Pagbabawas ng Tunnel Encapsulation ng Mylinking™ Network Packet Broker: Pagpapalakas ng VTEP sa mga Modernong Network

Sa panahon ng cloud computing at network virtualization, ang VXLAN (Virtual Extensible LAN) ay naging isang pangunahing teknolohiya para sa pagbuo ng scalable at flexible na mga overlay network. Sa puso ng arkitektura ng VXLAN ay nakasalalay ang VTEP (VXLAN Tunnel Endpoint), isang kritikal na bahagi na nagbibigay-daan sa tuluy-tuloy na paghahatid ng trapiko sa layer 2 sa mga layer 3 network. Habang ang trapiko sa network ay lalong nagiging kumplikado gamit ang iba't ibang mga protocol ng encapsulation, ang papel ng mga Network Packet Broker (NPB) na may mga kakayahan sa Tunnel Encapsulation Stripping ay naging lubhang kailangan sa pag-optimize ng mga operasyon ng VTEP. Sinusuri ng blog na ito ang mga pangunahing kaalaman ng VTEP at ang kaugnayan nito sa VXLAN, pagkatapos ay sinusuri kung paano pinapahusay ng tunnel encapsulation stripping function ng mga NPB ang pagganap ng VTEP at visibility ng network.

Pag-unawa sa VTEP at sa Kaugnayan Nito sa VXLAN

Una, linawin natin ang mga pangunahing konsepto: Ang VTEP, maikli para sa VXLAN Tunnel Endpoint, ay isang entity ng network na responsable para sa pag-encapsulate at pag-decapsulate ng mga VXLAN packet sa isang VXLAN overlay network. Ito ang nagsisilbing panimula at wakas ng mga VXLAN tunnel, na nagsisilbing "gateway" na nagtutugma sa virtual overlay network at sa pisikal na underlay network. Ang mga VTEP ay maaaring ipatupad bilang mga pisikal na device (tulad ng mga switch o router na may kakayahang VXLAN) o mga software entity (tulad ng mga virtual switch, container host, o proxy sa mga virtual machine).

Ang ugnayan sa pagitan ng VTEP at VXLAN ay likas na symbiotic—ang VXLAN ay umaasa sa mga VTEP upang maisakatuparan ang pangunahing paggana nito, habang ang mga VTEP ay umiiral lamang upang suportahan ang mga operasyon ng VXLAN. Ang pangunahing halaga ng VXLAN ay ang paglikha ng isang virtual layer 2 network sa ibabaw ng isang layer 3 IP network sa pamamagitan ng MAC-in-UDP encapsulation, na lumalampas sa mga limitasyon sa scalability ng mga tradisyonal na VLAN (na sumusuporta lamang sa 4096 VLAN ID) na may 24-bit na VXLAN Network Identifier (VNI) na nagbibigay-daan sa hanggang 16 milyong virtual network. Narito kung paano ito pinapagana ng mga VTEP: Kapag ang isang virtual machine (VM) ay nagpapadala ng trapiko, ang lokal na VTEP ay nagbubuklod sa orihinal na layer 2 Ethernet frame sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang VXLAN header (naglalaman ng VNI), isang UDP header (gamit ang port 4789 bilang default), isang panlabas na IP header (kasama ang pinagmulang VTEP IP at patutunguhang VTEP IP), at isang panlabas na Ethernet header. Ang naka-encapsulate na packet ay ipinapadala sa layer 3 underlay network patungo sa destination VTEP, na nagde-decapsulate ng packet sa pamamagitan ng pagtanggal ng lahat ng outer header, kinukuha muli ang orihinal na Ethernet frame, at ipinapasa ito sa target na VM batay sa VNI.

Bukod pa rito, ang mga VTEP ay humahawak sa mga kritikal na gawain tulad ng pag-aaral ng MAC address (dynamic na pagmamapa ng mga MAC address ng mga lokal at malalayong host sa mga VTEP IP) at pagproseso ng trapiko ng Broadcast, Unknown Unicast, at Multicast (BUM)—alinman sa pamamagitan ng mga multicast group o head-end replication sa unicast-only mode. Sa esensya, ang mga VTEP ang mga building block na nagbibigay-daan sa network virtualization at multi-tenant isolation ng VXLAN.

 VTEP

Ang Hamon ng Encapsulated Traffic para sa mga VTEP

Sa mga modernong kapaligiran ng data center, ang trapiko ng VTEP ay bihirang limitado sa purong VXLAN encapsulation. Ang trapikong dumadaan sa mga VTEP ay kadalasang nagdadala ng maraming patong ng mga encapsulation header, kabilang ang VLAN, GRE, GTP, MPLS, o IPIP, bilang karagdagan sa VXLAN. Ang pagiging kumplikado ng encapsulation na ito ay nagdudulot ng mga makabuluhang hamon para sa mga operasyon ng VTEP at kasunod na pagsubaybay, pagsusuri, at pagpapatupad ng seguridad ng network:

○ - Nabawasang VisibilityKaramihan sa mga tool sa pagsubaybay at seguridad ng network (tulad ng IDS/IPS, flow analyzers, at packet sniffers) ay idinisenyo upang iproseso ang native layer 2/layer 3 na trapiko. Tinatakpan ng mga encapsulated header ang orihinal na payload, kaya imposible para sa mga tool na ito na tumpak na suriin ang nilalaman ng trapiko o matukoy ang mga anomalya.

○ - Nadagdagang Gastos sa PagprosesoAng mga VTEP mismo ay kailangang gumastos ng karagdagang mga mapagkukunan sa computing upang iproseso ang mga multi-layer encapsulated packet, lalo na sa mga kapaligirang may mataas na trapiko. Maaari itong humantong sa pagtaas ng latency, pagbawas ng throughput, at mga potensyal na bottleneck sa pagganap.

○ - Mga Isyu sa Interoperability: Ang iba't ibang segment ng network o mga kapaligirang multi-vendor ay maaaring gumamit ng iba't ibang protocol ng encapsulation. Kung walang wastong pagtanggal ng header, maaaring hindi maipasa o maproseso nang tama ang trapiko kapag dumadaan sa mga VTEP, na humahantong sa mga problema sa interoperability.

Paano Pinapalakas ng Tunnel Encapsulation Stripping ng mga NPB ang mga VTEP

Ang Mylinking™ Network Packet Brokers (NPBs) na may kakayahan sa Tunnel Encapsulation Stripping ay tumutugon sa mga hamong ito sa pamamagitan ng pag-arte bilang isang "Traffic pre-processor" para sa mga VTEP. Maaaring tanggalin ng mga NPB ang iba't ibang encapsulation header (kabilang ang VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS, at IPIP) mula sa mga orihinal na data packet bago ipasa ang trapiko sa mga VTEP o mga tool sa pagsubaybay/seguridad. Ang functionality na ito ay naghahatid ng tatlong pangunahing benepisyo para sa mga operasyon ng VTEP:

1. Pinahusay na Visibility at Seguridad ng Network

Sa pamamagitan ng pag-alis ng mga encapsulation header, inilalantad ng mga NPB ang orihinal na payload ng mga packet, na nagbibigay-daan sa mga tool sa pagsubaybay at seguridad na "makita" ang aktwal na nilalaman ng trapiko. Halimbawa, kapag ang trapiko ng VTEP ay ipinapasa sa isang IDS/IPS, unang inaalis ng NPB ang mga VXLAN at MPLS header, na nagbibigay-daan sa mga IDS/IPS na matukoy ang malisyosong aktibidad (tulad ng malware o mga hindi awtorisadong pagtatangka sa pag-access) sa orihinal na frame. Ito ay partikular na kritikal sa mga multi-tenant na kapaligiran kung saan pinangangasiwaan ng mga VTEP ang trapiko mula sa maraming tenant—tinitiyak ng mga NPB na maaaring siyasatin ng mga security tool ang trapiko na partikular sa tenant nang hindi nahahadlangan ng encapsulation.

Bukod dito, maaaring piliing tanggalin ng mga NPB ang mga header batay sa mga uri ng trapiko o VNI, na nagbibigay ng detalyadong visibility sa mga partikular na virtual network. Nakakatulong ito sa mga administrator ng network na i-troubleshoot ang mga isyu (tulad ng packet loss o latency) sa pamamagitan ng pagpapagana ng tumpak na pagsusuri ng trapiko sa loob ng mga indibidwal na segment ng VXLAN.

2. Pinahusay na Pagganap ng VTEP

Inaalis ng mga NPB ang karga sa gawain ng pagtanggal ng header mula sa mga VTEP, na binabawasan ang processing overhead sa mga VTEP device. Sa halip na gumastos ang mga VTEP ng mga resources ng CPU sa pagtanggal ng maraming layer ng mga header (hal., VLAN + GRE + VXLAN), pinangangasiwaan ng mga NPB ang hakbang na ito ng pre-processing, na nagpapahintulot sa mga VTEP na tumuon sa kanilang mga pangunahing responsibilidad: encapsulation/decapsulation ng mga VXLAN packet at pamamahala ng tunnel. Nagreresulta ito sa mas mababang latency, mas mataas na throughput, at pinahusay na pangkalahatang performance ng VXLAN overlay network—lalo na sa mga high-density virtualization environment na may libu-libong VM at mabibigat na traffic load.

Halimbawa, sa isang data center na may mga NPB at Switch na gumaganap bilang mga VTEP, maaaring tanggalin ng isang NPB (tulad ng Mylinking™ Network Packet Brokers) ang mga VLAN at MPLS header mula sa papasok na trapiko bago pa ito makarating sa mga VTEP. Binabawasan nito ang bilang ng mga operasyon sa pagproseso ng header na kailangang gawin ng mga VTEP, na nagbibigay-daan sa mga ito na pangasiwaan ang mas sabay-sabay na mga tunnel at daloy ng trapiko.

3. Pinahusay na Interoperability sa Iba't Ibang Network

Sa mga multi-vendor o multi-segment network, maaaring gumamit ang iba't ibang bahagi ng imprastraktura ng iba't ibang protocol ng encapsulation. Halimbawa, ang trapiko mula sa isang remote data center ay maaaring dumating sa isang lokal na VTEP na may GRE encapsulation, habang ang lokal na trapiko ay gumagamit ng VXLAN. Maaaring tanggalin ng isang NPB ang magkakaibang header na ito (GRE, VXLAN, IPIP, atbp.) at ipasa ang isang pare-pareho at katutubong daloy ng trapiko sa VTEP, na nag-aalis ng mga isyu sa interoperability. Ito ay partikular na mahalaga sa mga hybrid cloud environment, kung saan ang trapiko mula sa mga pampublikong serbisyo ng cloud (madalas na gumagamit ng GTP o IPIP encapsulation) ay kailangang maisama sa mga on-premise na VXLAN network sa pamamagitan ng mga VTEP.

Bukod pa rito, maaaring ipasa ng mga NPB ang mga tinanggal na header bilang metadata sa mga tool sa pagsubaybay, na tinitiyak na napapanatili ng mga administrador ang konteksto tungkol sa orihinal na encapsulation (tulad ng VNI o MPLS label) habang pinapagana pa rin ang pagsusuri ng katutubong payload. Ang balanseng ito sa pagitan ng pagtanggal ng header at pagpapanatili ng konteksto ay susi sa epektibong pamamahala ng network.

VTEP-2

Paano ipatupad ang tunnel package stripping function sa VTEP?

Ang tunnel encapsulation stripping sa VTEP ay maaaring ipatupad sa pamamagitan ng hardware-level configuration, software-defined policies, at synergy sa mga SDN controller, kung saan ang core logic ay nakatuon sa pagtukoy ng mga tunnel header → pagsasagawa ng mga stripping action → pagpapasa ng mga orihinal na payload. Ang mga partikular na paraan ng pagpapatupad ay bahagyang nag-iiba batay sa mga uri ng VTEP (pisikal/software), at ang mga pangunahing pamamaraan ay ang mga sumusunod:

Ngayon, pinag-uusapan natin ang Implementasyon sa mga Pisikal na VTEP (hal.,Mga Broker ng Network Packet na may kakayahang Mylinking™ VXLAN) dito.

Ang mga pisikal na VTEP (tulad ng Mylinking™ VXLAN-capable Network Packet Brokers) ay umaasa sa mga hardware chip at nakalaang mga configuration command upang makamit ang mahusay na encapsulation stripping, na angkop para sa mga senaryo ng data center na may mataas na trapiko:

Pagtutugma ng encapsulation batay sa interface: Gumawa ng mga sub-interface sa mga pisikal na access port ng mga VTEP at i-configure ang mga uri ng encapsulation upang tumugma at alisin ang mga partikular na tunnel header. Halimbawa, sa Mylinking™ VXLAN-capable Network Packet Brokers, i-configure ang mga Layer 2 sub-interface upang makilala ang mga 802.1Q VLAN tag o mga untagged frame, at alisin ang mga VLAN header bago ipasa ang trapiko sa VXLAN tunnel. Para sa trapikong naka-encapsulate ng GRE/MPLS, paganahin ang kaukulang protocol parsing sa sub-interface upang alisin ang mga panlabas na header.

Pag-alis ng header batay sa patakaran: Gamitin ang ACL (Access Control List) o patakaran sa trapiko upang tukuyin ang mga panuntunan sa pagtutugma (hal., pagtutugma ng UDP port 4789 para sa VXLAN, uri ng protocol 47 para sa GRE) at mga aksyon sa pag-alis ng bind. Kapag tumutugma ang trapiko sa mga panuntunan, awtomatikong inaalis ng VTEP hardware chip ang mga tinukoy na tunnel header (mga panlabas na header ng VXLAN/UDP/IP, mga label ng MPLS, atbp.) at ipinapasa ang orihinal na Layer 2 payload.

Synergy ng distributed gateway: Sa mga arkitektura ng Spine-Leaf VXLAN, ang mga pisikal na VTEP (Leaf node) ay maaaring makipagtulungan sa Layer 3 gateway upang makumpleto ang multi-layer stripping. Halimbawa, pagkatapos ipadala ng Spine nodes ang trapiko ng VXLAN na naka-encapsulate ng MPLS sa mga Leaf VTEP, unang tinatanggal ng mga VTEP ang mga label ng MPLS, pagkatapos ay isinasagawa ang VXLAN decapsulation.

Kailangan mo ba ng halimbawa ng configuration para sa VTEP device ng isang partikular na vendor (tulad ngMga Broker ng Network Packet na may kakayahang Mylinking™ VXLAN) para ipatupad ang tunnel encapsulation stripping?

VTEP-3

Senaryo ng Praktikal na Aplikasyon

Isaalang-alang ang isang malaking enterprise data center na nagde-deploy ng VXLAN overlay network na may mga H3C switch bilang mga VTEP, na sumusuporta sa maraming tenant VM. Gumagamit ang data center ng MPLS para sa pagpapadala ng trapiko sa pagitan ng mga core switch at VXLAN para sa komunikasyon ng VM-to-VM. Bukod pa rito, ang mga malalayong sangay ng opisina ay nagpapadala ng trapiko sa data center sa pamamagitan ng mga GRE tunnel. Upang matiyak ang seguridad at visibility, nagde-deploy ang enterprise ng isang NPB na may Tunnel Encapsulation Stripping sa pagitan ng core network at ng mga VTEP.

Kapag dumating ang trapiko sa data center:

(1) Una, inaalis ng NPB ang mga header ng MPLS mula sa trapikong nagmumula sa pangunahing network at ang mga header ng GRE mula sa trapiko ng sangay ng tanggapan.

(2) Para sa trapiko ng VXLAN sa pagitan ng mga VTEP, maaaring tanggalin ng NPB ang mga panlabas na header ng VXLAN kapag nagpapasa ng trapiko sa mga tool sa pagsubaybay, na nagpapahintulot sa mga tool na siyasatin ang orihinal na trapiko ng VM.

(3) Ipinapasa ng NPB ang pre-processed (header-stripped) na trapiko sa mga VTEP, na kailangan lamang humawak ng VXLAN encapsulation/decapsulation para sa native payload. Binabawasan ng setup na ito ang VTEP processing load, nagbibigay-daan sa komprehensibong pagsusuri ng trapiko, at tinitiyak ang tuluy-tuloy na interoperability sa pagitan ng mga segment ng MPLS, GRE, at VXLAN.

Ang mga VTEP ang gulugod ng mga network ng VXLAN, na nagbibigay-daan sa scalable virtualization at multi-tenant na komunikasyon. Gayunpaman, ang lumalaking kasalimuotan ng encapsulated traffic sa mga modernong network ay nagdudulot ng mga makabuluhang hamon sa pagganap ng VTEP at visibility ng network. Ang mga Network Packet Broker na may kakayahan sa Tunnel Encapsulation Stripping ay tumutugon sa mga hamong ito sa pamamagitan ng paunang pagproseso ng trapiko, pag-aalis ng magkakaibang header (VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS, IPIP) bago ito makarating sa mga VTEP o mga tool sa pagsubaybay. Hindi lamang nito ino-optimize ang pagganap ng VTEP sa pamamagitan ng pagbabawas ng processing overhead kundi pinapahusay din nito ang visibility ng network, pinapalakas ang seguridad, at pinapabuti ang interoperability sa mga magkakaibang kapaligiran.

Habang patuloy na ginagamit ng mga organisasyon ang mga arkitekturang cloud-native at mga hybrid cloud deployment, ang sinerhiya sa pagitan ng mga NPB at VTEP ay magiging lalong mahalaga. Sa pamamagitan ng paggamit ng tunnel encapsulation stripping function ng mga NPB, maaaring mabuksan ng mga administrador ng network ang buong potensyal ng mga VXLAN network, na tinitiyak na ang mga ito ay mahusay, ligtas, at madaling ibagay sa umuusbong na mga pangangailangan ng negosyo.


Oras ng pag-post: Enero-09-2026