In moderne netwerkargitektuur is VLAN (Virtual Local Area Network) en VXLAN (Virtual Extended Local Area Network) die twee mees algemene netwerkvirtualiseringstegnologieë. Hulle mag dalk soortgelyk lyk, maar daar is eintlik 'n aantal belangrike verskille.
VLAN (Virtuele Plaaslike Area Netwerk)
VLAN is die afkorting vir Virtual Local Area Network (Virtual local area network). Dit is 'n tegniek wat die fisiese toestelle in 'n LAN in verskeie subnette verdeel volgens logiese verwantskappe. VLAN word op netwerkskakelaars gekonfigureer om netwerktoestelle in verskillende logiese groepe te verdeel. Alhoewel hierdie toestelle fisies op verskillende plekke geleë mag wees, stel VLAN hulle in staat om logies aan dieselfde netwerk te behoort, wat buigsame bestuur en isolasie moontlik maak.
Die kern van VLAN-tegnologie lê in die verdeling van skakelaarpoorte. Skakelaars bestuur verkeer gebaseer op die VLAN ID (VLAN-identifiseerder). VLAN-ID's wissel van 1 tot 4095 en is tipies 12 binêre syfers (d.w.s. die reeks 0 tot 4095), wat beteken dat 'n skakelaar tot 4 096 VLans kan ondersteun.
Werkvloei
○ VLAN-identifikasie: Wanneer 'n pakket 'n skakelaar binnegaan, besluit die skakelaar na watter VLAN die pakket aangestuur moet word gebaseer op die VLAN-ID-inligting in die pakket. Tipies word die IEEE 802.1Q-protokol gebruik om die dataraam met VLAN te merk.
○ VLAN-uitsaaidomein: Elke VLAN is 'n onafhanklike uitsaaidomein. Selfs al is verskeie VLAN'e op dieselfde fisiese skakelaar, is hul uitsendings van mekaar geïsoleer, wat onnodige uitsaaiverkeer verminder.
○ Data-aanstuur: Die skakelaar stuur die datapakket na die ooreenstemmende poort volgens die verskillende VLAN-etikette. As die toestelle tussen verskillende VLAN'e moet kommunikeer, moet hulle deur laag 3-toestelle, soos routers, aangestuur word.
Gestel jy het 'n maatskappy met verskeie departemente, wat elkeen 'n ander VLAN gebruik. Met die skakelaar kan jy alle toestelle in die finansiële departement in VLAN 10 verdeel, dié in die verkoopsdepartement in VLAN 20, en dié in die tegniese departement in VLAN 30. Op hierdie manier is die netwerk tussen departemente heeltemal geïsoleer.
Voordele
○ Verbeterde sekuriteit: VLAN kan effektief ongemagtigde toegang tussen verskillende VLans voorkom deur verskillende dienste in verskillende netwerke te verdeel.
○ Netwerkverkeersbestuur: Deur VLAN'e toe te ken, kan uitsaaistorms vermy word en die netwerk meer doeltreffend wees. Uitsaaipakkette sal slegs binne die VLAN gepropageer word, wat bandwydteverbruik verminder.
○ Netwerkbuigsaamheid: VLAN kan die netwerk buigsaam verdeel volgens die besigheidsbehoeftes. Toestelle in die finansiële departement kan byvoorbeeld aan dieselfde VLAN toegewys word, selfs al is hulle fisies op verskillende verdiepings geleë.
Beperkings
○ Beperkte skaalbaarheid: Aangesien VLans op tradisionele skakelaars staatmaak en tot 4096 VLans ondersteun, kan dit 'n knelpunt vir groot netwerke of grootskaalse gevirtualiseerde omgewings word.
○ Kruisdomeinverbindingsprobleem: VLAN is 'n plaaslike netwerk, kruis-VLAN-kommunikasie moet deur die drielaag-skakelaar of router uitgevoer word, wat die kompleksiteit van die netwerk kan verhoog.
Toepassingscenario
○ Isolasie en Sekuriteit in Ondernemingsnetwerke: VLans word wyd gebruik in ondernemingsnetwerke, veral in groot organisasies of kruisdepartementele omgewings. Die sekuriteit en toegangsbeheer van die netwerk kan verseker word deur verskillende departemente of besigheidstelsels deur VLAN te verdeel. Byvoorbeeld, die finansiële departement sal dikwels in 'n ander VLAN as die O&O-departement wees om ongemagtigde toegang te vermy.
○ Verminder Uitsaaistorm: VLAN help om uitsaaistormverkeer te beperk. Normaalweg sal die uitsaaistormpakkette deur die netwerk versprei word, maar in die VLAN-omgewing sal die uitsaaistormverkeer slegs binne die VLAN versprei word, wat die netwerklas wat deur die uitsaaistorm veroorsaak word, effektief verminder.
○ Klein of Mediumgrootte Lokale Areanetwerk: Vir sommige klein en mediumgrootte ondernemings bied VLAN 'n eenvoudige en effektiewe manier om 'n logies geïsoleerde netwerk te bou, wat netwerkbestuur meer buigsaam maak.
VXLAN (Virtuele Uitgebreide Plaaslike Area Netwerk)
VXLAN (Virtual Extensible LAN) is 'n nuwe tegnologie wat voorgestel word om die beperkings van tradisionele VLAN in grootskaalse datasentrums en virtualiseringsomgewings op te los. Dit gebruik inkapselingstegnologie om laag 2 (L2) datapakkette deur die bestaande laag 3 (L3) netwerk oor te dra, wat deur die skaalbaarheidsbeperking van VLAN breek.
Deur tonneltegnologie en inkapselingsmeganisme "toedraai" VXLAN die oorspronklike laag 2-datapakkette in laag 3 IP-datapakkette, sodat die datapakkette in die bestaande IP-netwerk oorgedra kan word. Die kern van VXLAN lê in sy inkapselings- en ontkapselingsmeganisme, dit wil sê, die tradisionele L2-dataraam word deur die UDP-protokol ingekapsel en deur die IP-netwerk oorgedra.
Werkvloei
○ VXLAN-koptekst-inkapseling: In die implementering van VXLAN sal elke laag 2-pakket as 'n UDP-pakket ingekapsel word. VXLAN-inkapseling sluit in: VXLAN-netwerkidentifiseerder (VNI), UDP-koptekst, IP-koptekst en ander inligting.
○ Tonnelterminaal (VTEP): VXLAN gebruik tonneltegnologie en pakkies word deur 'n paar VTEP-toestelle ingekapsuleer en ontkapsuleer. VTEP, VXLAN Tunnel Endpoint, is die brug wat VLAN en VXLAN verbind. Die VTEP kapsuleer die ontvangde L2-pakkies as VXLAN-pakkies en stuur dit na die bestemmings-VTEP, wat weer die ingekapsuleerde pakkies in die oorspronklike L2-pakkies ontkapsuleer.
○ Inkapselingsproses van VXLAN: Nadat die VXLAN-koptekst aan die oorspronklike datapakket geheg is, sal die datapakket deur die IP-netwerk na die bestemmings-VTEP oorgedra word. Die bestemmings-VTEP dekapsuleer die pakket en stuur dit aan die korrekte ontvanger gebaseer op die VNI-inligting.
Voordele
○ Skaalbaar: VXLAN ondersteun tot 16 miljoen virtuele netwerke (VNI), baie meer as VLAN se 4096 identifiseerders, wat dit ideaal maak vir grootskaalse datasentrums en wolkomgewings.
○ Kruis-datasentrumondersteuning: VXLAN kan die virtuele netwerk tussen verskeie datasentrums in verskillende geografiese liggings uitbrei, wat die beperkings van tradisionele VLAN verbreek, en is geskik vir moderne wolkrekenaar- en virtualiseringsomgewings.
○ Vereenvoudig datasentrumnetwerk: Deur VXLAN kan hardewaretoestelle van verskillende vervaardigers interoperabel wees, multi-huurder omgewings ondersteun en die netwerkontwerp van grootskaalse datasentrums vereenvoudig.
Beperkings
○ Hoë Kompleksiteit: Die konfigurasie van VXLAN is relatief kompleks, wat tonnelinkapseling, VTEP-konfigurasie, ens. behels, wat addisionele tegniese stapelondersteuning vereis en die kompleksiteit van werking en onderhoud verhoog.
○ Netwerklatensie: As gevolg van die addisionele verwerking wat vereis word deur die proses van inkapseling en ontkapseling, kan VXLAN 'n mate van netwerklatensie veroorsaak, hoewel hierdie latensie gewoonlik klein is, maar steeds in hoëprestasie-veeleisende omgewings in ag geneem moet word.
VXLAN Toepassingscenario
○ Datasentrumnetwerkvirtualisering: VXLAN word wyd gebruik in grootskaalse datasentrums. Bedieners in die datasentrum gebruik gewoonlik virtualiseringstegnologie. VXLAN kan help om 'n virtuele netwerk tussen verskillende fisiese bedieners te skep, wat die beperking van VLAN in skaalbaarheid vermy.
○ Multi-huurder Wolkomgewing: In 'n publieke of private wolk kan VXLAN 'n onafhanklike virtuele netwerk vir elke huurder verskaf en elke huurder se virtuele netwerk deur VNI identifiseer. Hierdie kenmerk van VXLAN is goed geskik vir moderne wolkrekenaars en multi-huurder omgewings.
○ Netwerkskalering oor datasentrums: VXLAN is veral geskik vir scenario's waar virtuele netwerke oor verskeie datasentrums of geografiese gebiede ontplooi moet word. Omdat VXLAN IP-netwerke vir inkapseling gebruik, kan dit maklik verskillende datasentrums en geografiese liggings oorspan om virtuele netwerkuitbreiding op 'n wêreldwye skaal te bewerkstellig.
VLAN teenoor VxLAN
VLAN en VXLAN is albei netwerkvirtualiseringstegnologieë, maar hulle is geskik vir verskillende toepassingscenario's. VLAN is geskik vir klein of mediumskaalse netwerkomgewings en kan basiese netwerkisolasie en sekuriteit bied. Die sterkte daarvan lê in die eenvoud, gemak van konfigurasie en wye ondersteuning.
VXLAN is 'n tegnologie wat ontwerp is om te voldoen aan die behoefte aan grootskaalse netwerkuitbreiding in moderne datasentrums en wolkrekenaaromgewings. Die sterkte van VXLAN lê in die vermoë om miljoene virtuele netwerke te ondersteun, wat dit geskik maak vir die ontplooiing van gevirtualiseerde netwerke oor datasentrums. Dit breek deur die beperking van VLAN in skaalbaarheid en is geskik vir meer komplekse netwerkontwerp.
Alhoewel die naam VXLAN blykbaar 'n uitbreidingsprotokol van VLAN is, verskil VXLAN in werklikheid wesenlik van VLAN deur sy vermoë om virtuele tonnels te bou. Die belangrikste verskille tussen hulle is soos volg:
Kenmerk | VLAN | VXLAN |
|---|---|---|
| Standaard | IEEE 802.1Q | RFC 7348 (IETF) |
| Laag | Laag 2 (Dataskakel) | Laag 2 oor Laag 3 (L2oL3) |
| Inkapseling | 802.1Q Ethernet-koptekst | MAC-in-UDP (ingekapsuleer in IP) |
| ID-grootte | 12-bis (0-4095 VLAN'e) | 24-bis (16.7 miljoen VNI's) |
| Skaalbaarheid | Beperk (4094 bruikbare VLAN'e) | Hoogs skaalbaar (ondersteun multi-huurder wolke) |
| Uitsendinghantering | Tradisionele oorstromings (binne VLAN) | Gebruik IP-multicast of kop-end replikasie |
| Oorhoofse | Laag (4-greep VLAN-etiket) | Hoog (~50 grepe: UDP + IP + VXLAN-koptekste) |
| Verkeersisolasie | Ja (per VLAN) | Ja (per VNI) |
| Tonnelbou | Geen tonnelwerk (plat L2) | Gebruik VTEP's (VXLAN-tonnel-eindpunte) |
| Gebruiksgevalle | Klein/medium LAN's, ondernemingsnetwerke | Wolkdatasentrums, SDN, VMware NSX, Cisco ACI |
| Spanning Tree (STP) Afhanklikheid | Ja (om lusse te voorkom) | Nee (gebruik Laag 3-roetering, vermy STP-probleme) |
| Hardeware-ondersteuning | Ondersteun op alle skakelaars | Vereis VXLAN-bekwame skakelaars/NIC's (of sagteware VTEP's) |
| Mobiliteitsondersteuning | Beperk (binne dieselfde L2-domein) | Beter (VM'e kan oor subnette beweeg) |
Wat kan Mylinking™ Network Packet Broker vir Network Virtual Technology doen?
VLAN Geëtiketteer, VLAN Ongeëtiketteer, VLAN Vervang:
Ondersteun die ooreenstemming van enige sleutelveld in die eerste 128 grepe van 'n pakkie. Die gebruiker kan die verrekeningswaarde en sleutelveldlengte en -inhoud aanpas, en die verkeersuitsetbeleid volgens die gebruikerskonfigurasie bepaal.
Tonnel-inkapselingstrooping:
Ondersteun die VxLAN-, VLAN-, GRE-, GTP-, MPLS-, IPIP-koptekst wat in die oorspronklike datapakket gestroop en deurgestuurde uitvoer is.
Identifikasie van tonnelprotokol
Ondersteun outomatiese identifisering van verskeie tonnelprotokolle soos GTP / GRE / PPTP / L2TP / PPPOE/IPIP. Volgens die gebruikerskonfigurasie kan die verkeersuitsetstrategie geïmplementeer word volgens die binneste of buitenste laag van die tonnel.
Jy kan hier kyk vir meer besonderhede oor die verwanteNetwerkpakketmakelaar.
Plasingstyd: 25 Junie 2025
