U eri računarstva u oblaku i virtualizacije mreža, 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 omogućava nesmetan prijenos prometa sloja 2 preko mreža sloja 3. Kako mrežni promet postaje sve složeniji s različitim protokolima enkapsulacije, uloga Network Packet Brokera (NPB-ova) s mogućnostima skidanja 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 skidanja enkapsulacije tunela NPB-ova poboljšava performanse VTEP-a i vidljivost mreže.
Razumijevanje VTEP-a i njegovog odnosa sa VXLAN-om
Prvo, razjasnimo osnovne koncepte: VTEP, skraćenica od VXLAN Tunnel Endpoint (Krajnja tačka tunela VXLAN), je mrežni entitet odgovoran za enkapsulaciju i dekapsulaciju VXLAN paketa u VXLAN prekrivajućoj mreži. Služi kao početna i krajnja tačka VXLAN tunela, djelujući kao "ulazni prolaz" koji premošćuje virtuelnu prekrivajuću mrežu i fizičku podređenu mrežu. VTEP-ovi se mogu implementirati kao fizički uređaji (kao što su VXLAN-kompatibilni prekidači ili ruteri) ili softverski entiteti (kao što su virtuelni prekidači, kontejnerski hostovi ili proxyji na virtuelnim mašinama).
Veza između VTEP-a i VXLAN-a je inherentno simbiotička - VXLAN se oslanja na VTEP-ove da bi ostvario svoju osnovnu funkcionalnost, dok VTEP-ovi postoje isključivo za podršku VXLAN operacijama. Osnovna vrijednost VXLAN-a je kreiranje virtuelne mreže sloja 2 preko IP mreže sloja 3 putem MAC-in-UDP enkapsulacije, prevazilazeći ograničenja skalabilnosti tradicionalnih VLAN-ova (koji podržavaju samo 4096 VLAN ID-ova) sa 24-bitnim VXLAN mrežnim identifikatorom (VNI) koji omogućava do 16 miliona virtuelnih mreža. Evo kako VTEP-ovi omogućavaju ovo: Kada virtuelna mašina (VM) šalje saobraćaj, lokalni VTEP enkapsulira originalni Ethernet okvir sloja 2 dodavanjem VXLAN zaglavlja (koje sadrži VNI), UDP zaglavlja (koristeći port 4789 prema zadanim postavkama), vanjskog IP zaglavlja (sa 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 originalni Ethernet okvir i prosljeđuje ga ciljnoj VM-u na osnovu VNI-a.
Osim toga, VTEP-ovi obavljaju kritične zadatke kao što su učenje MAC adresa (dinamičko mapiranje MAC adresa lokalnih i udaljenih hostova na VTEP IP adrese) i obrada Broadcast, Unknown Unicast i Multicast (BUM) prometa - bilo putem multicast grupa ili replikacije na glavnoj stanici u režimu samo za unicast. U suštini, VTEP-ovi su gradivni blokovi koji omogućavaju 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, pored VXLAN-a. Ova složenost enkapsulacije predstavlja značajne izazove za VTEP operacije i naknadno praćenje, analizu i provođenje sigurnosti mreže:
○ - Smanjena vidljivostVećina alata za nadzor i sigurnost mreže (kao što su IDS/IPS, analizatori protoka i snifferi paketa) dizajnirani su za obradu izvornog prometa sloja 2/sloja 3. Enkapsulirani zaglavlja prekrivaju originalni korisni teret, što ovim alatima onemogućava preciznu analizu sadržaja prometa ili otkrivanje anomalija.
○ - Povećani troškovi obradeSami VTEP-ovi moraju trošiti dodatne računarske resurse za obradu višeslojnih enkapsuliranih paketa, posebno u okruženjima s velikim prometom. To može dovesti do povećane latencije, smanjenog protoka i potencijalnih uskih grla u performansama.
○ - Problemi interoperabilnostiRazličiti 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 skidanje kapsulacije tunela u NPB-ovima osnažuje VTEP-ove
Mylinking™ mrežni paketni brokeri (NPB) sa 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 originalnih paketa podataka 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 originalni korisni teret paketa, omogućavajući 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, omogućavajući IDS-u/IPS-u da otkrije zlonamjerne aktivnosti (kao što su zlonamjerni softver ili pokušaji neovlaštenog pristupa) u originalnom okviru. Ovo je posebno važno u okruženjima s više zakupaca gdje VTEP-ovi obrađuju promet od više zakupaca - NPB-ovi osiguravaju da sigurnosni alati mogu pregledati promet specifičan za zakupca bez ometanja enkapsulacijom.
Štaviše, NPB-ovi mogu selektivno uklanjati zaglavlja na osnovu tipova prometa ili VNI-ja, pružajući detaljan uvid u specifične virtualne mreže. Ovo pomaže mrežnim administratorima da rješavaju probleme (kao što su gubitak paketa ili latencija) omogućavajući preciznu analizu prometa unutar pojedinačnih VXLAN segmenata.
2. Optimizovane VTEP performanse
NPB-ovi rasterećuju zadatak uklanjanja zaglavlja sa 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 prethodne obrade, omogućavajući VTEP-ovima da se fokusiraju na svoje osnovne odgovornosti: enkapsulaciju/dekapsulaciju VXLAN paketa i upravljanje tunelima. To rezultira nižom latencijom, većim protokom i poboljšanim ukupnim performansama VXLAN overlay mreže - posebno u okruženjima virtualizacije visoke gustine sa hiljadama VM-ova i velikim opterećenjem saobraćaja.
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 stigne do VTEP-ova. To smanjuje broj operacija obrade zaglavlja koje VTEP-ovi trebaju izvršiti, omogućavajući im da obrađuju više istovremenih 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, eliminirajući probleme s interoperabilnosti. Ovo je posebno vrijedno u hibridnim cloud okruženjima, gdje se promet iz javnih cloud usluga (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 praćenje, osiguravajući da administratori zadrže kontekst o originalnoj enkapsulaciji (kao što su VNI ili MPLS oznaka), a istovremeno omogućavaju analizu izvornog korisnog tereta. Ova ravnoteža između ogoljavanja zaglavlja i očuvanja konteksta ključna je za efikasno upravljanje mrežom.
Kako implementirati funkciju skidanja tunelskog paketa u VTEP-u?
Uklanjanje enkapsulacije tunela u VTEP-u može se implementirati putem konfiguracije na nivou hardvera, softverski definiranih politika i sinergije sa SDN kontrolerima, pri čemu se osnovna logika fokusira na identifikaciju zaglavlja tunela → izvršavanje akcija uklanjanja → prosljeđivanje originalnih korisnih tereta. Specifične metode implementacije se neznatno razlikuju na osnovu tipova 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 efikasno uklanjanje enkapsulacije, što je pogodno za scenarije podatkovnih centara s velikim prometom:
Uspoređivanje enkapsulacije na osnovu interfejsa: Kreirajte podinterfejse na fizičkim pristupnim portovima VTEP-ova i konfigurišite tipove enkapsulacije kako biste uskladili i uklonili specifične zaglavlja tunela. Na primjer, na Mylinking™ VXLAN-kompatibilnim Network Packet Brokerima, konfigurišite podinterfejse Layer 2 da prepoznaju 802.1Q VLAN oznake ili neoznačene okvire i uklonite VLAN zaglavlja prije prosljeđivanja prometa na VXLAN tunel. Za GRE/MPLS-enkapsulirani promet, omogućite odgovarajuće parsiranje protokola na podinterfejsu kako biste uklonili vanjska zaglavlja.
Uklanjanje zaglavlja na osnovu pravila: Koristite ACL (Access Control List - Listu kontrole pristupa) ili pravila saobraćaja za definisanje pravila podudaranja (npr. podudaranje UDP porta 4789 za VXLAN, tip protokola 47 za GRE) i akcije uklanjanja povezivanja. Kada saobraćaj odgovara pravilima, VTEP hardverski čip automatski uklanja navedene zaglavlja tunela (vanjska zaglavlja VXLAN/UDP/IP, MPLS oznake itd.) i prosljeđuje originalni korisni teret sloja 2.
Sinergija distribuiranih gateway-a: U Spine-Leaf VXLAN arhitekturama, fizički VTEP-ovi (Leaf čvorovi) mogu sarađivati sa Layer 3 gateway-ima kako bi dovršili višeslojno uklanjanje (skidanje). Na primjer, nakon što Spine čvorovi proslijede MPLS-enkapsulirani VXLAN promet Leaf VTEP-ovima, VTEP-ovi prvo uklanjaju MPLS oznake, a zatim vrše VXLAN dekapsulaciju.
Da li vam je potreban 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 preduzeća koji implementira VXLAN overlay mrežu sa H3C prekidačima kao VTEP-ovima, podržavajući više virtuelnih mašina (VM) zakupaca. Podatkovni centar koristi MPLS za prenos saobraćaja između glavnih prekidača i VXLAN za komunikaciju između VM-ova. Pored toga, udaljene podružnice šalju saobraćaj u podatkovni centar putem GRE tunela. Da bi se osigurala sigurnost i vidljivost, preduzeće implementira NPB sa Tunnel Encapsulation Stripping između glavne mreže i VTEP-ova.
Kada saobraćaj 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, omogućavajući alatima da pregledaju originalni VM promet.
(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 VTEP obrade, omogućava sveobuhvatnu analizu prometa i osigurava besprijekornu interoperabilnost između MPLS, GRE i VXLAN segmenata.
VTEP-ovi su okosnica VXLAN mreža, omogućavajući 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 ove izazove prethodnom obradom prometa, uklanjanjem različitih zaglavlja (VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS, IPIP) prije nego što stigne do VTEP-ova ili alata za praćenje. Ovo 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 cloud-native arhitekture i hibridne cloud implementacije, sinergija između NPB-ova i VTEP-ova (provajdera tehnologije za tehnologiju enkapsulacije tunela) postaće sve važnija. Iskorištavanjem funkcije NPB-ova za uklanjanje enkapsulacije tunela, mrežni administratori mogu otključati puni potencijal VXLAN mreža, osiguravajući da su efikasne, sigurne i prilagodljive promjenjivim poslovnim potrebama.
Vrijeme objave: 09.01.2026.
