ルAX3660S シリーズ

資料サン

プ

VXLAN 活用ガイド

初版
資料 No. NTS-23-R-006

アラクサラネットワークス株式会社

AX3660S シリーズ VXLAN 活用ガイド （初版）はじめに
本資料は、アラクサラのAX3660Sシリーズ VXLANのシステム導入に役立てるものとして 概要、システム構築例などについて記載しています。

関連資料
・ AX3660S シリーズ製品マニュアル（https://www.alaxala.com/jp/techinfo/manual/#AX3660S）《ソフトウェアマニュアル》
・コンフィグレーションガイド Vol.1
・コンフィグレーションコマンドレファレンス Vol.1
・運用コマンドレファレンス Vol.1

ル・ AX シリーズ L3 ボックス型スイッチ スタック導入ガイド (第 5 版)
（https://www.alaxala.com/jp/techinfo/guide/#fault_tolerant）

本資料使用上の注意事項

ンプ

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なお本資料作成時の OS ソフトウェアバージョンは特記の無い限り以下となっております。
AX3660S
Ver. 12.1.W
AX2630S
Ver. 2.4

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料

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なお、不明な場合は、弊社担当営業にお問い合わせ下さい。

商標一覧

アラクサラの名称およびロゴマークは、アラクサラネットワークス株式会社の商標および登録商標です。
Ethernet は、富士フイルムビジネスイノベーション株式会社の登録商標です。
イーサネットは、富士フイルムビジネスイノベーション株式会社の登録商標です。
そのほかの記載の会社名、製品名は、それぞれの会社の商標もしくは登録商標です。

資・・・・

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AX3660S シリーズ VXLAN 活用ガイド （初版）

目次
1. VXLAN とは .............................................................................................................5
1.1

VXLAN 登場の背景 ...................................................................................................................... 5

1.2

仮想ネットワークのニーズ .............................................................................................................. 6

2. VXLAN の概要 .........................................................................................................7
2.1

VXLAN の特徴 ............................................................................................................................. 7

2.2

VXLAN の諸元 ............................................................................................................................. 8

2.3

VXLAN の構成要素 .................................................................................................................... 10
VTEP .................................................................................................................................. 11

2.3.2

VXLAN Access ポートと VXLAN Network ポート ............................................................. 11ル

2.3.1

VNI マッピング方式 .................................................................................................................... 11

2.5

VXLAN の動作概要 .................................................................................................................... 13

2.6

VXLAN PMTU 機能 ................................................................................................................... 14プ

2.4

3. VXLAN の構築例 ...................................................................................................15
データセンタ間の拠点間接続 ...................................................................................................... 15ン

3.1

3.1.1

システム構成図 ................................................................................................................... 16

3.1.2

設定のポイント ..................................................................................................................... 16

3.1.3

コンフィグレーション設定例 .................................................................................................. 19

データセンタ内のラック間接続 ..................................................................................................... 23

サ3.2

3.2.1

システム構成図 ................................................................................................................... 24

3.2.2

設定のポイント ..................................................................................................................... 24

3.2.3

コンフィグレーション設定例 .................................................................................................. 27

料

4. 運用管理 ................................................................................................................33
5. 留意事項 ................................................................................................................36

資

付録．コンフィグレーションファイル ...................................................................................37

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改訂履歴
Rev.
－

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2023.12

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1. VXLAN とは
1.1

VXLAN 登場の背景

ル

近年、IT のクラウド化が加速する中、複数のデータセンターにまたがってクラウドシステムを構築し、仮想リソースを柔軟に利用できる仮想ネットワークへの需要が大きくなっています。
こうした市場のなか、特にデータセンタにおいて複数のテナントを大規模かつ効率的に収容するインフラへの要望が高まっています。それに対し、サーバ、ストレージ、ネットワークなどの集約や効率化のほか、これらの自動化や統合的な運用管理などさまざまな領域においてこの要望に対応するための取り組みが進んでいます。
これまでの VLAN を用いた従来のネットワークでは 図 1-1 に示すようにネットワークの分離に課題があり、このような課題に応えるためにいくつかの手法が検討されてきました。このような背景のもと そのひとつとして
VXLAN(Virtual eXtensible LAN)は、RFC7348 として標準化されました。VXLAN はデータセンタやクラウドなどの大規模なネットワークにおいて、L3 ネットワーク上に L2 ネットワークをオーバーレイで実現します。

資料

サン

プ

＜従来ネットワークの課題＞
 VLAN 数(約 4000 個)の制約があり サーバ仮想化で増えたテナントを収容できなくなる 一般的な L2 冗長の STP ではマルチパスができないので 帯域の有効活用ができない
 VM の増加によりスイッチの MAC アドレステーブルが不足する L2 ドメインを細かく分割することにより 仮想マシンのモビリティーが阻害される

図 1-1

既存ネットワークの課題と VXLAN オーバーレイ

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1.2

仮想ネットワークのニーズ

クラウドコンピューティングの進展にともない、複数のデータセンタ間でリソースを共有して、仮想的にひとつのクラウドシステムとして運用するための、統合化の需要が高まっています。しかし、データセンタ内と異なり、データセンタ間の接続では、利用できるネットワークの条件への対応や、拡大するリソース規模への対応などの課題があります。
アラクサラの VXLAN 機能を利用して、以下のような特徴を持つ広域仮想ネットワークを構築することにより、これらの課題を解決することが可能となります。
【特徴 1】 多様なネットワークに対応可能
VXLAN 機能により、仮想レイヤ 2 ネットワークを実現することで、データセンタ間通信で利用されている、様々な通信ネットワーク（レイヤ 3／レイヤ 2 ネットワーク）を利用することが可能です。

ル【特徴 2】 多拠点間接続に対応
多拠点間で仮想レイヤ 2 ネットワークを実現できるため、仮想サーバがどのデータセンタにあっても、同一IP アドレスでアクセス可能です。

資料

サン

プ

【特徴 3】 大規模なマルチテナント（論理ネットワーク）環境を実現
最大約 1600 万セグメントのマルチテナント（論理ネットワーク）環境を実現可能となります。
（通常の VLAN によるマルチテナント環境では約 4000 セグメントが上限）。

図 1-2

VXLAN の概要

この他に、データセンタ内のみで VXLAN 機能を利用する場合でも、VXLAN 対応の新たなサーバ環境と、既設の従来型サーバ環境のゲートウェイとして利用することで、段階的で効率的な設備投資が可能となったり、レイヤ 3 ネットワーク上で VXLAN を利用することで、拡張性に優れたファブリックネットワークを構築できるなどの特徴があります。

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2. VXLAN の概要
2.1

VXLAN の特徴

図 2-1

プル

VXLAN は IP ネットワーク上で L2 マルチテナント環境を実現する技術で、既存ネットワークを活かしながら複数拠点間の L2 ネットワークの延伸が可能です。VXLAN のメリットとデメリットは以下のとおりです。VXLAN 機能を物理スイッチに実装した「VXLAN ゲートウェイ」を利用すれば、VXLAN 未対応の既存環境でも L2 マルチテナントを簡単に構築することができます。

VXLAN のイメージン

 メリット IP ヘッダでカプセル化するので L3 ネットワークを通過できる MAC 学習結果を IP トンネルに対応付けるので L2 多拠点接続が可能
 理論上 約 1600 万の論理分割が可能
 仮想スイッチとの親和性が高い

サ デメリット カプセル化でトンネル用ヘッダを付与するため、途中のネットワークでフラグメントされて通信不可となる可能性がある。
 VXLAN トンネルは暗号化されていない

料

次 に VXLAN の パ ケ ッ ト フ ォ ー マ ッ ト を 図 2.1-2 に 示 し ま す 。 VXLAN は VXLAN ヘ ッ ダ を 含 む
50Bytes(VLAN タグ使用時は 54Bytes)のオーバーヘッドが必要になります。宛先 UDP ポート番号※はRFC で規定された「4789」を使用します。VXLAN ヘッダには、論理ネットワーク(テナント)を識別する 24 ビットの VNI(VXLAN Network Identifier)を含み これにより 約 1600 万の L2 ネットワークが作成できます。
※ RFC 標準化前の技術検証を進める段階では、UDP ポート番号「8472」を使用していたため、製品によってはデフォルトの UDP ポート

資番号が「8472」の場合があります。但し コマンドで UDP ポート番号を変更可能な製品もあります。

図 2-2

VXLAN パケットフォーマット

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2.2

VXLAN の諸元

図 2-3

ル

アラクサラの AX シリーズでは、AX3660S シリーズで VXLAN をサポートしています。ソフトウェアはアドバンスドモデルのみサポートしているため、オプションライセンス(OP-ADV)が必要です。またスタック機能による冗長化や VRF、グレースフル・リスタート機能などのレイヤ 3 機能も同時に使用することができます。

VXLAN サポート機種

表 2.2-1
項目

VXLAN のサポート機能

ン

スタック機能リンクアグリゲーション

プ

AX3660S シリーズの VXLAN におけるサポート機能を表 2.2-1、VXLAN 有効時と無効時の収容条件の差分を表 2.2-2 に示します。詳細は 「 コンフィグレーションガイド Vol.1 」 を参照ください。

スタティック
LACP
ネットワークパーティション（VRF）
グレースフル・リスタート
リスタート機能
ヘルパー機能サ

レイヤ 3 機能併用

VXLAN フレームの中継
VXLAN のトンネルモード

料

VXLAN のトンネルインタフェースユニキャストのみ
ユニキャスト+マルチキャスト
VTEP 数送信元 IP アドレス
ループバックVLAN インタフェース
宛先
送信元
VLAN マッピング
Tag ありTag なしサブインタフェースマッピング
Tag ありTag なし資VNI マッピング方式

VLAN Tag 付与

MAC アドレス学習
VXLAN PMTU
レイヤ 2 プロトコルフレーム
透過機能

VNI 数
サブインタフェース数
Tag 削除
Tag 付きスタティック学習
ダイナミック学習○：サポート○－備考

IPv4 アドレス

256/装置
1/VTEP○○○○
6000/装置
8191/装置○－－○

VXLAN 機能専用
VTEP に所属する VNI 数の総和
（注 1）参照
802.1Q の Tagged フレームのTag は引き継がない
送信元 MAC，VNI，
トンネルインタフェース(送信元)

○
BPDU

○

EAPOL

○LLDP

○

UDLD
カプセル化およびデカプセル化時の優先度引き継ぎ(凡例)

サポート状況
○○○
○
○
○
○
○
－255/装置○○（注 2）参照－：未サポート

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（注 1）VNI マッピング方式がサブインタフェースマッピングの場合，サブインタフェースごとに 1 と数えます。
VNI マッピング方式が VLAN マッピングで，コンフィグレーションコマンド vxlan vlan-mapping mode extended を設定しない場
合は，VXLAN を使用する VLAN を設定したポート数の合計をサブインタフェース数として数えます。コンフィグレーションコマンドvxlan vlan-mapping mode extended を設定した場合は，サブインタフェース数に数えません。
（注 2）動作の詳細は以下をご確認ください。
・「コンフィグレーションガイド Vol.1」
26.1.11 カプセル化およびデカプセル化時の優先度引き継ぎ※上記以外にも多機能との併用について制約があります。詳細は以下をご確認ください。
・「コンフィグレーションガイド Vol.1」
22.3 レイヤ 2 スイッチ機能と他機能の共存について

分類

VXLAN 有効(IPv4) ARP(IPv6) NDP(IPv4) ARP(IPv6) NDP

IPｖ４/IPｖ６モード

スタンドアロン

スタック

スタンドアロンスタック

14,33630,720-13,00013,000
-

7,168
7,168
15,36015,360

7,000
7,000
7,000
7,000

IPｖ６
ユニキャスト優先モード
スタンドアロン
スタック
3,564
10,752
7,680
23,040

3,000
9,000
3,000
9,000

資料

サVXLAN 無効IPv4 モード

プ

VXLAN 機能VXLAN 有無の最大テーブルエントリ数の差分ン

表 2.2-1

ル

スタンドアロンで VXLAN 機能を有効にした場合、ARP および NDP の最大テーブルエントリ数が少なくなります。
スタック構成については、VXLAN 機能の有効・無効での最大テーブルエントリ数に差分はありません。

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