VxLAN技术发展的背景：
VxLAN的发展得益于在IDC网络中存在如下几个原因：
4094个VLAN在云计算数据中心有可能不够；
虚拟化部署带来的大二层需求；
虚拟机的动态迁移一直限定在二层网络中，无法在不同网段之间迁移
大二层网络中的防环路问题，原有的STP显然不能满足数据中心大二层的需求，从
而出现了TRILL、SPB等新数据中心技术，但是目前落地情况一般。
多租户IP地址冲突问题，云数据中心通过主机虚拟化需要为不同的用户提供服务，而
用户可能使用相同的IP地址，为了隔离用户流量，需要添加额外网关、地址翻译、vpn等技术，增加了组网的复杂性。
基于IP子网区域划分极大限制了虚拟机动态迁移功能，在传统基于IP子网区域划分，虚拟机如果跨三层迁移后，网关需要发生变化必然会导致较长时间的业务中断，这个在传
统的组网架构中是无法调和的矛盾。
如何解决以上问题？
VLAN数量不足问题：
VNI取代VLAN用来表示不同的VxLAN网络，VNI是一个24位进制表示，可以扩展
到1600万 个网段
虚拟化部署带来的大二层需求：
虚拟机可以跨三层网络迁移，不在需要大二层
多租户IP地址冲突问题：
在VxLAN网络中根据VM mac地址表转发（对应VTEP地址的），并非根据VM IP转发只需要控制不同VxLAN的互通即可解决
基于IP子网区域划分极大限制了虚拟机动态迁移功能：
VxLAN实现了计算资源与物理网络的无关性和二层网络在三层网络的扩展
VM迁移后Ingress方向上寻址问题：
通过控制平面（扩展协议、SDN controller或者GARP来更新MAC表（对应VTEP
地址的）
VM迁移后egress方向上的网关不变问题：
VM的IP GW的VTEP IP和GW VMAC 相同，VM在迁移前后无感知网络的变化，
对应的网关MAC没发生变化
VxLAN网络中的几个概念：
什么是VxLAN?
虚拟可扩展局域网（virtual extensible lan），是overlay技
术的一种，通过隧道机制在现有网络上构建一个叠加的网络从
而绕过现有VLAN标签的限制。
什么是VNI?
VNI(VxLAN Network Identifier)虚拟扩展本地网络标示符，VNI取代VLAN用来表示不同的VxLAN网络，是一个24位进制表示，可以扩展到2的24次方个网段。
什么是VTEP？
VTEP(VxLAN Tunnel End Point)虚拟扩展本地网络隧道终结节点，上行方向将虚拟机（服务器）产生的数据封装到UDP包头内发送出去，下行方向将收到的VxLAN报文解封装后发给虚拟机（服务器），VTEP之间建立了两点之间的隧道（VTEP可以为软件、硬件服务器或者网路设备、隧道是无状态的）。
什么是overlay网络叠加技术？
overlay网络是建立在已有网络上的虚拟网络，逻辑节点和逻辑链路构成了overlay网络，overlay网络是为了解决传统网络无法提供的功能和服务。Overlay分为主机overlay、网络overlay、混合overlay。
什么是VxLAN GW和VxLAN IP GW？
VxLAN IP GW：
网络设备支持VXLAN报文的封装与解封装，并根据内层报文的IP头部进行三层转发 。
VxLAN GW：
支持VXLAN报文的封装与解封装，并根据内层报文的MAC头部进行二层转发，实现VxLAN与VLAN的互通。
视频讲解什么是VxLAN：
VxLAN报文封装架构：
VxLAN标签:
标志位（8bits），一个有效的VxLAN网络ID（VNI），第5个bit的I标
志位必须设置为1；余下的7个bit的标志位是保留的，必须设置为0，VxLAN网络ID(VNI)，长24bit，用于标识一个单独的VxLAN网络。
UDP包头:
标准UDP包头，目的端口号为IANA分配的4798，源端口是数据帧本
身的二层桢头的哈希结构，可以用作为流量负载分担的依据。
外层三层包头:
外层IP包头的IP地址为隧道两端的VTEP设备地址，如果Hypervisor承
担了VTEP工作则了服务器网卡地址，如果VTEP为接入交换机，则IP地
址为出端口上的 IP地址或者三层接口地址、loopback地址。
外层二层包头:
外层二层包头为报文在普通网络中做二、三层转发的MAC地址（目的
MAC为目的VTEP设备的 硬件MAC或者三层网关的MAC)。
VxLAN控制平面实现方式：
自学习模式：利用泛洪/广播机制来实现VxLAN网络的建立；指定VxLAN ID映射到一个IP组播组，此VxLAN的VTEP都加入该组播组，通过flooding和learning机制完成学习。
如图VM Server属于同一个VxLAN 10，加入特定组播组239.1.1.1。
自学习方式一
自学习方式二
基于SDN控制器的集中式模式：SDN控制器作为控制平面，通过下发流表指导VTEP的转发；SDN控制器与所有VxLAN ED(Edge Device，边缘设备)设备建立连接（通过openflow协议），通过SDN 控制器给各VxLAN ED部署下发流表来进行VxLAN的转发。
路由协议扩展模式：通过扩展ISIS（类EVI)、bgp协议来实现VxLAN网络的建立；基于EVI邻居发现协议，通过isis扩展协议来实现控制平面和mac地址学习；VxLAN网络启用ENDP（Enhanced Neighbor DiscoveryProtocol,增强的邻居发现协议）协议，核心设备作为ENDS（Enhanced Neighbor DiscoveryServer）设备、接入设备作为ENDC（Enhanced Neighbor DiscoveryClient）设备，ISIS扩展协议来完成mac的发布和回收。
Core设备作为ENDS设备、接入设备（VTEP）作为ENDC设备，ENDC设备向ENDS设备发起注册（包括VxLAN ID、VTEP ID、network ID),ENDS发送应答包括所有ENDC设备信息，建立VxLAN控制平面。
vtep设备转发时需要的报文信息
VxLAN数据平面实现方式：
隧道机制：
源和目的VTEP之间建立隧道，负责报文的VxLAN封装和解封装，VTEP为虚拟机数据包分装了层层包头，这些新包头只会在报文到目的VTEP时才会解封装，中间路径网络设备只会根据外层包头的目的地址进行转发，对于转发路径上的网络设备，一个VxLAN报文就是一个普通IP报文。
在VTEP设备上进行VxLAN的封装解封装，根据MAC地址表（对应有对端的VTEP IP地址）转发,以虚拟机的二层转发/同一个VxLAN为例。
