VXLAN 与QinQ详细介绍

QinQ 由 IEEE 802.1ad 标准化，也称为“堆叠 VLAN”或“双 VLAN”。它涉及将 VLAN 标记封装在两层内。专用网络分配一个内部标签，而公共网络接收一个外部标签。

IEEE 802.1Q 定义的传统 VLAN 标记在识别和隔离用户数据方面面临限制，尤其是随着网络的发展和对大量 VLAN ID 的需求的增加。QinQ 可以将 VLAN 数量扩展至 4096×4096，从而有效节省公共 VLAN ID。

QiQ 数据包遵循固定格式，名称“QinQ”源自将 802.11Q 标记数据包封装在另一个 802.1Q 标记中的做法。这些报文根据外层VLAN Tag在公网进行转发。值得注意的是，通过公共网络传输的数据还会考虑内部 VLAN 标记，与典型的 802.1Q VLAN 标记数据包相比，会产生四个额外字节。

有两种主要类型的QinQ实现： 基本QinQ和选择性QinQ。

基本QinQ

此标记方法基于端口进行操作。当数据包到达启用了 VLAN VPN 的接口时，交换机会使用其默认 VLAN 标记来标记数据包。传入数据包是否带有标签无关紧要。如果有标记，它将有双 VLAN 标记；如果没有，它将有一个与交换机端口关联的 VLAN 标记。

选择性QinQ

选择性QinQ 在基本QinQ 功能的基础上，提供了更大的灵活性。它可以使用 MAC 地址、IP 协议、源 IP 地址和 VLAN 标记等因素来识别数据包的内部 VLAN 标记，从而确定要添加的适当标记。

VXLAN（虚拟可扩展局域网）

与 VLAN 提供以太网 2 级服务类似，VXLAN 提供了更大的可扩展性和灵活性。在大型多租户环境中，VXLAN 在共享物理基础设施上充当通用的多租户解决方案。它通过利用 IP 和 UDP 穿越物理网络来发挥作用。

VXLAN 通过在共享网络基础设施上扩展第 2 层网段，促进租户工作负载在数据中心内的多个物理 Pod 之间的分配。它采用称为 VXLAN 网络标识符 (VNID) 的 24 位网段 ID，允许多达 1600 万个 VXLAN 网段在同一管理域内共存。

VXLAN 数据包基于其第 3 层标头遍历底层网络，并且可以充分利用第 3 层路由、等价多路径 (ECMP) 路由和链路聚合协议来利用所有可用的

QiQ和VXLAN的区别

VXLAN在一定程度上提供了类似于QinQ的功能，但其操作层具有更优越的扩展性。VXLAN采用MAC-in-UDP封装，大大拓宽了二层网络的范围。随着云计算的发展，对租户网络基础设施的需求不断增长，尤其是虚拟化数据中心。这一趋势增强了对稳健的第 2 层网络的需求。

MAC-in-UDP 方法支持使用 24 位 VNID，从而可以在单个数据中心内托管多个租户，同时克服物理距离限制和部署障碍。因此，VXLAN 近年来在云计算和虚拟化环境中得到了重视。但与VLAN和QinQ相比，VXLAN技术成本更高、更复杂。因此，并非所有 VLAN 交换机都包含此功能。