ネットワーク技術の発展に伴い、データセンターやクラウド環境では、物理ネットワークの制約を超えて仮想化を実現する技術が求められています。VXLAN（Virtual Extensible LAN）は、既存のレイヤー2ネットワークを拡張し、大規模な仮想ネットワークを構築するためのプロトコルです。本記事では、VXLANの仕組みや利用シーンについて詳しく解説します。
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VXLANとは？
VXLAN（Virtual Extensible LAN）は、ネットワーク仮想化のために開発されたトンネリングプロトコルで、レイヤー2ネットワークをIPネットワーク上で拡張する技術です。VXLANは、通常のVLAN（仮想LAN）の制限を超え、16M以上の仮想ネットワークを作成可能にします。これにより、データセンターやクラウド環境での柔軟なネットワーク設計が可能になります。
わかりやすい具体的な例
わかりやすい具体的な例1
企業の支社ごとに異なるVLANを設定している場合、本社と支社間でネットワークを統合したいと考えることがあります。しかし、従来のVLANでは識別番号（VLAN ID）が4096までしか使えず、大規模なネットワークでは不足することがあります。VXLANを導入すると、VLAN IDの代わりにVXLAN識別子（VNI）を利用し、より多くの仮想ネットワークを作成できます。
従来のVLANでは4096個のネットワークしか作成できませんでしたが、VXLANを使用すると、約1600万のネットワークを作成できます。これにより、企業ネットワークの拡張性が大幅に向上します。
わかりやすい具体的な例2
クラウドサービスを利用する企業が増える中、異なるクラウド環境間で同じVLANを利用したいケースが増えています。しかし、クラウドプロバイダーによってはVLANの管理方法が異なり、直接統合するのが困難です。VXLANを利用すると、レイヤー3ネットワーク上でレイヤー2ネットワークを拡張できるため、異なるクラウド間でも同一ネットワークを利用可能になります。
このように、VXLANを活用することで、異なるクラウド環境間でも統一したネットワークを構築でき、運用の柔軟性が高まります。
VXLANはどのように考案されたのか
VXLANは、データセンターの仮想ネットワークの制約を解決するために考案されました。従来のVLANではスケーラビリティが不足し、大規模クラウド環境では適用が困難でした。VXLANは、オーバーレイ技術を用いたネットワーク仮想化を実現し、物理ネットワークの制約を超えた拡張が可能になりました。
考案した人の紹介
VXLANは、Cisco Systems、VMware、Arista Networksなどの企業によって共同開発されました。特にCiscoは、ネットワーク仮想化技術の発展に貢献し、VXLANの標準化にも尽力しました。
考案された背景
クラウド技術の進化に伴い、大規模な仮想ネットワークの需要が増加しました。しかし、従来のVLANではID数が限られており、企業やデータセンターの拡張性が制限されていました。これを解決するために、VXLANが開発されました。
VXLANの構造
VXLANは、UDPプロトコルを使用し、IPネットワーク上で仮想ネットワークを構築する技術です。VTEP（VXLAN Tunnel Endpoint）がパケットをカプセル化し、VXLANトンネルを介してデータを転送します。
VXLANを利用する場面
VXLANは、主にデータセンターやクラウド環境で活用されます。
利用するケース1
企業のデータセンター間を接続し、シームレスなネットワーク環境を提供するために利用されます。
利用するケース2
クラウドプロバイダーが異なる環境間で一貫したネットワークを提供する際に使用されます。
さらに賢くなる豆知識
VXLANは、VTEPを活用して物理ネットワーク上に仮想ネットワークを構築します。この技術により、データセンター間の通信も効率化されます。
あわせてこれも押さえよう！
VXLANを理解する際に、以下のサーバー関連技術も学ぶと理解が深まります。
- SDN（Software Defined Networking）
- EVPN（Ethernet VPN）
ネットワークの制御をソフトウェアベースで実行する技術です。
VXLANと組み合わせることで、仮想ネットワークの最適化が可能になります。
まとめ
VXLANを理解することで、ネットワーク仮想化の技術を深く学び、クラウド環境でのネットワーク設計に役立ちます。
