VXLAN技術：次世代データセンターネットワークの未来
Aug 23rd 2024より更新読了時間約1分
現代のデータセンターにおけるVXLANの役割
クラウドコンピューティング、ビッグデータ、AIなどの新興技術が急速に発展する中、データセンターは仮想化技術の採用を進め、クラウドサービスの提供に対応する必要があります。しかし、従来のVLANでは、クラウドデータセンターの大規模化や柔軟性に対するニーズに応えるのが難しい状況です。そこで登場したのがVXLAN（Virtual Extensible Local Area Network）であり、現代のデータセンターネットワークアーキテクチャにおいて重要な役割を果たしています。
VXLANとは？
VXLAN（Virtual Extensible Local Area Network）は、既存のレイヤー3（L3）ネットワーク上にレイヤー2（L2）ネットワークを拡張するオーバーレイ技術です。VXLANは、エンドホストやネットワーク機器（VXLANトンネルエンドポイント：VTEP）を利用してL2トラフィックをカプセル化・解除し、IPネットワーク上に論理トンネルを作成します。これにより、クラウドサービスを提供するための柔軟性とスケーラビリティが大幅に向上します。
VXLANは、マネージドサービスの顧客に信頼性と拡張性の高いデータセンター・ネットワーキング・サービスを提供するために設計されており、次世代データセンター構築のための技術です。
VXLANの解決する課題
VXLANはVLANと同じサービスを提供できますが、データセンターネットワーク、特に大規模なレイヤー2ネットワークにおけるスケーリングの課題に対処します。データセンターの規模が拡大するにつれ、テナントは劇的に増加し、大規模なテナントの分離が必要になります。VXLANはそのユニークな設計に基づき、マルチテナント・データセンターの要件にも対応しています。VXLANの具体的な機能と重要なメリットは以下の通りです。
MACアドレス学習の負担軽減
VXLANネットワークエッジデバイス以外のネットワーク機器は、仮想マシンのMACアドレスを識別する必要がないため、データセンタースイッチを中心としたネットワーク機器のMACアドレス学習プレッシャーから解放され、パフォーマンスを向上させます。
より論理的なネットワーク分離の実現
VXLANは24ビットのVNID（VXLAN Network Identifier）を使用し、最大1600万のセグメントをサポートします。これにより、テナント間の分離が容易になり、データセンターはより多くのテナントを収容できるようになります。
大規模レイヤー2ネットワークでのVMマイグレーションの有効化
VXLANはMAC-in-UDPカプセル化を用いて、物理ネットワークから独立した仮想ネットワークを構築します。これにより、仮想マシンの大規模なL2ドメイン内での移行が、物理ネットワークの制約を受けることなく可能になります。
VXLANで構築する次世代データセンターネットワーク
サーバー仮想化とクラウド・コンピューティングの発展、ネットワーク・コンバージェンスの台頭により、より高速で効率的なデータセンター・ネットワークが求められています。さまざまな業界のデータセンターが同様の課題に直面しています。第一に、従来のビジネス・リソースは専用化されているため、既存のハードウェア機器リソースの利用率が低い。物理的なデバイスが散在し、不均一であるため、それらを統一的に管理することが困難です。第二に、業務システムが別々に構築されているため、情報共有ができず、業務データの価値は基本的に「ゼロ」です。第三に、ビジネスがより機敏になる必要があります。つまり、開発、更新、アップグレードを迅速に繰り返し、需要にタイムリーに対応し、イノベーションを加速する必要があります。第四に、ITに統一された自動化ツールがないため、効率が低いです。先進的なネットワーク仮想化技術であるVXLANは、データセンターネットワークの構築を効果的に支援することができます。
ネットワークパフォーマンスの向上
VXLANは1,600万ものセグメントをサポートし、データセンターのトラフィック処理能力を大幅に向上させます。また、全体的に一貫したネットワークトポロジを確保し、パフォーマンスを最適化します。
さらに、VXLANは全体にわたって一貫したネットワーク・トポロジーを保証するため、ネットワークの複雑性が軽減され、ネットワーク・パフォーマンスが向上します。VXLANを使用することで、データセンターネットワークはクラウドサービスの大規模展開をサポートし、クラウドデータセンターのニーズを満たすことができます。
優れたデータセンターの拡張性
VXLANをEVPNと組み合わせることで、データセンターのネットワーク拡張機能を大幅に向上させることができます。EVPN-VXLANでは、1つのオーバーレイを介して複数のデータセンター間で同一のネットワークを拡張し、1つのネットワークとして動作させることもできます。
また、ハードウェアVTEPは、VXLAN実装のレイテンシーオーバーヘッドを最小限に抑えるため、パフォーマンスを犠牲にすることなく、スケーラブルで堅牢なデータセンターネットワークを構築できます。
ネットワークの信頼性向上
VXLANがアクセスレイヤーに到達すると、ネットワークの停止がなくなり、サーバーの動作が中断されなくなります。また、VXLANの構成モードにより、重大なミスが発生する可能性が大幅に減ります。また、VXLANを使用する前に、仮想ラボでVXLANへの変更をテストすることもできます。これらの機能により、VXLANはデータセンターネットワークの信頼性に役立ちます。
ネットワーク管理の簡素化
VXLANはトンネルを使用して複数のレイヤ3ネットワーク上に仮想レイヤ2ネットワークを構築でき、仮想マシンは異なるデータセンター間で移行できるため、仮想マシンの導入がより柔軟で便利になります。そのため、VXLANネットワークはデータセンターのネットワーク管理とコンフィギュレーションを大幅に簡素化し、VXLANは多階層のネットワークトポロジーとエンタープライズクラスのセキュリティを提供することで、導入とプロビジョニングの時間を数週間から数時間に短縮することができます。
VXLANの応用価値
データセンター・ネットワーク・アーキテクチャにおけるVxLANの導入メリットは、より大きなビジネスサポートを提供することができます。同時に、ネットワーク管理を簡素化し、IT担当者がより効果的なネットワークの運用と保守を行うことができます。現在、FSは、VxLANネットワークプロトコルのアプリケーションの利点を最大限に活用し、高いパフォーマンスと拡張性を備えたクラウドデータセンターVxLANソリューションを発表しています。さらに、このソリューションをサポートするためにN5860-48SCやN8560-48BCなどのNシリーズデータセンタースイッチが使用されており、VxLANサポートに加えて強力なパフォーマンスも備えています。
まとめ
VXLAN（Virtual Extensible Local Area Network）は、クラウドコンピューティングやサーバ仮想化の進展に伴い、データセンターのスケーラビリティと柔軟性を大幅に向上させる次世代のネットワーク仮想化技術です。従来のVLANの限界を克服し、マルチテナント環境におけるネットワーク分離や大規模なVMマイグレーションを効率的にサポートします。また、EVPNと組み合わせることで、複数のデータセンターを一元管理し、信頼性と拡張性を強化することが可能です。FS.comのNシリーズスイッチなどを活用することで、VXLANはデータセンターネットワークのパフォーマンスと管理性を最適化します。
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