创建传输区域或逻辑交换机时,必须选择一种复制模式。了解不同的模式可以帮助您确定哪种模式最适合您的环境。

为 NSX 准备的每个 ESXi 主机都配置了 VXLAN 隧道端点 (VTEP)。每个 VXLAN 隧道端点具有一个 IP 地址。这些 IP 地址可以位于同一子网中,也可以位于不同子网中。

在不同 ESXi 主机上的两个虚拟机直接通信时,将在两个 VTEP IP 地址之间传输单播封装流量,而无需进行泛洪。不过,与任何第 2 层网络一样,有时来自某个虚拟机的流量必须进行泛洪操作,或者发送到属于同一逻辑交换机的所有其他虚拟机。第 2 层广播、未知单播和多播流量统称为 BUM 流量。必须将来自特定主机上的某个虚拟机的 BUM 流量复制到将虚拟机连接到同一个逻辑交换机的所有其他主机。 NSX Data Center for vSphere 支持三种不同的复制模式:
  • 单播复制模式
  • 多播复制模式
  • 混合复制模式

复制模式摘要

表 1. 复制模式摘要
复制模式 将 BUM 复制到同一子网上 VTEP 的方法 将 BUM 复制到不同子网上 VTEP 的方法 物理网络要求
单播 单播 单播
  • VTEP 子网之间的路由
多播 第 2 层多播 第 3 层多播
  • VTEP 子网之间的路由
  • 第 2 层多播,IGMP
  • 第 3 层多播,PIM
  • 将多播组分配给逻辑交换机
混合 第 2 层多播 单播
  • VTEP 子网之间的路由
  • 第 2 层多播,IGMP

单播复制模式

单播复制模式无需物理网络支持第 2 层或第 3 层多播来处理逻辑交换机内的 BUM 流量。使用单播模式可以将逻辑交换机从物理网络中完全分离出来。单播模式会将所有 BUM 流量复制到源主机本地,并通过单播数据包将这些 BUM 流量转发给远程主机。在单播模式下,可以将所有 VTEP 放在一个子网中,也可以放在多个子网中。

一个子网的情况:当所有主机 VTEP 接口都属于一个子网时,源 VTEP 会将 BUM 流量转发给所有远程 VTEP。这种复制称为头端复制。头端复制可能会导致不必要的主机开销和更高的带宽使用。具体影响取决于 BUM 流量多少以及子网内的主机和 VTEP 数量。

多个子网的情况:如果主机 VTEP 接口分布到多个 IP 子网,源主机将分两部分处理 BUM 流量。源 VTEP 将 BUM 流量转发到同一子网中的每个 VTEP(与一个子网的情况相同)。对于远程子网中的 VTEP,源 VTEP 会将 BUM 流量转发给每个远程 VTEP 子网中的一个主机,并设置复制位以将此数据包标记为本地复制。远程子网中的主机在收到此数据包并找到所设置的复制位后,会将数据包发送到其子网中逻辑交换机所在的所有其他 VTEP。

因此,在具有许多 VTEP IP 子网的网络架构中,单播复制模式具有良好的可扩展性,因为负载在多个主机之间进行分发。

多播复制模式

多播复制模式需要在物理基础架构中同时启用第 3 层和第 2 层多播。要配置多播模式下,网络管理员需要将每个逻辑交换机与 IP 多播组关联起来。对于在特定逻辑交换机上托管虚拟机的 ESXi 主机,其相关联的 VTEP 会使用 IGMP 加入多播组 G。路由器会跟踪 IGMP 联接情况并使用多播路由协议在 IGMP 联接之间创建多播分发树。

当主机将 BUM 流量复制到位于同一 IP 子网的 VTEP 时,它们使用第 2 层多播。当主机将 BUM 流量复制到位于不同 IP 子网的 VTEP 时,它们使用第 3 层多播。在这两种情况下,由物理基础架构来处理到远程 VTEP 的 BUM 流量复制。

尽管 IP 多播是一项众所周知的技术,但由于各种技术、运营或管理原因,在数据中心中部署 IP 多播通常被视为一大难题。网络管理员必须密切关注物理基础架构支持的最大多播状态,以便在逻辑交换机与多播组之间启用一对一映射。虚拟化的一个好处是,允许在不将其他状态公开到物理基础架构的情况下扩展虚拟基础架构。将逻辑交换机映射到“物理”多播组会破坏此模型。

注: 在多播复制模式下, NSX Controller 群集不用于逻辑交换。

混合复制模式

混合模式是单播和多播复制模式的组合。在混合复制模式中,主机 VTEP 使用第 2 层多播将 BUM 流量分发到位于同一子网的对等 VTEP。当主机 VTEP 将 BUM 流量复制到位于不同子网中的 VTEP 时,它们会以单播数据包形式将这些流量转发给每个 VTEP 子网中的一个主机。然后,接收流量的主机使用第 2 层多播将数据包发送给子网中的其他 VTEP。

在客户网络中,第 2 层多播比第 3 层多播更常用,因为第 2 层多播通常可以轻松部署。将 BUM 流量复制到位于同一子网中的不同 VTEP 通常在物理网络中进行。如果同一子网中有多个对等 VTEP,则混合复制可以有效缓解源主机的 BUM 流量。使用混合复制,您可以扩展至分段很少或不含分段的高密度环境。