Mākoņdatošanas un tīkla virtualizācijas laikmetā VXLAN (virtuālais paplašināmais LAN) ir kļuvis par stūrakmeni mērogojamu, elastīgu pārklājuma tīklu veidošanā. VXLAN arhitektūras centrā atrodas VTEP (VXLAN tuneļa galapunkts) — kritisks komponents, kas nodrošina nemanāmu 2. slāņa datplūsmas pārraidi 3. slāņa tīklos. Tā kā tīkla datplūsma kļūst arvien sarežģītāka, pateicoties dažādiem iekapsulēšanas protokoliem, tīkla pakešu brokeru (NPB) ar tuneļa iekapsulēšanas noņemšanas iespējām loma ir kļuvusi neaizstājama VTEP darbību optimizēšanā. Šajā emuāra ierakstā tiek pētīti VTEP pamati un tā saistība ar VXLAN, pēc tam tiek padziļināti aplūkots, kā NPB tuneļa iekapsulēšanas noņemšanas funkcija uzlabo VTEP veiktspēju un tīkla redzamību.
VTEP izpratne un tā saistība ar VXLAN
Vispirms precizēsim pamatjēdzienus: VTEP, saīsinājums no VXLAN Tunnel Endpoint, ir tīkla vienība, kas atbild par VXLAN pakešu iekapsulēšanu un dekapsulēšanu VXLAN pārklājuma tīklā. Tā kalpo kā VXLAN tuneļu sākuma un beigu punkts, darbojoties kā "vārti", kas savieno virtuālo pārklājuma tīklu un fizisko apakšklāja tīklu. VTEP var ieviest kā fiziskas ierīces (piemēram, VXLAN atbalstošus slēdžus vai maršrutētājus) vai programmatūras vienības (piemēram, virtuālos slēdžus, konteineru resursdatorus vai starpniekserverus virtuālajās mašīnās).
VTEP un VXLAN attiecības pēc būtības ir simbiotiskas — VXLAN paļaujas uz VTEP, lai īstenotu savu pamatfunkcionalitāti, savukārt VTEP pastāv tikai VXLAN darbību atbalstam. VXLAN pamatvērtība ir izveidot virtuālu 2. slāņa tīklu virs 3. slāņa IP tīkla, izmantojot MAC-in-UDP iekapsulēšanu, pārvarot tradicionālo VLAN (kas atbalsta tikai 4096 VLAN ID) mērogojamības ierobežojumus ar 24 bitu VXLAN tīkla identifikatoru (VNI), kas nodrošina līdz pat 16 miljoniem virtuālo tīklu. Lūk, kā VTEP to nodrošina: kad virtuālā mašīna (VM) nosūta trafiku, lokālais VTEP iekapsulē sākotnējo 2. slāņa Ethernet kadru, pievienojot VXLAN galveni (kas satur VNI), UDP galveni (pēc noklusējuma izmantojot 4789. portu), ārējo IP galveni (ar avota VTEP IP un mērķa VTEP IP) un ārējo Ethernet galveni. Iekapsulētā pakete pēc tam tiek pārraidīta pa 3. slāņa apakštīklu uz mērķa VTEP, kas dekapsulē paketi, noņemot visas ārējās galvenes, atgūst sākotnējo Ethernet kadru un pārsūta to uz mērķa virtuālo mašīnu, pamatojoties uz VNI.
Turklāt VTEP apstrādā tādus kritiskus uzdevumus kā MAC adreses apguve (lokālo un attālo resursdatoru MAC adrešu dinamiska kartēšana ar VTEP IP adresēm) un apraides, nezināmas uniraides un daudzraides (BUM) datplūsmas apstrāde — vai nu izmantojot daudzraides grupas, vai galapunkta replikāciju tikai uniraides režīmā. Būtībā VTEP ir pamatelementi, kas padara iespējamu VXLAN tīkla virtualizāciju un vairāku īrnieku izolāciju.
Iekapsulētas datplūsmas izaicinājums VTEP
Mūsdienu datu centru vidē VTEP datplūsma reti aprobežojas ar tīru VXLAN iekapsulēšanu. Caur VTEP plūstošajai datplūsmai bieži vien ir vairāki iekapsulēšanas galvenes slāņi, tostarp VLAN, GRE, GTP, MPLS vai IPIP, papildus VXLAN. Šī iekapsulēšanas sarežģītība rada ievērojamas problēmas VTEP darbībai un sekojošai tīkla uzraudzībai, analīzei un drošības nodrošināšanai:
○ - Samazināta redzamībaLielākā daļa tīkla uzraudzības un drošības rīku (piemēram, IDS/IPS, plūsmas analizatori un pakešu analizatori) ir paredzēti, lai apstrādātu vietējo 2. slāņa/3. slāņa datplūsmu. Iekapsulētie galvenes aizsedz sākotnējo vērtumu, padarot neiespējamu šiem rīkiem precīzi analizēt datplūsmas saturu vai noteikt anomālijas.
○ - Palielinātas apstrādes izmaksasPašiem VTEP ir jāpatērē papildu skaitļošanas resursi, lai apstrādātu daudzslāņu iekapsulētas paketes, īpaši vidē ar lielu datplūsmu. Tas var izraisīt palielinātu latentumu, samazinātu caurlaidspēju un potenciālas veiktspējas problēmas.
○ - Sadarbspējas problēmasDažādos tīkla segmentos vai vairāku piegādātāju vidēs var tikt izmantoti dažādi iekapsulēšanas protokoli. Bez pienācīgas galvenes noņemšanas datplūsma, izejot cauri VTEP, var netikt pareizi pārsūtīta vai apstrādāta, kā rezultātā var rasties sadarbspējas problēmas.
Kā NPB tuneļu iekapsulēšanas noņemšana dod iespēju VTEP
Mylinking™ tīkla pakešu brokeri (NPB) ar tuneļa iekapsulēšanas noņemšanas iespējām risina šīs problēmas, darbojoties kā "datplūsmas priekšapstrādātāji" VTEP. NPB var noņemt dažādas iekapsulēšanas galvenes (tostarp VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS un IPIP) no sākotnējām datu paketēm, pirms datplūsmas pārsūtīšanas uz VTEP vai uzraudzības/drošības rīkiem. Šī funkcionalitāte sniedz trīs galvenās priekšrocības VTEP darbībai:
1. Uzlabota tīkla redzamība un drošība
Noņemot iekapsulēšanas galvenes, NPB atklāj sākotnējo pakešu vērtumu, ļaujot uzraudzības un drošības rīkiem "redzēt" faktisko datplūsmas saturu. Piemēram, kad VTEP datplūsma tiek pārsūtīta uz IDS/IPS, NPB vispirms noņem VXLAN un MPLS galvenes, ļaujot IDS/IPS atklāt ļaunprātīgu darbību (piemēram, ļaunprogrammatūru vai neatļautus piekļuves mēģinājumus) sākotnējā kadrā. Tas ir īpaši svarīgi vairāku nomnieku vidēs, kur VTEP apstrādā datplūsmu no vairākiem nomniekiem — NPB nodrošina, ka drošības rīki var pārbaudīt nomniekam specifisku datplūsmu, netraucējot iekapsulēšanai.
Turklāt NPB var selektīvi noņemt galvenes, pamatojoties uz datplūsmas veidiem vai VNI, nodrošinot detalizētu pārskatāmību konkrētos virtuālajos tīklos. Tas palīdz tīkla administratoriem novērst problēmas (piemēram, pakešu zudumu vai latentumu), nodrošinot precīzu datplūsmas analīzi atsevišķos VXLAN segmentos.
2. Optimizēta VTEP veiktspēja
NPB atbrīvo VTEP no galvenes noņemšanas uzdevuma, samazinot apstrādes izmaksas VTEP ierīcēs. Tā vietā, lai VTEP tērētu centrālā procesora resursus vairāku galvenes slāņu (piemēram, VLAN + GRE + VXLAN) noņemšanai, NPB veic šo pirmapstrādes soli, ļaujot VTEP koncentrēties uz saviem galvenajiem pienākumiem: VXLAN pakešu iekapsulēšanu/dekapsulēšanu un tuneļu pārvaldību. Tas nodrošina zemāku latentumu, lielāku caurlaidspēju un uzlabotu VXLAN pārklājuma tīkla kopējo veiktspēju, īpaši augsta blīvuma virtualizācijas vidēs ar tūkstošiem virtuālo mašīnu un lielu datplūsmas slodzi.
Piemēram, datu centrā, kur NPB un komutatori darbojas kā VTEP, NPB (piemēram, Mylinking™ tīkla pakešu brokeri) var noņemt VLAN un MPLS galvenes no ienākošās datplūsmas, pirms tā sasniedz VTEP. Tas samazina galvenes apstrādes darbību skaitu, kas VTEP jāveic, ļaujot tiem apstrādāt vairāk vienlaicīgu tuneļu un datplūsmu.
3. Uzlabota sadarbspēja heterogēnos tīklos
Vairāku piegādātāju vai vairāku segmentu tīklos dažādas infrastruktūras daļas var izmantot dažādus iekapsulēšanas protokolus. Piemēram, datplūsma no attāla datu centra var nonākt lokālajā VTEP ar GRE iekapsulēšanu, savukārt lokālā datplūsma izmanto VXLAN. NPB var noņemt šīs dažādās galvenes (GRE, VXLAN, IPIP utt.) un pārsūtīt konsekventu, vietējo datplūsmu uz VTEP, novēršot sadarbspējas problēmas. Tas ir īpaši vērtīgi hibrīdmākoņu vidēs, kur datplūsma no publiskiem mākoņpakalpojumiem (bieži vien izmantojot GTP vai IPIP iekapsulēšanu) ir jāintegrē ar lokālajiem VXLAN tīkliem, izmantojot VTEP.
Turklāt NPB var pārsūtīt noņemtās galvenes kā metadatus uzraudzības rīkiem, nodrošinot, ka administratori saglabā kontekstu par sākotnējo iekapsulēšanu (piemēram, VNI vai MPLS etiķeti), vienlaikus iespējojot vietējās vērtuma analīzi. Šis līdzsvars starp galvenes noņemšanu un konteksta saglabāšanu ir efektīvas tīkla pārvaldības atslēga.
Kā VTEP ieviest tuneļa pakotnes noņemšanas funkciju?
Tuneļa iekapsulēšanas noņemšana VTEP var tikt ieviesta, izmantojot aparatūras līmeņa konfigurāciju, programmatūras definētas politikas un sinerģiju ar SDN kontrolleriem, un galvenā loģika koncentrējas uz tuneļa galvenes identificēšanu → noņemšanas darbību izpildi → sākotnējo vērtumu pārsūtīšanu. Konkrētās ieviešanas metodes nedaudz atšķiras atkarībā no VTEP veidiem (fiziskais/programmatūras), un galvenās pieejas ir šādas:
Tagad mēs runājam par ieviešanu fiziskās VTEP (piemēram,Mylinking™ VXLAN saderīgi tīkla pakešu brokeri) šeit.
Fiziskie VTEP (piemēram, ar Mylinking™ VXLAN saderīgie tīkla pakešu brokeri) izmanto aparatūras mikroshēmas un īpašas konfigurācijas komandas, lai panāktu efektīvu iekapsulēšanas noņemšanu, kas ir piemērota datu centru scenārijiem ar lielu datu plūsmu:
Saskarnēs balstīta iekapsulēšanas saskaņošana: izveidojiet apakšsaskarnes VTEP fiziskajās piekļuves pieslēgvietās un konfigurējiet iekapsulēšanas veidus, lai tie atbilstu un noņemtu noteiktas tuneļa galvenes. Piemēram, Mylinking™ VXLAN atbalstošo tīkla pakešu brokeru gadījumā konfigurējiet 2. slāņa apakšsaskarnes, lai tās atpazītu 802.1Q VLAN tagus vai nemarķētus kadrus un noņemtu VLAN galvenes pirms datplūsmas pārsūtīšanas uz VXLAN tuneli. GRE/MPLS iekapsulētai datplūsmai iespējojiet atbilstošo protokolu parsēšanu apakšsaskarnē, lai noņemtu ārējās galvenes.
Uz politiku balstīta galvenes noņemšana: izmantojiet ACL (piekļuves kontroles sarakstu) vai datplūsmas politiku, lai definētu atbilstības noteikumus (piemēram, atbilstošs UDP ports 4789 VXLAN, protokola tips 47 GRE) un saistīšanas noņemšanas darbības. Kad datplūsma atbilst noteikumiem, VTEP aparatūras mikroshēma automātiski noņem norādītās tuneļa galvenes (VXLAN/UDP/IP ārējās galvenes, MPLS etiķetes utt.) un pārsūta sākotnējo 2. slāņa vērtumu.
Izplatīto vārteju sinerģija: Spine-Leaf VXLAN arhitektūrās fiziskie VTEP (Leaf mezgli) var sadarboties ar 3. slāņa vārtejām, lai pabeigtu daudzslāņu noņemšanu. Piemēram, pēc tam, kad Spine mezgli pārsūta MPLS iekapsulētu VXLAN datplūsmu uz Leaf VTEP, VTEP vispirms noņem MPLS etiķetes un pēc tam veic VXLAN dekapsulāciju.
Vai jums ir nepieciešams konfigurācijas piemērs konkrēta pārdevēja VTEP ierīcei (piemēram,Mylinking™ VXLAN saderīgi tīkla pakešu brokeri) lai ieviestu tuneļa iekapsulēšanas noņemšanu?
Praktiskā pielietojuma scenārijs
Iedomājieties lielu uzņēmuma datu centru, kas izvieto VXLAN pārklājuma tīklu ar komutatoriem (piemēram, Mylinking™) kā VTEP, atbalstot vairākas nomnieku virtuālās mašīnas (VM). Datu centrs izmanto MPLS datplūsmas pārraidei starp galvenajiem komutatoriem un VXLAN VM savstarpējai saziņai. Turklāt attālinātas filiāles nosūta datplūsmu uz datu centru, izmantojot GRE tuneļus. Lai nodrošinātu drošību un redzamību, uzņēmums starp galveno tīklu un VTEP izvieto NPB ar tuneļa iekapsulēšanas noņemšanu.
Kad datu centrā ierodas datplūsma:
(1) NPB vispirms atdala MPLS galvenes no pamattīkla datplūsmas un GRE galvenes no filiāles datplūsmas.
(2) VXLAN datplūsmas gadījumā starp VTEP NPB, pārsūtot datplūsmu uz uzraudzības rīkiem, var noņemt ārējās VXLAN galvenes, ļaujot rīkiem pārbaudīt sākotnējo VM datplūsmu.
(3) NPB pārsūta iepriekš apstrādāto (bez galvenes noņemto) datplūsmu uz VTEP, kuriem jāapstrādā tikai VXLAN iekapsulēšana/dekapsulēšana vietējai vērtuma slodzei. Šī iestatīšana samazina VTEP apstrādes slodzi, nodrošina visaptverošu datplūsmas analīzi un nodrošina netraucētu sadarbspēju starp MPLS, GRE un VXLAN segmentiem.
VTEP ir VXLAN tīklu mugurkauls, kas nodrošina mērogojamu virtualizāciju un vairāku nomnieku komunikāciju. Tomēr iekapsulētās datplūsmas pieaugošā sarežģītība mūsdienu tīklos rada ievērojamas problēmas VTEP veiktspējai un tīkla redzamībai. Tīkla pakešu brokeri ar tuneļu iekapsulēšanas noņemšanas iespējām risina šīs problēmas, iepriekš apstrādājot datplūsmu, noņemot dažādas galvenes (VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS, IPIP), pirms tā sasniedz VTEP vai uzraudzības rīkus. Tas ne tikai optimizē VTEP veiktspēju, samazinot apstrādes izmaksas, bet arī uzlabo tīkla redzamību, stiprina drošību un uzlabo sadarbspēju heterogēnās vidēs.
Tā kā organizācijas turpina ieviest mākoņtehnoloģijās balstītas arhitektūras un hibrīdmākoņa izvietojumus, sinerģija starp NPB un VTEP kļūs arvien svarīgāka. Izmantojot NPB tuneļu iekapsulēšanas noņemšanas funkciju, tīkla administratori var pilnībā izmantot VXLAN tīklu potenciālu, nodrošinot to efektivitāti, drošību un pielāgošanos mainīgajām biznesa vajadzībām.
Publicēšanas laiks: 2026. gada 9. janvāris
