關于NVGRE和VXLAN隧道協議相信大家都不陌生，但是事實上隧道協議只是虛擬化網絡中的一部分，它并不提供實質性的功能，只是定義不同虛擬機之間如何封裝、轉發數據包。本文想強調兩點：其一，NVGRE和VXLAN都是用三層協議封裝二層協議;其二，這兩項技術都解決了VLAN規模固定的問題，不再局限于4094個。隨著各種新技術的興起，一項標準已經無法滿足需求，技術巨頭們爭先恐后的想讓自己的標準成為業內統一的標準，其中NVGRE和VXLAN就是典型的例子，那么這兩項技術的區別到底在哪里呢?
VXLAN
VXLAN主要是由Cisco推出的，VXLAN的包頭有一個24bit的ID段，即意味著1600萬個獨一無二的虛擬網段，這個ID通常是對UDP端口采取偽隨機算法而生成的(UDP端口是由該幀中的原始MAC Hash生成的)。這樣做的好處是可以保證基于5元組的負載均衡，保存VM之間數據包的順序，具體做法是將數據包內部的MAC組映射到唯一的UDP端口組。將二層廣播被轉換成IP組播,VXLAN使用IP組播在虛擬網段中泛洪而且依賴于動態MAC學習。VXLAN封裝將數據包大小擴展到50字節，如下圖所示：
由于數據包比較大，所以VXLAN需要借助支持大型幀的傳輸網絡才能支持數據包規模的擴展。
NVGRE
NVGRE主要支持者是Microsoft。與VXLAN不同的是，NVGRE沒有采用標準傳輸協議(TCP/UDP)，而是借助通用路由封裝協議(GRE)。NVGRE使用GRE頭部的低24位作為租戶網絡標識符(TNI)，與VXLAN一樣可以支持1600個虛擬網絡。為了提供描述帶寬利用率粒度的流，傳輸網絡需要使用GRE頭，但是這導致NVGRE不能兼容傳統負載均衡，這是NVGRE與VXLAN相比最大的區別也是最大的不足。為了提高負載均衡能力建議每個NVGRE主機使用多個IP地址，確保更多流量能夠被負載均衡。
NVGRE不需要依賴泛洪和IP組播進行學習，而是以一種更靈活的方式進行廣播，但是這需要依賴硬件/供應商。最后一個區別關于分片，NVGRE支持減小數據包最大傳輸單元以減小內部虛擬網絡數據包大小，不需要要求傳輸網絡支持傳輸大型幀。
實驗
OVS(open Vswitch)可以支持這兩種隧道協議。可以實現兩個虛擬機的簡單通信，在兩個主機上面分別運行VM，并且在這個VM之間創建一個隧道。如果沒有GRE隧道，兩個VM就無法連接。在主機之間創建隧道的簡單步驟：
1、主機1配置如下：
ovs-vsctl add-br brgre
ovs-vsctl add-br brvm
ovs-vsctl add-port brgre eth0
ifconfig eth0 0
ifconfig brgre 192.168.1.100 netmask 255.255.255.0
route add default gw 192.168.1.1 brgre
ifconfig brvm 10.1.2.10 netmask 255.255.255.0
ovs-vsctl add-port brvm gre1 -- set interface gre1 type=gre options:remoteip=192.168.1.111
2、主機2配置如下：
ovs-vsctl add-br brgre
ovs-vsctl add-br brvm
ovs-vsctl add-port brgre eth0
ifconfig eth0 0
ifconfig brgre 192.168.1.111 netmask 255.255.255.0
route add default gw 192.168.1.1 brgre
ifconfig brvm 10.1.2.11 netmask 255.255.255.0
ovs-vsctl add-port brvm gre1 -- set interface gre1 type=gre options:remoteip=192.168.1.100
在每臺主機中創建2個橋，其中brvm用于仿真虛擬機，另一個brgre用作與其他主機的做隧道(VTEP)連接。eth0連接brgre，brgre綁定IP用于實現隧道。為了簡化實驗，我將GRE隧道設置在同一子網中，當然可以放于不同域中使仿真場景更真實。下面就可以進行測試了，10.1.2.10和10.2.1.11應該是可以ping通的，這兩個VM域通過隧道連接，同樣，也可以改成VXLAN隧道配置。
京公網安備 11010502049343號