VXLAN是一种网络虚似化技术，可以改进大型云计算在部署时的扩展问题，是对VLAN的一种扩展。VXLAN将传统的802.1Q VLAN标识符从12 Bits扩展至24 Bits，最大可以有1600万个唯一的二层网络分段。使用VXLAN 封装，原始数据帧会被封装成MAC in UDP，这样，就允许二层网络连接跨越三层路由网络。

       从上图中可看出，除原始数据帧外，外层头部需要消耗额外Bytes，将header相加;通过内层头部的L2/L3/L4信息做Hash计算得出UDP 源端口--VTEP设备动态分配的;UDP目的端口，固定使用4789;IP首部的源IP地址为源端VTEP的IP地址，目的IP地址为目的端VTEP的IP地址;以太帧首部的源MAC地址为源端VTEP的MAC地址，目的MAC地址为到达目的端VTEP的下一跳设备的MAC地址。

VXLAN封装的Ping包

       接下来，让我们看看Underlay和Overlay。

       underlay是指下层的，即基础架构层，专门用于承载用户流量的传统的IP网络，只要可以提供IP包的转发即可。是可路由的IP网络;灵活的拓扑;推荐使用具备冗余路径的网络，利用ECMP实现负载均衡;支持任何路由协议。Overlay是上层的、业务层面的、用户层面的，是一个VTEP to VTEP的隧道。

       在上文中提到了VTEP，那么什么是VTEP呢?VTEP的全称是Vlan Tunnel EndPoint，翻译成中文就是Vlan隧道终结点，用于VXLAN封装及解封装。每一个VTEP都用两个接口，一个用于本地Lan网络桥接转发，另一个是用于连接transit网络的IP接口。

       最早为VXLAN转发提供可能的是Flood and Learn机制，虽然因其自身不可避免的缺点而甚少被使用了，但仍有了解的意义。

1、终端A要请求终端B的ARP;

2、该ARP包到达VTEP-1，VTEP-1对其进行封装：依次为VXLAN头，UDP头，外层IP头(源IP为VTEP-1，目的IP为Underlay组播组IP)，外层MAC头(源MAC为VTEP-1，目的MAC为组播组MAC);

3、该包被送至所有其他VTEP节点，这些VTEP节点收到后进行解封装，从而得到最原始的ARP request包;

4、紧接着，这些VTEP将ARP request发送至本地Lan网络，如果被请求的终端B不在本地Lan网络，则该包被本地终端设备丢弃(如VTEP-3所连接的终端设备);如果被请求的终端B在本地Lan网络，则终端B收到该ARP request并回应ARP reply至本地VTEP-2节点;

5、连接终端B的VTEP-2节点收到该ARP reply后，根据VXLAN头，UDP头，外层IP头(源IP为VTEP-2，目的IP为VTEP-1)，外层MAC头(源MAC为VTEP-2，目的MAC为VTEP-1)进行封装;

6、VTEP-1收到该包后，进行解封装后，得到原始的ARP reply，将该ARP reply发送给终端A;同时，通过外层头信息，VTEP-1也学习到了VTEP-2的IP以及终端B的MAC，从而构建了VXLAN ID+Remote VTEP IP+Remote MAC的映射表;

7、基于VTEP-1和VTEP-2上的映射信息，以及利用VXLAN隧道，实现终端A和B的后续单播转发;

8、VTEP-1可以选择性地为IP-B的后续ARP请求执行代理ARP，以减少传输网络上的泛洪。