NVGRE工作原理和特点

网络运维 2023-10-08 三掌柜 手机阅读

NVGRE（Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation）是一种网络虚拟化方法，它旨在解决传统的虚拟局域网（VLAN）在复杂虚拟化环境中的限制。

图片[1]-NVGRE工作原理和特点-不念博客

NVGRE工作原理

NVGRE工作原理涉及数据包的封装，将虚拟网络标识符（TNI）添加到数据包中，通过现有IP网络传输数据包，然后在目标主机上进行解封装和交付。

这使得大规模虚拟网络在物理基础设施上更加灵活和可扩展。

NVGRE是一种用于解决虚拟网络扩展性问题的有效技术。

  • 虚拟网络标识符（TNI）：
    • NVGRE引入了一个24位的虚拟网络标识符（Tenant Network Identifier，TNI），用于标识不同的虚拟网络或租户。每个TNI对应一个独立的虚拟网络，允许多个虚拟网络在同一物理基础设施上运行，而不会相互干扰。
  • 数据包封装：
    • 源MAC地址：表示发送VM的MAC地址。
  • 目标MAC地址：表示接收VM的MAC地址。
  • TNI：24位的虚拟网络标识符。
  • 原始以太网帧：包括源MAC地址、目标MAC地址、以太网协议类型（通常是IPv4或IPv6）等。
    • 图片[2]-NVGRE工作原理和特点-不念博客
  • 传输网络：
    • NVGRE数据包通过现有的IP网络进行传输，包括物理网络或虚拟化网络。
    • 在传输过程中，NVGRE数据包的IP头部信息用于路由和传递，而TNI用于识别目标虚拟网络。
  • 解封装：
    • 当NVGRE数据包到达目标虚拟网络的VM所在的主机时，主机将进行解封装。
    • 它将从NVGRE数据包中提取原始以太网帧，将其交给目标VM进行处理。
  • 学习和维护MAC地址表：
    • NVGRE主机会维护一个MAC地址表，用于将虚拟机的MAC地址映射到TNI。
    • 当主机接收到NVGRE数据包时，它会查找MAC地址表以确定数据包应该传递给哪个VM。
  • 广播和组播支持：
    • NVGRE通常使用广播和组播来支持虚拟网络内的通信。这允许虚拟机进行广播和组播操作，以便满足一些网络协议（如ARP和邻居发现）的需求。

    • NVGRE特点

    图片[3]-NVGRE工作原理和特点-不念博客
  • 网络虚拟化目标：NVGRE的主要目标之一是为多租户和负载均衡网络提供更大的虚拟局域网（VLAN）数量。传统的VLAN数量有限，这在大型数据中心或分布式云环境中可能会受到限制。NVGRE旨在克服这一限制，使得更多的虚拟网络可以在同一物理基础设施上运行。
  • 封装和隧道：NVGRE使用封装技术来实现虚拟网络的隔离。它在虚拟机之间的通信中封装数据包，并通过隧道技术将它们传输到目标虚拟机。这允许虚拟机之间的通信似乎是直接的，而无需考虑底层物理网络。
  • 跨数据中心扩展性：NVGRE的设计考虑到了跨分散的数据中心的需求。它可以用于扩展虚拟网络跨越不同的物理位置，从而支持分布式数据中心架构。