Tiểu luận các công nghệ mạng truyền thông tiên tiến tìm hiểu về VXLAN

Bài tiểu luận nhóm 20 mạng truyền thơng tiên
Mơn học Các cơng nghệ
tiến
Đề tài: Tìm hiểu về VXLAN
GV: TS.Nguyễn Tiến Ban
SVTH:

B17DCVT375
B17DCVT228
Nguyễn Đức Trung
Nguyễn Đức Mạnh
Chu Trần Định B16DCVT060


Nguyễn
Nguyên
Thế
B15DCVT288


✓

CHƯƠNG I: Tổng quan về VXLAN

✓

CHƯƠNG II: Triển khai các giao thức

✓

✓

CHƯƠNG III: Một
số

cơng nghệ
sử

dụng trong VXLAN

CHƯƠNG IV: Mơ hình và cách thức triển khai


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VXLAN
V

1.1. Tại sao lại cần VxLAN

ớ
i
Các
đ

c
h
u
ẩ
n
I
E
E

E
8
0
2
.

1Q, chúng ta có thể dùng tối đa
4094 VLAN VLAN cũng có thể được
dùng để mơ tả th bao, customer,
host….
Trong các dịch vụ điện tốn đám mây thì con số 4094 trên khơng cịn
đáp ứng được
VLAN chỉ hoạt động ở lớp 2 chứ khơng phải ở lớp 3
ặc tính của VxLan
VLúXcLnyNtlhàì cVơLnAg Nngthrệuymềởn
trhộốnnggVklhnntgrutyhềểngtihảối nqguyết được nhưng
VxLAN thì có thể
Địa chỉ MAC trong gói tin UDP tạo ra một đường hầm
(tunnel) cho phép bạn mở rộng Layer 2 trên bất kỳ
mạng Layer 3 nào
VXLAN bao gồm một mã định danh gọi là VNID hay VXLAN
Định danh này được định nghĩa bởi 24 bit nhị phân, lớn
hơn so với 12 bit của VLAN truyền thống tương ứng với
con số 16 triệu VXLAN so với 4094 VLAN
Các thiết bị thiết lập giữa 2 đầu tunnel gọi là VTEPs hay
VXLAN tunnel

Một kết

nối với
mạng IP
ở giữa
và một
kết nối
tới phân
đoạn
mạng
nội bộ,
bạn có
thể
chuyển
dữ liệu
VXLAN
sang
một
mạng
khác.


1.1. Tại sao lại cần VxLAN
❖

❖

Hình 1: Mơ hình VxLAN

VXLAN có thể cung cấp hàng triệu
Vlan mà vẫn đảm bảo tính riêng trên
tư mỗi phân đoạn mạng

Một tính năng ưu việt khác của
VXLAN là hỗ tr tất các giao thức
ợ cả
định tuyến nên có thể mở rộng hệ
thống mạng phi tập trung


1.2. Khái niệm, cấu trúc VxLAN
❖

❖

Hình 1: Cấu trúc VxLAN

VXLAN có thể cung cấp hàng triệu
Vlan mà vẫn đảm bảo tính riêng
tư trên mỗi phân đoạn mạng
Một tính năng ưu việt khác của
VXLAN là hỗ tr tất các giao
ợ cả
thức định tuyến nên có thể mở rộng
hệ thống mạng phi tập trung


1.2. Khái niệm, cấu trúc VxLAN
❖

VM (Virtual Machine: Máy

ảo): Là một chương trình đóng vai trị

như

một máy vi

tính ảo
❖

❖

❖

VxLAN Tunnel Endpoint: Điểm cuối đường hầm ảo VxLAN
VxLAN
dụng VTEP ánh
các thiết cuối của người thuê tới các phân
sử
để
xạ
bị
đoạn
VxLAN và để thực hiện đóng gói và giải mã VxLAN

Mỗi chức năng VTEP có hai giao diện:
▪

Giao diện chuyển mạch trên phân đoạn mạng LAN cục bộ


▪

Giao diện IP


1.2. Khái niệm, cấu trúc VxLAN
❖

Đ đóng gói khung Ethernet, VTEP thêm một
ể số
▪

Địa
chỉ

▪

Địa
chỉ

▪

Địa
chỉ

▪

Địa
chỉ

trường, bao gồm các trường sau:

đích kiểm sốt truy cập phương tiện bên ngồi
(MAC) nguồn MAC bên ngồi
đích IP bên ngồi
nguồn IP bên ngồi


▪

Tiêu
đề

UDP bên ngoài
VXLAN bao gồm trường 24 bit được gọi là mã định danh mạng

▪

Tiêu
đề
VXLAN

▪

VNID (VxLAN Network Identifier: Danh định mạng VxLAN)


1.3. Định dạng khung VxLAN
Bất
lớp mạng nào cũng trợ
kỳ
hỗ

VXLAN nhưng có thể có vài u cầu
về cấu hình trong hệ thống mạng ví
dụ như kỹ thuật thiết lập đường
hầm (tunnel) cho VXLAN có hơn
50 byte được chèn thêm vào gói
Frame

❖

❖

Hình 3: Định dạng khung VxLAN

Phải kích hoạt tính năng IP
Multicast điểmđếnđiểm


❖

Một địa chỉ

Mac được VTEP ánh xạ
vào các phân đoạn mạng và dùng
giao thức IP Multicast để định tuyến


1.3. Định dạng khung VxLAN
❖

Frame Ethernet thông thường bao gồm địa chỉ MAC nguồn, MAC đích, Ethernet type.

Đây là frame được đóng gói sử dụng VXLAN, thêm các header sau:
▪

▪

VXLAN header: 8 byte bao gồm các trường quan trọng sau:
✓

Flags: 8bit

✓

VNI: 24 bit cung cấp định danh duy nhất cho VXLAN segment

Outer UDP Header: Port nguồn của Outer UDP được gán tự động và sinh ra
bởi
VTEP và port đích thơng thường được dụng là port 4789 hay được dụng
sử
sử


▪

Outer IP Header: Cung cấp địa
chỉ bên trong

▪

Outer Ethernet Header: Cung cấp địa chỉ MAC nguồn của VTEP có khung
frame

IP nguồn của VTEP nguồn kết nối với VM


1.4. Ưu điểm của mơ hình triển khai VxLAN
❖

VXLAN được phát triển cung cấp các dịch
để
vụ
Vlan hiện nay, Dưới đây là những lợi ích đáng
kể

mạng Ethernet Lớp 2 giống như
nhất của việc
sử

dụng VXLAN:

▪

H tr nhiều khách hàng trên cùng 1
ỗ ợ hệ

▪

Tính di động

▪

Tăng số lượng segments lớp 2

▪

Multipath Layer 2

▪

VM có thể di chuyển giữa các Server hiện tại trong các miền Lớp 2 riêng biệt

thống


bằng cách tạo đường hầm truy cập thông qua mạng IP
▪

Linh hoạt trong hệ thống mạng có nhiều phân đoạn


▪

Tận dụng tốt hơn các kết nối mạng
khả

dụng trong cơ sở
hạ

tầng bên dưới