Na era da computación en nube e a virtualización de redes, VXLAN (Virtual Extensible LAN) converteuse nunha tecnoloxía fundamental para a construción de redes superpostas escalables e flexibles. No corazón da arquitectura VXLAN atópase o VTEP (VXLAN Tunnel Endpoint), un compoñente fundamental que permite a transmisión sen fisuras do tráfico de capa 2 a través de redes de capa 3. A medida que o tráfico de rede se fai cada vez máis complexo con varios protocolos de encapsulación, o papel dos Network Packet Brokers (NPB) con capacidades de eliminación de encapsulación de túneles tornouse indispensable para optimizar as operacións VTEP. Este blog explora os fundamentos de VTEP e a súa relación con VXLAN e, a continuación, afonda en como a función de eliminación de encapsulación de túneles dos NPB mellora o rendemento de VTEP e a visibilidade da rede.
Comprender VTEP e a súa relación con VXLAN
Primeiro, aclaremos os conceptos básicos: VTEP, abreviatura de VXLAN Tunnel Endpoint (punto final do túnel VXLAN), é unha entidade de rede responsable de encapsular e decapsular paquetes VXLAN nunha rede superposta VXLAN. Serve como punto de inicio e fin dos túneles VXLAN, actuando como unha "porta de enlace" que une a rede superposta virtual e a rede subxacente física. Os VTEP poden implementarse como dispositivos físicos (como conmutadores ou enrutadores compatibles con VXLAN) ou entidades de software (como conmutadores virtuais, hosts de contedores ou proxies en máquinas virtuais).
A relación entre VTEP e VXLAN é inherentemente simbiótica: VXLAN depende dos VTEP para realizar a súa funcionalidade principal, mentres que os VTEP existen exclusivamente para soportar operacións VXLAN. O valor fundamental de VXLAN é crear unha rede virtual de capa 2 sobre unha rede IP de capa 3 mediante o encapsulamento MAC-in-UDP, superando as limitacións de escalabilidade das VLAN tradicionais (que só admiten 4096 ID de VLAN) cun identificador de rede VXLAN (VNI) de 24 bits que permite ata 16 millóns de redes virtuais. Así é como os VTEP permiten isto: cando unha máquina virtual (VM) envía tráfico, o VTEP local encapsula a trama Ethernet de capa 2 orixinal engadindo unha cabeceira VXLAN (que contén o VNI), unha cabeceira UDP (usando o porto 4789 por defecto), unha cabeceira IP externa (coa IP VTEP de orixe e a IP VTEP de destino) e unha cabeceira Ethernet externa. O paquete encapsulado transmítese entón a través da rede subxacente de capa 3 ao VTEP de destino, que desencapsula o paquete eliminando todas as cabeceiras externas, recupera a trama Ethernet orixinal e a reenvía á máquina virtual de destino segundo o VNI.
Ademais, os VTEP xestionan tarefas críticas como a aprendizaxe de enderezos MAC (mapeando dinamicamente os enderezos MAC dos hosts locais e remotos aos enderezos IP dos VTEP) e o procesamento do tráfico de difusión, unicast descoñecido e multicast (BUM), xa sexa a través de grupos de multicast ou replicación no extremo principal no modo só de unicast. En esencia, os VTEP son os elementos básicos que fan posible a virtualización de rede e o illamento multiinquilino de VXLAN.
O desafío do tráfico encapsulado para os VTEP
Nos entornos de centros de datos modernos, o tráfico VTEP raramente se limita á encapsulación VXLAN pura. O tráfico que pasa a través dos VTEP adoita levar varias capas de cabeceiras de encapsulación, incluíndo VLAN, GRE, GTP, MPLS ou IPIP, ademais de VXLAN. Esta complexidade de encapsulación supón desafíos significativos para as operacións VTEP e a posterior monitorización, análise e aplicación da seguridade da rede:
○ - Visibilidade reducidaA maioría das ferramentas de monitorización e seguridade de rede (como IDS/IPS, analizadores de fluxo e rastreadores de paquetes) están deseñadas para procesar o tráfico nativo de capa 2/capa 3. As cabeceiras encapsuladas ocultan a carga útil orixinal, o que fai imposible que estas ferramentas analicen con precisión o contido do tráfico ou detecten anomalías.
○ - Maior sobrecarga de procesamentoOs propios VTEP deben gastar recursos informáticos adicionais para procesar paquetes encapsulados multicapa, especialmente en contornas de tráfico intenso. Isto pode levar a un aumento da latencia, unha redución do rendemento e posibles obstáculos no rendemento.
○ - Problemas de interoperabilidadeOs diferentes segmentos de rede ou os entornos multiprovedor poden empregar diferentes protocolos de encapsulación. Sen unha eliminación de cabeceiras axeitada, o tráfico pode non reenviarse ou procesarse correctamente ao pasar polos VTEP, o que pode provocar problemas de interoperabilidade.
Como a eliminación de encapsulación de túneles das NPB potencia os VTEP
Os axentes de paquetes de rede (NPB) Mylinking™ con capacidades de eliminación de encapsulación de túneles abordan estes desafíos actuando como un "preprocesador de tráfico" para os VTEP. Os NPB poden eliminar varias cabeceiras de encapsulación (incluíndo VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS e IPIP) dos paquetes de datos orixinais antes de reenviar o tráfico aos VTEP ou ás ferramentas de monitorización/seguridade. Esta funcionalidade ofrece tres vantaxes clave para as operacións dos VTEP:
1. Visibilidade e seguridade da rede melloradas
Ao eliminar as cabeceiras de encapsulamento, os NPB expoñen a carga útil orixinal dos paquetes, o que permite que as ferramentas de monitorización e seguridade "vexan" o contido real do tráfico. Por exemplo, cando o tráfico VTEP se reenvía a un IDS/IPS, o NPB primeiro elimina as cabeceiras VXLAN e MPLS, o que permite que o IDS/IPS detecte actividades maliciosas (como software malicioso ou intentos de acceso non autorizado) na trama orixinal. Isto é especialmente crítico en entornos con varios arrendatarios onde os VTEP xestionan o tráfico de varios arrendatarios: os NPB garanten que as ferramentas de seguridade poidan inspeccionar o tráfico específico do arrendatario sen verse obstaculizados pola encapsulación.
Ademais, os NPB poden eliminar selectivamente as cabeceiras segundo os tipos de tráfico ou a VNI, o que proporciona unha visibilidade granular de redes virtuais específicas. Isto axuda aos administradores de rede a solucionar problemas (como a perda de paquetes ou a latencia) ao permitir unha análise precisa do tráfico dentro de segmentos VXLAN individuais.
2. Rendemento VTEP optimizado
Os NPB descargan a tarefa de eliminación de cabeceiras dos VTEP, o que reduce a sobrecarga de procesamento nos dispositivos VTEP. En lugar de que os VTEP gasten recursos da CPU en eliminar varias capas de cabeceiras (por exemplo, VLAN + GRE + VXLAN), os NPB xestionan este paso de preprocesamento, o que permite aos VTEP centrarse nas súas responsabilidades principais: a encapsulación/descapsulación de paquetes VXLAN e a xestión de túneles. Isto resulta nunha menor latencia, un maior rendemento e un mellor rendemento xeral da rede superposta VXLAN, especialmente en entornos de virtualización de alta densidade con miles de máquinas virtuais e cargas de tráfico pesadas.
Por exemplo, nun centro de datos con NPB e conmutadores que actúan como VTEP, un NPB (como Mylinking™ Network Packet Brokers) pode eliminar as cabeceiras VLAN e MPLS do tráfico entrante antes de que chegue aos VTEP. Isto reduce o número de operacións de procesamento de cabeceiras que os VTEP deben realizar, o que lles permite xestionar máis túneles e fluxos de tráfico simultáneos.
3. Mellora da interoperabilidade entre redes heteroxéneas
En redes multiprovedor ou multisegmento, as diferentes partes da infraestrutura poden usar diferentes protocolos de encapsulación. Por exemplo, o tráfico dun centro de datos remoto pode chegar a un VTEP local con encapsulación GRE, mentres que o tráfico local usa VXLAN. Un NPB pode eliminar estas diversas cabeceiras (GRE, VXLAN, IPIP, etc.) e reenviar un fluxo de tráfico nativo consistente ao VTEP, eliminando problemas de interoperabilidade. Isto é especialmente valioso en entornos de nube híbrida, onde o tráfico dos servizos de nube pública (que a miúdo usan encapsulación GTP ou IPIP) necesita integrarse con redes VXLAN locais a través de VTEP.
Ademais, os NPB poden reenviar as cabeceiras eliminadas como metadatos ás ferramentas de monitorización, o que garante que os administradores conserven o contexto sobre a encapsulación orixinal (como a etiqueta VNI ou MPLS) e, ao mesmo tempo, permiten a análise da carga útil nativa. Este equilibrio entre a eliminación de cabeceiras e a preservación do contexto é fundamental para unha xestión eficaz da rede.
Como implementar a función de eliminación de paquetes de túnel en VTEP?
A eliminación de encapsulamento de túneles en VTEP pódese implementar mediante configuración a nivel de hardware, políticas definidas por software e sinerxía cos controladores SDN, cunha lóxica central centrada na identificación das cabeceiras do túnel → execución de accións de eliminación → reenvío de cargas útiles orixinais. Os métodos de implementación específicos varían lixeiramente segundo os tipos de VTEP (físico/software) e as abordaxes clave son as seguintes:
Agora, estamos a falar da implementación en VTEP físicos (por exemplo,Axentes de paquetes de rede compatibles con VXLAN Mylinking™) aquí.
Os VTEP físicos (como os axentes de paquetes de rede compatibles con Mylinking™ VXLAN) baséanse en chips de hardware e comandos de configuración dedicados para lograr unha eliminación eficiente da encapsulación, axeitada para escenarios de centros de datos de alto tráfico:
Coincidencia de encapsulamento baseada en interfaces: cree subinterfaces nos portos de acceso físico dos VTEP e configure os tipos de encapsulamento para que coincidan e eliminen cabeceiras de túnel específicas. Por exemplo, en axentes de paquetes de rede compatibles con Mylinking™ VXLAN, configure as subinterfaces de capa 2 para recoñecer etiquetas VLAN 802.1Q ou tramas sen etiquetar e elimine as cabeceiras VLAN antes de reenviar o tráfico ao túnel VXLAN. Para o tráfico encapsulado en GRE/MPLS, active a análise do protocolo correspondente na subinterface para eliminar as cabeceiras externas.
Eliminación de cabeceiras baseada en políticas: use a ACL (lista de control de acceso) ou a política de tráfico para definir regras coincidentes (por exemplo, porto UDP coincidente 4789 para VXLAN, tipo de protocolo 47 para GRE) e accións de eliminación de enlaces. Cando o tráfico coincide coas regras, o chip de hardware VTEP elimina automaticamente as cabeceiras de túnel especificadas (cabeceiras externas VXLAN/UDP/IP, etiquetas MPLS, etc.) e reenvía a carga útil orixinal da Capa 2.
Sinerxía de pasarela distribuída: nas arquitecturas VXLAN Spine-Leaf, os VTEP físicos (nodos Leaf) poden colaborar con pasarelas de capa 3 para completar a eliminación multicapa. Por exemplo, despois de que os nodos Spine reenvíen o tráfico VXLAN encapsulado en MPLS aos VTEP Leaf, os VTEP primeiro eliminan as etiquetas MPLS e despois realizan a decapsulación VXLAN.
Necesitas un exemplo de configuración para o dispositivo VTEP dun provedor específico (comoAxentes de paquetes de rede compatibles con VXLAN Mylinking™) para implementar a eliminación de encapsulamento de túneles?
Escenario de aplicación práctica
Considere un gran centro de datos empresarial que desprega unha rede superposta VXLAN con conmutadores H3C como VTEP, que admiten varias máquinas virtuais de arrendatarios. O centro de datos usa MPLS para a transmisión de tráfico entre os conmutadores principais e VXLAN para a comunicación de máquina virtual a máquina virtual. Ademais, as sucursais remotas envían tráfico ao centro de datos a través de túneles GRE. Para garantir a seguridade e a visibilidade, a empresa desprega un NPB con separación de encapsulación de túneles entre a rede principal e os VTEP.
Cando o tráfico chega ao centro de datos:
(1) A NPB primeiro elimina as cabeceiras MPLS do tráfico procedente da rede central e as cabeceiras GRE do tráfico das sucursais.
(2) Para o tráfico VXLAN entre VTEP, o NPB pode eliminar as cabeceiras VXLAN externas ao reenviar o tráfico ás ferramentas de monitorización, o que permite que as ferramentas inspeccionen o tráfico orixinal da máquina virtual.
(3) O NPB reenvía o tráfico preprocesado (sen cabeceira) aos VTEP, que só precisan xestionar a encapsulación/descapsulación de VXLAN para a carga útil nativa. Esta configuración reduce a carga de procesamento de VTEP, permite unha análise exhaustiva do tráfico e garante unha interoperabilidade sen fisuras entre os segmentos MPLS, GRE e VXLAN.
Os VTEP son a columna vertebral das redes VXLAN, o que permite a virtualización escalable e a comunicación multiinquilino. Non obstante, a crecente complexidade do tráfico encapsulado nas redes modernas supón desafíos significativos para o rendemento dos VTEP e a visibilidade da rede. Os axentes de paquetes de rede con capacidades de eliminación de encapsulación de túneles abordan estes desafíos mediante o preprocesamento do tráfico, eliminando diversas cabeceiras (VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS, IPIP) antes de que chegue aos VTEP ou ás ferramentas de monitorización. Isto non só optimiza o rendemento dos VTEP ao reducir a sobrecarga de procesamento, senón que tamén mellora a visibilidade da rede, fortalece a seguridade e mellora a interoperabilidade en entornos heteroxéneos.
A medida que as organizacións continúan adoptando arquitecturas nativas da nube e despregamentos de nube híbrida, a sinerxía entre as NPB e as VTEP será cada vez máis crítica. Ao aproveitar a función de eliminación de encapsulación de túneles das NPB, os administradores de rede poden liberar todo o potencial das redes VXLAN, garantindo que sexan eficientes, seguras e adaptables ás necesidades empresariais en evolución.
Data de publicación: 09-01-2026
