會將 VXLAN報文分片，但是VTEP會將分片後的報文丟棄，爲了確保 VXLAN報文不被分片處理，需要修改沿途所以設備的 MTU。RFC文檔沒有闡述爲什麼 VTEP必須丟棄分片後的報文。

3、在封裝和解封裝時 VLAN TAG信息都會被剝離，除非另有特殊配置。

以上，就是今日爲你帶來的Vxlan理論講解，希望對你能有所啓發， 如果你想做一名優秀的網絡工程師，也想擁有思科認證！可以私聊，一起交流哦～