Pikeun ngabahas gateway VXLAN, urang kedah ngabahas heula VXLAN sorangan. Inget yén VLAN tradisional (Virtual Local Area Networks) nganggo ID VLAN 12-bit pikeun ngabagi jaringan, ngadukung dugi ka 4096 jaringan logis. Ieu tiasa dianggo kalayan saé pikeun jaringan alit, tapi dina pusat data modéren, kalayan rébuan mesin virtual, wadah, sareng lingkungan multi-tenant, VLAN henteu cekap. VXLAN lahir, ditetepkeun ku Internet Engineering Task Force (IETF) dina RFC 7348. Tujuanana nyaéta pikeun manjangkeun domain siaran Layer 2 (Ethernet) ngaliwatan jaringan Layer 3 (IP) nganggo torowongan UDP.
Sacara basajan, VXLAN ngabungkus pigura Ethernet dina pakét UDP sareng nambihan VXLAN Network Identifier (VNI) 24-bit, sacara téoritis ngadukung 16 juta jaringan virtual. Ieu sapertos masihan unggal jaringan virtual "kartu idéntitas," anu ngamungkinkeun aranjeunna gerak bébas dina jaringan fisik tanpa silih gangguan. Komponén inti VXLAN nyaéta VXLAN Tunnel End Point (VTEP), anu tanggung jawab pikeun ngabungkus sareng ngadekapsulasi pakét. VTEP tiasa janten parangkat lunak (sapertos Open vSwitch) atanapi parangkat keras (sapertos chip ASIC dina switch).
Naha VXLAN kasohor pisan? Kusabab éta cocog pisan sareng kabutuhan komputasi awan sareng SDN (Software-Defined Networking). Dina awan umum sapertos AWS sareng Azure, VXLAN ngamungkinkeun penyuluhan jaringan virtual panyewa anu lancar. Dina pusat data pribadi, éta ngadukung arsitéktur jaringan overlay sapertos VMware NSX atanapi Cisco ACI. Bayangkeun pusat data kalayan rébuan server, masing-masing ngajalankeun puluhan VM (Mesin Virtual). VXLAN ngamungkinkeun VM ieu pikeun nganggap dirina salaku bagian tina jaringan Layer 2 anu sami, mastikeun transmisi siaran ARP sareng pamundut DHCP anu lancar.
Nanging, VXLAN sanés ubar mujarab. Ngoperasikeun dina jaringan L3 meryogikeun konvérsi L2-ka-L3, nyaéta tempat gateway dianggo. Gerbang VXLAN nyambungkeun jaringan virtual VXLAN sareng jaringan éksternal (sapertos VLAN tradisional atanapi jaringan routing IP), mastikeun aliran data ti dunya virtual ka dunya nyata. Mékanisme penerusan mangrupikeun jantung sareng jiwa gateway, nangtukeun kumaha pakét diprosés, diarahkeun, sareng disebarkeun.
Prosés penerusan VXLAN téh kawas balét anu hipu, unggal léngkah ti sumber ka tujuan raket patalina. Hayu urang bahas léngkah-léngkahna.
Mimitina, pakét dikirim ti host sumber (sapertos VM). Ieu mangrupikeun pigura Ethernet standar anu ngandung alamat MAC sumber, alamat MAC tujuan, tag VLAN (upami aya), sareng payload. Saatos nampi pigura ieu, VTEP sumber mariksa alamat MAC tujuan. Upami alamat MAC tujuan aya dina tabel MAC na (anu diala ngalangkungan diajar atanapi banjir), éta terang ka VTEP jarak jauh mana pakét diteruskeun.
Prosés enkapsulasi penting pisan: VTEP nambihan header VXLAN (kalebet VNI, flags, sareng saterasna), teras header UDP luar (kalayan port sumber dumasar kana hash pigura jero sareng port tujuan tetep 4789), header IP (kalayan alamat IP sumber VTEP lokal sareng alamat IP tujuan VTEP jauh), sareng pamungkas header Ethernet luar. Sakabéh pakét ayeuna némbongan salaku pakét UDP/IP, katingalina sapertos lalu lintas normal, sareng tiasa diarahkeun dina jaringan L3.
Dina jaringan fisik, pakét diteruskeun ku router atanapi switch dugi ka ngahontal VTEP tujuan. VTEP tujuan ngaleupaskeun header luar, mariksa header VXLAN pikeun mastikeun VNI cocog, teras nganteurkeun pigura Ethernet jero ka host tujuan. Upami pakét teu dipikanyaho unicast, broadcast, atanapi multicast (BUM) traffic, VTEP ngaréplikasi pakét ka sadaya VTEP anu relevan nganggo flooding, ngandelkeun grup multicast atanapi unicast header replication (HER).
Inti tina prinsip forwarding nyaéta pamisahan antara control plane jeung data plane. Control plane ngagunakeun Ethernet VPN (EVPN) atawa mékanisme Flood and Learn pikeun diajar pemetaan MAC jeung IP. EVPN dumasar kana protokol BGP sarta ngamungkinkeun VTEP pikeun silih tukeur informasi routing, saperti MAC-VRF (Virtual Routing and Forwarding) jeung IP-VRF. Data plane tanggung jawab pikeun forwarding nu sabenerna, ngagunakeun torowongan VXLAN pikeun transmisi nu efisien.
Nanging, dina palaksanaan anu saleresna, efisiensi forwarding sacara langsung mangaruhan kinerja. Banjir tradisional tiasa kalayan gampang nyababkeun badai siaran, khususna dina jaringan ageung. Ieu nyababkeun kabutuhan optimasi gateway: gateway henteu ngan ukur nyambungkeun jaringan internal sareng éksternal tapi ogé bertindak salaku agén ARP proxy, nanganan bocor rute, sareng mastikeun jalur forwarding anu pangpondokna.
Gerbang VXLAN Terpusat
Gerbang VXLAN terpusat, disebut ogé gerbang terpusat atanapi gerbang L3, biasana dipasang di ujung atanapi lapisan inti pusat data. Éta bertindak salaku hub pusat, anu kedah diliwatan ku sadaya lalu lintas cross-VNI atanapi cross-subnet.
Sacara prinsip, gateway terpusat bertindak salaku gateway standar, nyayogikeun layanan routing Layer 3 pikeun sadaya jaringan VXLAN. Pertimbangkeun dua VNI: VNI 10000 (subnet 10.1.1.0/24) sareng VNI 20000 (subnet 10.2.1.0/24). Upami VM A dina VNI 10000 hoyong ngaksés VM B dina VNI 20000, pakét éta mimitina ngahontal VTEP lokal. VTEP lokal ngadeteksi yén alamat IP tujuan henteu aya dina subnet lokal sareng neraskeun ka gateway terpusat. Gateway ngadekapsulasi pakét, ngadamel kaputusan routing, teras ngabungkus deui pakét kana torowongan ka VNI tujuan.
Kauntungannana jelas:
○ Manajemén basajanSadaya konfigurasi routing dipusatkeun dina hiji atanapi dua alat, anu ngamungkinkeun operator pikeun ngajaga ngan ukur sababaraha gateway pikeun nutupan sakumna jaringan. Pendekatan ieu cocog pikeun pusat data atanapi lingkungan alit sareng sedeng anu nerapkeun VXLAN pikeun anu mimiti.
○Éfisién sumber dayaGateway biasana mangrupa perangkat keras kinerja tinggi (sapertos Cisco Nexus 9000 atanapi Arista 7050) anu sanggup nanganan lalu lintas anu ageung. Bidang kontrolna terpusat, ngagampangkeun integrasi sareng pangontrol SDN sapertos NSX Manager.
○Kontrol kaamanan anu kuatLalulintas kedah ngaliwat gateway, anu ngagampangkeun palaksanaan ACL (Access Control Lists), firewall, sareng NAT. Bayangkeun skénario multi-tenant dimana gateway terpusat tiasa kalayan gampang ngasingkeun lalu lintas tenant.
Tapi kakuranganna teu tiasa dipaliré:
○ Titik gagal tunggalUpami gateway gagal, komunikasi L3 di sakumna jaringan bakal lumpuh. Sanaos VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) tiasa dianggo pikeun redundansi, éta tetep mawa résiko.
○Hambatan kinerjaSadaya lalu lintas wétan-kulon (komunikasi antara server) kedah ngalangkungan gateway, anu ngahasilkeun jalur anu teu optimal. Salaku conto, dina klaster 1000-node, upami bandwidth gateway nyaéta 100Gbps, panyumbatan kamungkinan bakal kajantenan nalika jam-jam sibuk.
○Skalabilitas anu goréngSabot skala jaringan ningkat, beban gateway ningkat sacara éksponénsial. Dina conto di dunya nyata, kuring ningali pusat data kauangan anu nganggo gateway terpusat. Mimitina, éta jalan lancar, tapi saatos jumlah VM dua kali lipat, latency naék pisan ti mikrodetik ka milidetik.
Skenario Aplikasi: Cocog pikeun lingkungan anu meryogikeun kesederhanaan manajemen anu luhur, sapertos awan pribadi perusahaan atanapi jaringan uji. Arsitektur ACI Cisco sering nganggo modél terpusat, digabungkeun sareng topologi tulang tonggong daun, pikeun mastikeun operasi gateway inti anu efisien.
Gerbang VXLAN Terdistribusi
Gerbang VXLAN anu disebarkeun, ogé katelah gerbang anu disebarkeun atanapi gerbang anycast, mindahkeun fungsi gerbang ka unggal saklar daun atanapi hypervisor VTEP. Unggal VTEP bertindak salaku gerbang lokal, nanganan penerusan L3 pikeun subnet lokal.
Prinsipna langkung fleksibel: unggal VTEP dikonfigurasi nganggo IP virtual (VIP) anu sami sareng gateway standar, nganggo mékanisme Anycast. Paket cross-subnet anu dikirim ku VM diarahkeun langsung dina VTEP lokal, tanpa kedah ngalangkungan titik pusat. EVPN khususna kapaké di dieu: ngalangkungan BGP EVPN, VTEP diajar rute host jarak jauh sareng nganggo MAC/IP binding pikeun nyingkahan banjir ARP.
Contona, VM A (10.1.1.10) hoyong ngaksés VM B (10.2.1.10). Gerbang standar VM A nyaéta VIP tina VTEP lokal (10.1.1.1). VTEP lokal ngarahkeun ka subnet tujuan, ngabungkus pakét VXLAN, sareng ngirimkeunana langsung ka VTEP VM B. Prosés ieu ngaminimalkeun jalur sareng latency.
Kaunggulan anu luar biasa:
○ Skalabilitas anu luhurNyebarkeun fungsi gateway ka unggal node ningkatkeun ukuran jaringan, anu mangpaat pikeun jaringan anu langkung ageung. Panyadia awan ageung sapertos Google Cloud nganggo mékanisme anu sami pikeun ngadukung jutaan VM.
○Kinerja anu unggulLalulintas wétan-kulon diolah sacara lokal pikeun nyingkahan hambatan. Data tés nunjukkeun yén throughput tiasa ningkat 30%-50% dina modeu terdistribusi.
○Pamulihan kasalahan gancangHiji kagagalan VTEP ngan mangaruhan host lokal, sahingga node anu sanés teu kapangaruhan. Digabungkeun sareng konvergénsi EVPN anu gancang, waktos pamulihan dina detik.
○Pamakéan sumber daya anu saéMangpaatkeun chip ASIC Leaf switch anu tos aya pikeun akselerasi hardware, kalayan laju forwarding ngahontal tingkat Tbps.
Naon kakuranganna?
○ Konfigurasi anu rumitUnggal VTEP meryogikeun konfigurasi routing, EVPN, sareng fitur-fitur sanésna, anu ngajantenkeun palaksanaan awal nyéépkeun waktos. Tim operasi kedah wawuh sareng BGP sareng SDN.
○Sarat perangkat keras anu luhurGerbang terdistribusi: Teu sadaya switch ngadukung gerbang terdistribusi; chip Broadcom Trident atanapi Tomahawk diperyogikeun. Implementasi perangkat lunak (sapertos OVS dina KVM) henteu tiasa dianggo sapertos perangkat keras.
○Tangtangan KonsistensiDidistribusikeun hartina sinkronisasi kaayaan gumantung kana EVPN. Upami sési BGP fluktuatif, éta tiasa nyababkeun liang hideung routing.
Skenario Aplikasi: Sampurna pikeun pusat data hyperscale atanapi awan umum. Router terdistribusi VMware NSX-T mangrupikeun conto anu umum. Digabungkeun sareng Kubernetes, éta ngadukung jaringan kontainer kalayan lancar.
Gerbang VxLAN Terpusat vs. Gerbang VxLAN Terdistribusi
Ayeuna kana klimaksna: mana anu langkung saé? Jawabanna nyaéta "gumantung", tapi urang kedah ngagali langkung jero kana data sareng studi kasus pikeun ngayakinkeun anjeun.
Tina segi kinerja, sistem anu disebarkeun jelas langkung unggul. Dina patokan pusat data anu umum (dumasar kana alat uji Spirent), latency rata-rata gateway terpusat nyaéta 150μs, sedengkeun sistem anu disebarkeun ngan ukur 50μs. Dina hal throughput, sistem anu disebarkeun tiasa kalayan gampang ngahontal line-rate forwarding sabab ngamangpaatkeun routing Spine-Leaf Equal Cost Multi-Path (ECMP).
Skalabilitas mangrupikeun medan perang anu sanés. Jaringan terpusat cocog pikeun jaringan kalayan 100-500 node; saluareun skala ieu, jaringan anu disebarkeun langkung unggul. Candak Alibaba Cloud, contona. VPC (Virtual Private Cloud) maranéhanana nganggo gateway VXLAN anu disebarkeun pikeun ngadukung jutaan pangguna di sakumna dunya, kalayan latency daérah tunggal di handap 1ms. Pendekatan terpusat bakal runtuh ti baheula.
Kumaha upami biaya? Solusi terpusat nawiskeun investasi awal anu langkung handap, ngan ukur meryogikeun sababaraha gateway kelas atas. Solusi terdistribusi meryogikeun sadaya simpul daun pikeun ngadukung offload VXLAN, anu ngarah kana biaya pamutahiran perangkat keras anu langkung luhur. Nanging, dina jangka panjang, solusi terdistribusi nawiskeun biaya O&M anu langkung handap, sabab alat otomatisasi sapertos Ansible ngaktipkeun konfigurasi batch.
Kaamanan sareng reliabilitas: Sistem terpusat ngagampangkeun panyalindungan terpusat tapi nimbulkeun résiko anu luhur pikeun serangan tunggal. Sistem terdistribusi langkung tahan banting tapi meryogikeun bidang kontrol anu kuat pikeun nyegah serangan DDoS.
Studi kasus di dunya nyata: Hiji perusahaan e-commerce nganggo VXLAN terpusat pikeun ngawangun situsna. Salila période puncak, panggunaan CPU gateway naék nepi ka 90%, anu nyababkeun keluhan pangguna ngeunaan latensi. Ngaganti ka modél terdistribusi ngabéréskeun masalah ieu, ngamungkinkeun perusahaan pikeun kalayan gampang ngagandakeun skala na. Sabalikna, hiji bank leutik keukeuh kana modél terpusat sabab aranjeunna ngutamakeun audit patuh sareng mendakan manajemén terpusat langkung gampang.
Sacara umum, upami anjeun milarian kinerja sareng skala jaringan anu ekstrim, pendekatan anu disebarkeun mangrupikeun jalan anu kedah ditempuh. Upami anggaran anjeun terbatas sareng tim manajemen anjeun kirang pangalaman, pendekatan anu terpusat langkung praktis. Ka hareupna, kalayan munculna 5G sareng komputasi ujung, jaringan anu disebarkeun bakal janten langkung populér, tapi jaringan terpusat bakal tetep berharga dina skenario khusus, sapertos interkoneksi kantor cabang.
Broker Paket Jaringan Mylinking™ngadukung VxLAN, VLAN, GRE, MPLS Header Stripping
Ngarojong header VxLAN, VLAN, GRE, MPLS anu dicabut dina pakét data asli sareng diteruskeun kaluaranna.
Waktos posting: 09-Okt-2025
