vxlan在数据中心的核心价值在于突破传统vlan的规模限制，实现大规模虚拟网络隔离与跨物理拓扑的二层通信。1. vxlan使用24位vni，支持1600万独立网络，远超vlan的4096个id；2. 通过udp封装实现二层帧在三层网络上的传输，解耦物理拓扑与虚拟网络；3. 支持虚拟机和容器灵活调度，构建“大二层”网络，提升网络弹性与可扩展性。
在Linux上配置VXLAN端口和虚拟网络隧道，核心在于利用
ip link工具创建虚拟接口，并指定其承载的VNI（VXLAN Network Identifier）和通信端口。这使得你可以在不同的物理网络或主机之间，建立起一个逻辑上的二层网络，仿佛它们直连一般。
解决方案
配置VXLAN隧道，通常涉及在两端或多端主机上执行一系列命令。这里以两台主机为例，假设主机A的IP是192.168.1.10，主机B的IP是192.168.1.20，它们之间通过物理网络可达。我们想创建一个VNI为100的VXLAN隧道，让其内部的虚拟机或容器能够互相通信。
首先，确保你的Linux内核支持VXLAN模块：
modprobe vxlan。
主机A (192.168.1.10) 配置：
# 创建一个名为vxlan0的VXLAN接口 # id 100 是VNI（VXLAN Network Identifier），用于区分不同的VXLAN网络 # local 192.168.1.10 是本机的物理IP地址，用于发送VXLAN数据包的源IP # remote 192.168.1.20 是对端主机的物理IP地址 # dstport 4789 是VXLAN的默认UDP端口，可以自定义 # nolearning 关闭MAC地址学习，通常用于静态配置或由上层控制器管理 # 如果需要学习，可以不加nolearning，或者使用bridge fdb add ip link add vxlan0 type vxlan id 100 local 192.168.1.10 remote 192.168.1.20 dstport 4789 nolearning # 为vxlan0接口分配一个内部IP地址，这个IP地址是虚拟网络内部的 # 假设我们想让这个虚拟网络使用10.0.0.0/24网段 ip addr add 10.0.0.1/24 dev vxlan0 # 启动vxlan0接口 ip link set up dev vxlan0 # 如果你的虚拟网络需要桥接虚拟机或容器，通常还需要创建一个Linux bridge # 并将vxlan0接口和虚拟机的虚拟网卡加入到这个bridge中 # 例如： # brctl addbr br0 # brctl addif br0 vxlan0 # ip link set up dev br0 # (然后将虚拟机或容器的eth0等接口加入br0)
主机B (196.168.1.20) 配置：
# 创建一个名为vxlan0的VXLAN接口，注意local和remote互换 ip link add vxlan0 type vxlan id 100 local 192.168.1.20 remote 192.168.1.10 dstport 4789 nolearning # 为vxlan0接口分配一个内部IP地址，与主机A在同一个虚拟子网 ip addr add 10.0.0.2/24 dev vxlan0 # 启动vxlan0接口 ip link set up dev vxlan0 # 同样，如果需要桥接，执行类似主机A的bridge配置 # brctl addbr br0 # brctl addif br0 vxlan0 # ip link set up dev br0
配置完成后，两台主机上的
vxlan0接口就可以通过底层的物理网络进行通信了，就好像它们之间有一条直连的以太网线一样。
VXLAN在现代数据中心网络中的角色与价值何在？
说实话，第一次接触VXLAN这东西，总觉得它有点玄乎，不就是个隧道技术嘛。但深入了解后才发现，它简直是为大型云环境和数据中心量身定制的。传统VLAN的2的12次方（4096）个ID限制，在动辄成千上万租户的云计算平台面前，简直是杯水车薪。VXLAN的24位VNI，提供了超过1600万个独立的虚拟网络标识，这一下子就把网络隔离的规模提升了几个数量级，简直是解决了大问题。
更重要的是，VXLAN通过UDP封装，把二层以太网帧封装到三层IP包里，这意味着虚拟网络可以跨越任意三层网络边界。以前VLAN跨子网得多麻烦，需要路由器做VLAN间路由，现在VXLAN直接在物理IP网络上“跑”起来，彻底解耦了底层物理拓扑和上层虚拟网络。这让网络管理员在部署虚拟机和容器时，有了前所未有的灵活性。你可以把虚拟机随意地调度到任何物理服务器上，只要这些服务器能通过IP网络互通，它们就能加入同一个VXLAN网络。这种“大二层”网络的构建能力，是实现虚拟化和容器化环境弹性伸缩、故障迁移的关键基石。它让网络不再是计算资源扩展的瓶颈，而是变成了按需分配的“水管”。
如何排查VXLAN隧道不通或性能不佳的问题？
遇到VXLAN隧道不通，这事儿可大可小，但大部分时候都逃不过那几个“老熟人”。我个人经验里，最常见的问题往往不是VXLAN本身配置错了，而是底层网络出了岔子。
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物理网络连通性： 这是最基础的。
ping
一下两端的物理IP地址（比如上面的192.168.1.10和192.168.1.20），看看是不是通的。不通的话，先检查网线、交换机、路由表、防火墙规则。很多时候，防火墙（firewalld
或iptables
）阻止了UDP 4789端口的流量，这是最容易被忽略的。记得开放UDP 4789端口。 -
MTU问题： VXLAN会在原始数据包外层再加一层头部，这会增加包的大小。如果底层物理网络的MTU设置不当（比如默认1500，但VXLAN封装后超过了1500），就可能导致碎片化或丢包。通常，VXLAN的MTU会比物理接口小50字节左右（取决于封装类型）。你可以尝试将
vxlan0
接口的MTU设置为1450或1400，或者确保底层网络支持巨型帧（Jumbo Frames）。ip link show vxlan0
可以查看当前MTU，ip link set dev vxlan0 mtu 1450
可以修改。 -
VNI和对端IP配置： 仔细核对两端的
id
（VNI）是否一致，local
和remote
IP地址是否正确且互为对端。一个字母或数字的错误都可能导致隧道无法建立。 -
MAC地址学习： 如果你没有使用
nolearning
，VXLAN接口会学习MAC地址。可以使用bridge fdb show dev vxlan0
或ip -s link show vxlan0
查看MAC地址表。如果发现MAC地址不正确或缺失，可能需要手动添加bridge fdb add
。dev vxlan0 dst <对端IP> -
tcpdump
抓包： 这是终极排查利器。在两端主机的物理接口上抓包（例如tcpdump -i eth0 udp port 4789 -vv
），看看是否有VXLAN流量发出和接收。如果一端发出了，另一端没收到，那问题肯定在中间的物理网络。如果两端都收发正常，但内部还是不通，那问题可能出在vxlan0
接口本身的IP配置或桥接配置上。 -
路由表： 确保VXLAN内部的IP地址有正确的路由。如果
vxlan0
接口的IP是10.0.0.1/24，那么对端10.0.0.2的流量自然会通过vxlan0
走。但如果是更复杂的网络拓扑，可能需要检查路由。
VXLAN与Linux Bridge的协作模式及常见应用场景？
VXLAN和Linux Bridge简直是天作之合，它们俩搭档起来，就能构建出非常灵活且强大的虚拟网络。Linux Bridge就像一个虚拟的交换机，它能把多个网络接口（可以是物理网卡，也可以是虚拟接口如
veth、
tap，当然也包括
vxlan接口）桥接起来，让它们在同一个二层网络中互相通信。
当我们将一个
vxlan接口加入到一个Linux Bridge时，这个Bridge就拥有了跨越物理网络边界的能力。举个例子，假设你有两台物理服务器A和B，每台服务器上都跑着几台虚拟机。你可以在每台服务器上创建一个Linux Bridge（比如
br0），然后把服务器上所有虚拟机的虚拟网卡都连接到这个
br0上。接着，你再创建一个
vxlan0接口，并把这个
vxlan0也连接到
br0上。
这样一来，任何从虚拟机发出的流量，都会先进入
br0。如果目标是本地
br0上的其他虚拟机，
br0会直接转发。如果目标是另一台物理服务器B上的虚拟机，
br0会把流量通过
vxlan0接口发送出去。
vxlan0接口会将这个二层帧封装成UDP/IP包，通过底层物理网络发送给服务器B的
vxlan0接口。服务器B的
vxlan0接收到后解封装，再交给服务器B上的
br0，最终转发给目标虚拟机。
这种模式的常见应用场景非常多：
- 容器网络（如Docker Swarm、Kubernetes）： 许多容器编排系统都使用VXLAN作为其Overlay网络的基础。每个宿主机上的容器通过虚拟网卡连接到宿主机的Bridge上，而这个Bridge再通过VXLAN隧道与其他宿主机的Bridge相连，从而实现容器跨宿主机的通信。
- 虚拟化环境（如OpenStack、KVM）： 在大规模的私有云部署中，虚拟机可能分布在不同的物理服务器上。VXLAN配合Linux Bridge（或Open vSwitch）可以为这些虚拟机提供无缝的二层连通性，支持虚拟机迁移、负载均衡等功能。
- 多租户隔离： 每个租户可以拥有一个或多个独立的VXLAN网络，通过不同的VNI进行隔离。即使这些租户的虚拟机在同一个物理服务器上，它们之间也无法直接通信，除非通过特定的路由设备。
- 混合云连接： 通过在本地数据中心和公有云之间建立VXLAN隧道，可以扩展本地网络到云端，使得本地和云上的资源能够像在同一个局域网内一样进行通信，方便应用部署和数据同步。
简单来说，Linux Bridge提供了本地的二层转发能力，而VXLAN则将这种二层转发能力延伸到了物理网络之外，两者结合，就构建了一个可伸缩、可隔离的虚拟化网络基础设施。
