1、VLAN

Vlan：virtual local area network 虚拟局域网，该协议可以将一个局域网分成多个虚拟局域网，也可以将不同的局域网组成一个虚拟局域网。我们使用vlan可以做以下的事情：

• 变更网络中的设备时，通过vlan直接配置，可以省去物理线路的重新调整。
• 将一个lan下的设备分到不同的虚拟的lan中，虚拟lan之间在链路层相互隔离，每个虚拟lan拥有自己的广播域，解决因为ARP引起的广播风暴问题。
• vlan可以将使用同一条线路、物理端口的设备隔离开来，使其互不影响，保证安全性。
• 跨地域构建vlan。

一条网络线路可以承载多个vlan（trunk）。为了能确定网络帧属于哪个vlan，会在帧的信息中添加相应的tag，网络中相连的交换机、路由器的端口也必须支持识别、处理这样的帧，在帧中添加或取出相应的tag。添加tag最常用的协议为IEEE 802.1Q。802.1Q在Mac地址段后、以太网类型字段（EtherType）前添加了32bit的802.1Q Header信息，如下：

• TPID（Tag protocol identifier）：值为0x8100，表明此帧为802.1Q-tagged帧。如果不是添加tag的帧，这部分的16bit为以EtherType段，所以通过读取这个位置的16bit是不是0x8100就可以判断是不是添加了标记的帧。
• TCI（Tag control information）
  
  • PCP（Priority code point）：设置帧优先级，为IEEE 802.1p协议中指定的Class of Service（CoS）。
  • DEI（Drop eligible indicator）：可以与PCP一起使用或者分开使用表明如果网络阻塞，此帧可以丢弃。
  • VID（VLAN identifier）：12bit，通过ID表明是哪一个vlan的帧。0x000和0xFFF为保留值，不能配置（0x000表示帧中不包含VLAN ID，0xFFF表示某种用途）。0x001为默认值。

2、VXLAN

vlan的VID段只能表示4094（2^12-2）个虚拟局域网，随着云平台规模的扩大，这个数量无法满足网络管理需要，我们需要更大的字段来对虚拟网络进行标识。

Vxlan：Virtual Extensible LAN 虚拟可扩展局域网。vxlan在原始的二层报文的基础上封装了一个头部信息，然后再通过udp进一步封装，udp的目标地址使用4789端口，如下：

其中vxlan头部信息是这样的：

• vxlan flags：固定值，0x08。
• VNI（vxlan network identifier）：24bit，与vlan中的VID用法一致，表示局域网信息。
• reserved：固定值，两个reserved段都为0。

通过VXLAN，我们可以构建几乎不限局域网数量的overlay大二层网络，满足云化网络管理的需求。