802.1Q标准的以太网帧格式增加了802.1Q字段,该字段包含了Type、PRI、CFI和VID 4个部分,各个部分的含义如下:

·Type:长度为2 bytes,表示帧类型,802.1Q tag帧中Type字段取固定值0x8100,如果不支持802.1Q的设备收到802.1Q帧,则将其丢弃。
·PRI:priority字段,长度为3 bit,表示 以太网帧的优先级,取值范围是0~7,数值越大,优先级越高。当交换机/路由器发生传输拥塞时,优先发送优先级高的数据帧。
·CFI:Canonical Format Indicator,长度为1bit,表示MAC地址是否是经典格式。CFI为0说明是经典格式,CFI为1表示为非经典格式。该字段用于区分以太网帧、FDDI帧和令牌环网帧,在以太网帧中,CFI取值为0
·VID:VLAN ID,长度为12 bit,取值范围是0~4095,其中0和4095是保留值,不能给用户使用。

这里需要关注的是VID字段,该字段唯一标识了一个VLAN,12bit长度的VID可以表示4096个不同的值,除去两个保留值,一个以太网最多可以划分为4094个VLAN。

VXLAN

VXLAN是一种隧道技术。通过将虚拟网络中的数据帧封装在实际物理网络中的报文中进行传输。具体实现方式为:将虚拟网络的数据帧添加VXLAN首部后,封装在物理网络中的UDP报文中,然后以传统网路络的通信方式传送该UDP报文,到达目的主机后,去掉物理网络报文的头部信息以及VXLAN首部,将报文交付给目的终端。整个通信过程目的终端不会感知到物理网络的存在。

利用VXLAN技术组网的方法可以用下图来描述:

图中两台终端T1和T2位于不同的网络中,二者通过路由器来实现互通,通过VXLAN可以使得这两台终端在“逻辑上”位于“同一个”链路层网络中而与两台终端直接相连的路由器也在逻辑上构建了一条在虚拟链路中的通道vxlan tunnel,这样的路由器我们称之为“vxlan隧道终端”(VXLAN Tunnel End Point, VTEP)。在包含VXLAN的网络中,VXLAN的实现机制仅仅对VTEP节点可见。
    需要说明的是,VTEP节点可以由实现了VXLAN功能的交换机、路由器等硬件设备充当,但在更多的基于虚拟化技术实现的网络拓扑的应用中,VTEP节点的角色更多由部署了多台虚拟机的主机中的hypervisor进程来担任,如下图:

 

接下来介绍VXLAN的通信原理。VXLAN通过将逻辑网络中通信的数据帧封装在物理网络中进行传输,封装和解封装的过程由VTEP节点完成。VXLAN将逻辑网络中的数据帧添加VXLAN首部后,封装在物理网络中的UDP报文中传送,VXLAN首部的格式如下:

 

VXLAN首部由8个字节组成,第1个字节为标志位,其中标志位I设为1表示是一个合法的VXLAN首部,其余标志则保留,在传输过程中必须置为0;第2-4字节为保留部分,第5-7字节为VXLAN标识符,用来表示唯一的一个逻辑网络;第8个字节同样为保留字段,暂未使用。
    VXLAN传输过程中,将逻辑链路网络的数据帧添加VXLAN首部后,依次添加UDP首部,IP首部,以太网帧首部后,在物理网络中传输,数据帧的封装格式可以用下图来描述:

 

需要注意的是,外部UDP首部的目的端口号为4789,该数值为默认VXLAN解析程序的端口,外层IP首部中的源IP和目的IP地址均填写通信双方的VTEP地址,协议的其余部分和传统网络相同。

VXLAN网络中的通信过程。对于处于同一个VXLAN的两台虚拟终端,其通信过程可以概括为如下的步骤:
① 发送方向接收方发送数据帧,帧中包含了发送方和接收方的虚拟MAC地址。
② 发送方连接的VTEP节点收到了数据帧,通过查找发送方所在的VXLAN以及接收方所连接的VTEP节点,将该报文添加VXLAN首部、外部UDP首部、外部IP首部后,发送给目的VTEP节点。
③ 报文经过物理网络传输到达目的VTEP节点。
④ 目的VTEP节点接收到报文后,拆除报文的外部IP首部和外部UDP首部,检查报文的VNI以及内部数据帧的目的MAC地址,确认接收方与本VTEP节点相连后,拆除VXLAN首部,将内部数据帧交付给接收方。
⑤ 接收方收到数据帧,传输完成。
    通过以上的步骤可以看出:VXLAN的实现细节以及通信过程对于处于VXLAN中的发送方和接收方是不可见的,基于发送方和接收方的视角,其通信过程和二者真实处于同一链路层网络中的情况完全相同
 

VTEP节点工作机制

通过以上通信步骤的描述可以看到,VTEP节点在VXLAN网络通信中起到了至关重要的作用。在VXLAN网络通信中,VTEP节的职责主要有3项:
    (1) 将虚拟网络通信的数据帧添加VXLAN头部和外部UDP和IP首部。
    (2) 将封装好的数据包转发给正确的VTEP节点。
    (3) 收到其他VTEP发来的VXLAN报文时,拆除外部IP、UDP以及VXLAN首部,然后将内部数据包交付给正确的终端。

 

·VXLAN网关

接下来简要说明一下VXLAN网关节点。VXLAN网关节点适用于这样一种应用场景:当一台处于VXLAN网络中的终端要和一台处于非VXLAN网络中的节点进行通信时,由于VXLAN网络中的终端使用的都是虚拟网络地址,而非VXLAN中的设备使用的是实际的物理地址,此时,VXLAN网关将起到地址转换的作用,通信时,临时将VXLAN终端的虚拟地址转换为物理地址,然后再与外网进行通信。地址转换的方式可基于NAT机制。关于网VXLAN网关的实现详细细节,笔者暂不明白,因此,这里仅简要描述。

 
 
详细链接http://blog.csdn.net/octopusflying/article/details/77609199

vxlan和vlan数据报文的更多相关文章

  1. modbus tcp数据报文结构

    modbus tcp数据报文结构 请求:00 00 00 00 00 06 09 03 00 00 00 01 响应:00 00 00 00 00 05 09 03 02 12 34 一次modbus ...

  2. 006-UDP用户数据报文协议

    一.概述 用户数据报协议(英语:User Datagram Protocol,缩写为UDP),又称用户数据报文协议,是一个简单的面向数据报的传输层协议,正式规范为RFC 768. 在TCP/IP模型中 ...

  3. 国产网络测试仪MiniSMB - 双击就可以直接编辑数据报文字段(如IP地址)

    国产网络测试仪MiniSMB(www.minismb.com)是复刻smartbits的IP网络性能测试工具,是一款专门用于测试智能路由器,网络交换机的性能和稳定性的软硬件相结合的工具.可以通过此以太 ...

  4. VXLAN技术在数据中心的应用

    1.VXLAN技术可以通过物理交换机实现,也可以通过服务器实现,这两种实现的后台反应的是CT技术,还是IT技术来主导数据中心虚拟网络的发展. 2.物理交换机实现的VXLAN受限于芯片支持的规则,一般情 ...

  5. opencontrail—VXLAN模式下数据包的传输过程

    在这篇文章中,我们将看到VM生成的数据包如何能够到达另一个VM或外部资源,Neutron使用OpenContrail插件的上下文中的关键概念/组件是什么. 我们将重点介绍OpenContrail,它如 ...

  6. VLAN报文和非VLAN以太网报文的区别

    VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网)协议,基于802.1Q协议标准. 以太网带VLAN帧结构,是在以太网报文中,位于数据帧中“发送源MAC地址”与“类别/长度域 ...

  7. 呼叫中心获取sip数据报文

    1.下载sngrep并且安装: 运行 ./sngrep 进入呼叫列表,空格选中呼叫流,进入 2.呼叫信息 回车进入原始窗口 空格选中两条消息流,回车进入消息差异窗口 F8设置

  8. Linux内核网络报文简单流程

    转:http://blog.csdn.net/adamska0104/article/details/45397177 Linux内核网络报文简单流程2014-08-12 10:05:09 分类: L ...

  9. openstack之Neutron网络模式vlan,gre,vxlan详解

    第一:neutron openvswitch + vlan虚拟网络 一:基础知识 vlan基础知识 1.vlan介绍 1.1:首先说下lan,LAN 表示 Local Area Network,本地局 ...

随机推荐

  1. Linux之磁盘挂载

    1.查看磁盘分区情况: fdisk -l 可以看到,红框中的硬盘没有分区. 2.开始分区: fdisk /dev/vdb 3.格式化分区: mkfs.xfs 分区名 4.挂载磁盘 挂载方式1: 手动挂 ...

  2. 【问题解决方案】之 hadoop 用jps命令后缺少namenode的问题

    用Xshell连接腾讯cloud里的虚拟机后,jps命令查无namenode导致过滤排序程序跑不起来,如图: 解决方案: Google之,说需要重启,格式化后再启动Hadoop.但鉴于本人不知道实现的 ...

  3. TortoiseGit push免输密码

    (ฅ>ω<*ฅ) 噫又好了~ TortoiseGit push免输密码的方法 – 晨旭的博客~https://www.chenxublog.com/2016/03/04/tortoiseg ...

  4. MySQL之优化

    当 MySQL 单表记录数过大时,增删改查性能都会急剧下降,本文会提供一些优化参考,大家可以参考以下步骤来优化. 一. 单表优化 除非单表数据未来会一直不断上涨,否则不要一开始就考虑拆分,拆分会带来逻 ...

  5. jmeter接口测试------基础笔记

    1.postman发送json格式的post请求,直接放链接 row里面body放请求参数,得到请求结果 2.jmeter请求json时需要注意在请求前创建http信息头管理器,然后信息头添加一条名称 ...

  6. python--logging日志

    一个非常详细的日志使用请看这里:http://www.cnblogs.com/dkblog/archive/2011/08/26/2155018.html # 导入日志模块 import loggin ...

  7. react插件包

    react-scoped-style support ie8,ie8+,chrome,firefox,safari does not support css priority (just apply ...

  8. React Native之TextInput的介绍与使用(富文本封装与使用实例,常用输入框封装与使用实例)

    React Native之TextInput的介绍与使用(富文本封装与使用实例,常用输入框封装与使用实例) TextInput组件介绍 TextInput是一个允许用户在应用中通过键盘输入文本的基本组 ...

  9. KafKa记录

  10. 老男孩python学习自修第十九天【异常处理】

    1.常见的错误 TypeError 类型错误 NameError 没有该变量 ValueError 不期望的值 AttributeError 没有该属性 UnboundLocalError 没有该局部 ...