Overlay网络
，Overlay网络即通过在现有Underlay网络上叠加一个软件定义的逻辑网络，解决数据中心网络中诸如大规模虚拟机之间二层互通的问题。
Overlay网络和Underlay网络完全解耦，将网络虚拟化并构建出面向应用的自适应逻辑网络，这样物理网络可以弹性扩展。同时，IP地址信息不与位置绑定，业务可以灵活部署。
目前，主流的NVo3类技术有VXLAN、NVGRE等，其中，VXLAN技术被绝大多数企业选择作为构建其Overlay网络的技术标准。下面针对VXLAN技术进行详细介绍。
VXLAN基础及相关概念
（1）VTEP
VTEP即VXLAN的边缘设备，是VXLAN隧道的起点和终点，VXLAN报文的相关处理均在VTEP上进行。VTEP既可以是一台独立的网络设备（如华为的CloudEngine系列交换机），也可以是虚拟机所在的服务器。
（2）VNI
以太网数据帧中VLAN只占用12bit的空间，这使得VLAN的隔离能力在数据中心网络中实现起来有些力不从心。VNI就是专门用来解决这个问题的。VNI是一种类似于VLAN ID的用户标识，一个VNI代表一个租户，归属于不同VNI的虚拟机之间不能直接进行二层通信。VXLAN报文封装时，给VNI分配了足够的空间，使其可以支持海量租户的隔离。详细的实现将在后文中介绍。
（3）VXLAN隧道
"隧道"是一个逻辑上的概念，它并不新鲜，比如大家熟悉的GRE。实际上，"隧道"就是将原始报文"变身"一下，加以"包装"，好让它可以在承载网络（如IP网络）上传输。从主机的角度看，"隧道"就好像原始报文的起点和终点之间有一条直通的链路一样。顾名思义，"VXLAN隧道"用来传输经过VXLAN封装的报文，它是建立在两个VTEP之间的一条虚拟通道。VXLAN报文格式如图7-3所示。
VTEP对VM发送的原始以太帧（Original L2 Frame）进行以下封装。
· VXLAN Header：增加VXLAN报文头（8Byte），其中包含一个VNI字段（24bit），用来定义VXLAN中不同的租户。此外，还包含一个VXLAN Flags字段（8bit，取值为0000 1000）和两个保留字段（分别为24bit和8bit）。
· UDP Header：VXLAN报文头和原始以太帧一起作为UDP的数据。其中，VXLAN Port（目的端口号）固定为4789，UDP Src. Port（源端口号）是原始以太帧通过哈希算法计算后的值。
· Outer IP Header：封装外层IP报文头。其中，Outer Src. IP（源IP地址）为源VM所属VTEP的IP地址，Outer Dst. IP（目的IP地址）为目的VM所属VTEP的IP地址。
· Outer MAC Header：封装外层以太报文头。其中，Src. MAC Addr.（源MAC地址）为源VM所属VTEP的MAC地址，Dst. MAC Addr.（目的MAC地址）为去往目的VTEP的路径上下一跳设备的MAC地址。
VXLAN Overlay网络
VXLAN Overlay网络可以分为Network Overlay、HostOverlay、Hybrid Overlay 3种类型。
· Network Overlay：所有VTEP均由物理交换机承担。
· Host Overlay：所有VTEP均由vSwitch承担。
· Hybrid Overlay：一部分VTEP部署在物理交换机上，另一部分VTEP部署在vSwitch上。
1.Network Overlay
Network Overlay分为集中式和分布式两类，其特点是VXLAN隧道的两个端点全部是物理交换机，如图7-4所示。
· 集中式Network Overlay中，Leaf作为VXLAN的二层网关，Spine或Border Leaf作为VXLAN的三层网关。
· 分布式Network Overlay中，Leaf同时作为VXLAN的二层和三层网关，Spine仅作为IP流量高速转发节点，不处理VXLAN报文。
2.Host Overlay
Host Overlay的特点是VXLAN隧道的两个端点都是虚拟交换机，而虚拟交换机部署在服务器上，如图7-5所示。数据中心内部的东西向流量在虚拟交换机之间通过VXLAN隧道转发；南北向流量在虚拟交换机与虚拟路由器之间转发。作为Leaf和Spine的物理交换机仅进行IP报文的高速转发，不处理VXLAN报文。
3.Hybrid Overlay
Hybrid Overlay的特点是VXLAN隧道的端点既可以是虚拟交换机，也可以是物理交换机，因此也称为混合Overlay，如图7-6所示。混合Overlay常见的类型是分布式。
数据中心内部的东西向流量在虚拟交换机和物理Leaf交换机之间通过VXLAN隧道转发；南北向流量在虚拟交换机（或Leaf物理交换机）与Spine（或Edge）之间通过VXLAN隧道转发。
3种Overlay网络类型的具体对比见表
