U eri računarstva u oblaku i virtualizacije mreže, VXLAN (Virtual Extensible LAN) postao je temeljna tehnologija za izgradnju skalabilnih, fleksibilnih prekrivajućih mreža. U srcu VXLAN arhitekture leži VTEP (VXLAN Tunnel Endpoint), ključna komponenta koja omogućuje nesmetan prijenos prometa sloja 2 preko mreža sloja 3. Kako mrežni promet postaje sve složeniji s raznim protokolima enkapsulacije, uloga Network Packet Brokera (NPB-ova) s mogućnostima uklanjanja enkapsulacije tunela postala je nezamjenjiva u optimizaciji VTEP operacija. Ovaj blog istražuje osnove VTEP-a i njegov odnos s VXLAN-om, a zatim se bavi time kako funkcija uklanjanja enkapsulacije tunela NPB-ova poboljšava performanse VTEP-a i vidljivost mreže.
Razumijevanje VTEP-a i njegovog odnosa s VXLAN-om
Prvo, razjasnimo ključne koncepte: VTEP, kratica za VXLAN Tunnel Endpoint (VXLAN krajnja točka tunela), mrežni je entitet odgovoran za enkapsulaciju i dekapsulaciju VXLAN paketa u VXLAN prekrivajućoj mreži. Služi kao početna i krajnja točka VXLAN tunela, djelujući kao "pristupnik" koji premošćuje virtualnu prekrivajuću mrežu i fizičku podređenu mrežu. VTEP-ovi se mogu implementirati kao fizički uređaji (kao što su VXLAN-kompatibilni preklopnici ili usmjerivači) ili softverski entiteti (kao što su virtualni preklopnici, kontejnerski hostovi ili proxyji na virtualnim strojevima).
Odnos između VTEP-a i VXLAN-a je inherentno simbiotski - VXLAN se oslanja na VTEP-ove kako bi ostvario svoju osnovnu funkcionalnost, dok VTEP-ovi postoje isključivo za podršku VXLAN operacijama. Osnovna vrijednost VXLAN-a je stvaranje virtualne mreže sloja 2 na vrhu IP mreže sloja 3 putem MAC-in-UDP enkapsulacije, prevladavajući ograničenja skalabilnosti tradicionalnih VLAN-ova (koji podržavaju samo 4096 VLAN ID-ova) s 24-bitnim VXLAN mrežnim identifikatorom (VNI) koji omogućuje do 16 milijuna virtualnih mreža. Evo kako VTEP-ovi to omogućuju: Kada virtualni stroj (VM) šalje promet, lokalni VTEP enkapsulira izvorni Ethernet okvir sloja 2 dodavanjem VXLAN zaglavlja (koje sadrži VNI), UDP zaglavlja (koristeći port 4789 prema zadanim postavkama), vanjskog IP zaglavlja (s izvornom VTEP IP adresom i odredišnom VTEP IP adresom) i vanjskog Ethernet zaglavlja. Enkapsulirani paket se zatim prenosi preko mreže sloja 3 do odredišnog VTEP-a, koji dekapsulira paket uklanjanjem svih vanjskih zaglavlja, oporavlja izvorni Ethernet okvir i prosljeđuje ga ciljnom VM-u na temelju VNI-ja.
Osim toga, VTEP-ovi obrađuju kritične zadatke kao što su učenje MAC adresa (dinamičko mapiranje MAC adresa lokalnih i udaljenih hostova na VTEP IP adrese) i obradu Broadcast, Unknown Unicast i Multicast (BUM) prometa - bilo putem multicast grupa ili replikacije na glavnoj stanici u načinu rada samo za unicast. U biti, VTEP-ovi su gradivni blokovi koji omogućuju virtualizaciju mreže VXLAN-a i izolaciju više zakupaca.
Izazov enkapsuliranog prometa za VTEP-ove
U modernim okruženjima podatkovnih centara, VTEP promet rijetko je ograničen na čistu VXLAN enkapsulaciju. Promet koji prolazi kroz VTEP-ove često nosi više slojeva zaglavlja enkapsulacije, uključujući VLAN, GRE, GTP, MPLS ili IPIP, uz VXLAN. Ova složenost enkapsulacije predstavlja značajne izazove za VTEP operacije i naknadno praćenje, analizu i provedbu sigurnosti mreže:
○ - Smanjena vidljivostVećina alata za nadzor i sigurnost mreže (kao što su IDS/IPS, analizatori protoka i njuškala paketa) dizajnirana je za obradu izvornog prometa sloja 2/sloja 3. Enkapsulirani zaglavlja prekrivaju izvorni korisni teret, što tim alatima onemogućuje točnu analizu sadržaja prometa ili otkrivanje anomalija.
○ - Povećani troškovi obradeSami VTEP-ovi moraju trošiti dodatne računalne resurse za obradu višeslojno enkapsuliranih paketa, posebno u okruženjima s velikim prometom. To može dovesti do povećane latencije, smanjene propusnosti i potencijalnih uskih grla u performansama.
○ - Problemi s interoperabilnošćuRazličiti mrežni segmenti ili okruženja s više dobavljača mogu koristiti različite protokole enkapsulacije. Bez pravilnog uklanjanja zaglavlja, promet se možda neće ispravno proslijediti ili obraditi prilikom prolaska kroz VTEP-ove, što dovodi do problema s interoperabilnosti.
Kako NPB-ovi procesi enkapsulacije tunela osnažuju VTEP-ove
Mylinking™ mrežni paketni brokeri (NPB-ovi) s mogućnostima uklanjanja enkapsulacije tunela rješavaju ove izazove djelujući kao "predprocesor prometa" za VTEP-ove. NPB-ovi mogu ukloniti različite zaglavlja enkapsulacije (uključujući VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS i IPIP) iz izvornih podatkovnih paketa prije prosljeđivanja prometa VTEP-ovima ili alatima za nadzor/sigurnost. Ova funkcionalnost pruža tri ključne prednosti za VTEP operacije:
1. Poboljšana vidljivost i sigurnost mreže
Uklanjanjem zaglavlja enkapsulacije, NPB-ovi otkrivaju izvorni korisni teret paketa, omogućujući alatima za nadzor i sigurnost da "vide" stvarni sadržaj prometa. Na primjer, kada se VTEP promet prosljeđuje IDS-u/IPS-u, NPB prvo uklanja VXLAN i MPLS zaglavlja, omogućujući IDS-u/IPS-u da otkrije zlonamjerne aktivnosti (poput zlonamjernog softvera ili pokušaja neovlaštenog pristupa) u izvornom okviru. To je posebno važno u okruženjima s više zakupaca gdje VTEP-ovi obrađuju promet od više zakupaca - NPB-ovi osiguravaju da sigurnosni alati mogu pregledavati promet specifičan za zakupca bez ometanja enkapsulacijom.
Štoviše, NPB-ovi mogu selektivno uklanjati zaglavlja na temelju vrsta prometa ili VNI-ja, pružajući granularnu vidljivost u određene virtualne mreže. To pomaže mrežnim administratorima u rješavanju problema (poput gubitka paketa ili latencije) omogućujući preciznu analizu prometa unutar pojedinačnih VXLAN segmenata.
2. Optimizirane performanse VTEP-a
NPB-ovi rasterećuju zadatak uklanjanja zaglavlja s VTEP-ova, smanjujući opterećenje obrade na VTEP uređajima. Umjesto da VTEP-ovi troše CPU resurse na uklanjanje više slojeva zaglavlja (npr. VLAN + GRE + VXLAN), NPB-ovi obavljaju ovaj korak predobrade, omogućujući VTEP-ovima da se usredotoče na svoje ključne odgovornosti: enkapsulaciju/dekapsulaciju VXLAN paketa i upravljanje tunelima. To rezultira nižom latencijom, većom propusnošću i poboljšanim ukupnim performansama VXLAN prekrivne mreže - posebno u okruženjima virtualizacije visoke gustoće s tisućama virtualnih strojeva i velikim prometnim opterećenjima.
Na primjer, u podatkovnom centru s NPB-ovima i preklopnicima koji djeluju kao VTEP-ovi, NPB (kao što je Mylinking™ Network Packet Brokers) može ukloniti VLAN i MPLS zaglavlja iz dolaznog prometa prije nego što dođe do VTEP-ova. To smanjuje broj operacija obrade zaglavlja koje VTEP-ovi trebaju izvršiti, omogućujući im obradu više istodobnih tunela i tokova prometa.
3. Poboljšana interoperabilnost u heterogenim mrežama
U mrežama s više dobavljača ili više segmenata, različiti dijelovi infrastrukture mogu koristiti različite protokole enkapsulacije. Na primjer, promet iz udaljenog podatkovnog centra može stići do lokalnog VTEP-a s GRE enkapsulacijom, dok lokalni promet koristi VXLAN. NPB može ukloniti ove različite zaglavlja (GRE, VXLAN, IPIP itd.) i proslijediti konzistentan, izvorni tok prometa do VTEP-a, uklanjajući probleme s interoperabilnošću. To je posebno vrijedno u hibridnim okruženjima u oblaku, gdje se promet iz javnih usluga u oblaku (često korištenjem GTP ili IPIP enkapsulacije) treba integrirati s lokalnim VXLAN mrežama putem VTEP-ova.
Osim toga, NPB-ovi mogu proslijediti ogoljene zaglavlja kao metapodatke alatima za nadzor, osiguravajući da administratori zadrže kontekst o izvornoj enkapsulaciji (kao što je VNI ili MPLS oznaka), a istovremeno omogućuju analizu izvornog korisnog tereta. Ova ravnoteža između ogoljavanja zaglavlja i očuvanja konteksta ključna je za učinkovito upravljanje mrežom.
Kako implementirati funkciju skidanja tunelskog paketa u VTEP-u?
Uklanjanje enkapsulacije tunela u VTEP-u može se implementirati putem konfiguracije na razini hardvera, softverski definiranih pravila i sinergije s SDN kontrolerima, s osnovnom logikom usmjerenom na identificiranje zaglavlja tunela → izvršavanje akcija uklanjanja → prosljeđivanje izvornih korisnih tereta. Specifične metode implementacije neznatno se razlikuju ovisno o vrstama VTEP-a (fizički/softverski), a ključni pristupi su sljedeći:
Sada govorimo o implementaciji na fizičkim VTEP-ovima (npr.Mylinking™ VXLAN-kompatibilni mrežni brokeri paketa) ovdje.
Fizički VTEP-ovi (kao što su Mylinking™ VXLAN-kompatibilni Network Packet Brokeri) oslanjaju se na hardverske čipove i namjenske konfiguracijske naredbe kako bi postigli učinkovito uklanjanje enkapsulacije, pogodno za scenarije podatkovnih centara s velikim prometom:
Usklađivanje enkapsulacije na temelju sučelja: Stvorite podsučelja na fizičkim pristupnim portovima VTEP-ova i konfigurirajte vrste enkapsulacije kako biste uskladili i uklonili specifične zaglavlja tunela. Na primjer, na Mylinking™ VXLAN-kompatibilnim Network Packet Brokerima konfigurirajte podsučelja sloja 2 za prepoznavanje 802.1Q VLAN oznaka ili neoznačenih okvira i uklonite VLAN zaglavlja prije prosljeđivanja prometa na VXLAN tunel. Za GRE/MPLS-enkapsulirani promet omogućite odgovarajuće raščlanjivanje protokola na podsučelju za uklanjanje vanjskih zaglavlja.
Uklanjanje zaglavlja na temelju pravila: Koristite ACL (popis kontrole pristupa) ili pravila prometa za definiranje pravila podudaranja (npr. podudaranje UDP porta 4789 za VXLAN, tip protokola 47 za GRE) i akcije uklanjanja povezivanja. Kada promet odgovara pravilima, VTEP hardverski čip automatski uklanja navedene zaglavlja tunela (vanjska zaglavlja VXLAN/UDP/IP, MPLS oznake itd.) i prosljeđuje izvorni korisni teret sloja 2.
Sinergija distribuiranih pristupnika: U Spine-Leaf VXLAN arhitekturama, fizički VTEP-ovi (Leaf čvorovi) mogu surađivati s pristupnicima sloja 3 kako bi dovršili višeslojno uklanjanje. Na primjer, nakon što Spine čvorovi proslijede MPLS-enkapsulirani VXLAN promet Leaf VTEP-ovima, VTEP-ovi prvo uklanjaju MPLS oznake, a zatim izvode VXLAN dekapsulaciju.
Trebate li primjer konfiguracije za VTEP uređaj određenog dobavljača (kao što jeMylinking™ VXLAN-kompatibilni mrežni brokeri paketa) za implementaciju skidanja enkapsulacije tunela?
Scenarij praktične primjene
Razmotrimo veliki podatkovni centar poduzeća koji implementira VXLAN prekrivajuću mrežu s H3C preklopnicima kao VTEP-ovima, podržavajući više virtualnih strojeva korisnika. Podatkovni centar koristi MPLS za prijenos prometa između glavnih preklopnika i VXLAN za komunikaciju između virtualnih strojeva. Osim toga, udaljene podružnice šalju promet u podatkovni centar putem GRE tunela. Kako bi se osigurala sigurnost i vidljivost, poduzeće implementira NPB s uklanjanjem enkapsulacije tunela između glavne mreže i VTEP-ova.
Kada promet stigne u podatkovni centar:
(1) NPB prvo odvaja MPLS zaglavlja od prometa koji dolazi iz jezgrene mreže i GRE zaglavlja od prometa podružnica.
(2) Za VXLAN promet između VTEP-ova, NPB može ukloniti vanjske VXLAN zaglavlja prilikom prosljeđivanja prometa alatima za nadzor, omogućujući alatima da pregledaju izvorni promet VM-a.
(3) NPB prosljeđuje prethodno obrađeni (uklonjeni zaglavlja) promet VTEP-ovima, koji trebaju obraditi samo VXLAN enkapsulaciju/dekapsulaciju za izvorni korisni teret. Ova postavka smanjuje opterećenje obrade VTEP-a, omogućuje sveobuhvatnu analizu prometa i osigurava besprijekornu interoperabilnost između MPLS, GRE i VXLAN segmenata.
VTEP-ovi su okosnica VXLAN mreža, omogućujući skalabilnu virtualizaciju i komunikaciju s više zakupaca. Međutim, rastuća složenost enkapsuliranog prometa u modernim mrežama predstavlja značajne izazove za performanse VTEP-a i vidljivost mreže. Brokeri mrežnih paketa s mogućnostima uklanjanja enkapsulacije tunela rješavaju te izazove prethodnom obradom prometa, uklanjanjem različitih zaglavlja (VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS, IPIP) prije nego što dosegnu VTEP-ove ili alate za nadzor. To ne samo da optimizira performanse VTEP-a smanjenjem opterećenja obrade, već i poboljšava vidljivost mreže, jača sigurnost i poboljšava interoperabilnost u heterogenim okruženjima.
Kako organizacije nastavljaju usvajati arhitekture u oblaku i hibridne implementacije u oblaku, sinergija između NPB-ova i VTEP-ova postat će sve važnija. Iskorištavanjem funkcije enkapsulacije tunela NPB-ova, mrežni administratori mogu otključati puni potencijal VXLAN mreža, osiguravajući da su učinkovite, sigurne i prilagodljive promjenjivim poslovnim potrebama.
Vrijeme objave: 09.01.2026.
