網(wǎng)絡(luò)工程師一般都很熟悉的通用路由封裝(GRE)，比較容易理解疊加的概念。一個數(shù)據(jù)包(或幀)封裝在另一個數(shù)據(jù)包內(nèi);被封裝的包轉(zhuǎn)發(fā)到隧道端點(diǎn)后再被拆裝。原來的包就發(fā)送到了目的地。疊加網(wǎng)絡(luò)就是使用這種所謂“包內(nèi)之包”的技術(shù)安全地將一個網(wǎng)絡(luò)隱藏在另一個網(wǎng)絡(luò)中，然后將網(wǎng)絡(luò)區(qū)段進(jìn)行遷移。2層擴(kuò)展和多租戶就是比較流行的疊加網(wǎng)絡(luò)實(shí)例。

在過去幾年間，個標(biāo)準(zhǔn)化組織已發(fā)布了不少的疊加協(xié)議，這是因?yàn)樘摂M化數(shù)據(jù)中心需要在任意時間、任意地點(diǎn)移動主機(jī)的需求所致。有些SDN控制器使用疊加作為其傳輸選項(xiàng)，在散布于數(shù)據(jù)中心內(nèi)的各個主機(jī)之間架起了一座橋。而軟交換機(jī)通常被用作隧道的另一端。虛擬可擴(kuò)展局域網(wǎng)(VXLAN)是目前獲得業(yè)界最廣泛支持的協(xié)議，思科、博科和VMware都支持疊加網(wǎng)絡(luò)。在硬件方面支持VXLAN隧道端點(diǎn)的是Arista和博科的交換機(jī)。VXLAN的硬件端點(diǎn)正給業(yè)界帶來一場劇變，因?yàn)榀B加通常都是由軟件交換機(jī)作為端點(diǎn)的。

VXLAN在3層UDP包內(nèi)封裝2層幀。這樣做可以讓一個VXLAN段內(nèi)的主機(jī)彼此通信，只要它們處在同一個2層網(wǎng)絡(luò)上，即便這些主機(jī)可能被一個或多個3層網(wǎng)絡(luò)所隔離。

此外，由于VXLAN保留了全部的2層幀、還有VLAN標(biāo)識，所以在一個VXLAN段內(nèi)可允許多個3層網(wǎng)絡(luò)存在。在該VXLAN段內(nèi)的客戶(也可叫做租戶)會覺得這個網(wǎng)絡(luò)很像他們以前所用過的VLAN，但底層網(wǎng)絡(luò)只能用一個段ID來區(qū)分VXLAN的包。

每個VXLAN網(wǎng)絡(luò)是用VXLAN包頭內(nèi)的段ID來區(qū)分的。這個ID有24位，也就是說可允許1600萬個租戶共享同一個網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，同時又可以彼此間相互隔離。

和VXLAN相似，利用GRE實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化(NVGRE)使用一個24位的標(biāo)識符來定義租戶的網(wǎng)絡(luò)。NVGRE主要是微軟開發(fā)的技術(shù)，也是其Hyper-V所使用的疊加方法。

盡管VMware堅(jiān)定地支持VXLAN，但是它的疊加網(wǎng)絡(luò)仍被稱為無狀態(tài)傳輸隧道(STT)。屬于VMware旗下的Nicira。STT是 Nicira網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺的一個組成部分，尤其需要指出的是，STT的封裝格式充分利用了先進(jìn)網(wǎng)卡的硬件能力，可以將較大的數(shù)據(jù)塊分解成較小的數(shù)據(jù)塊。

這被稱為TCP分段卸載(TSO)，一塊有TSO功能的網(wǎng)卡可以承擔(dān)分段卸載的任務(wù)，從而釋放出服務(wù)器的CPU給其他任務(wù)。STT的未來尚無法確定，但VXLAN已經(jīng)有了VMware的支持以及來自行業(yè)的普遍支持。

除了VXLAN、NVGRE和STT，另一個值得關(guān)注的疊加網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)虛擬化疊加(NVO3)。NVO3是由IETF的一個工作組開發(fā)的。關(guān)于 NVO3的問題說明與上面已經(jīng)討論過的其他疊加技術(shù)很相像，也就是說，流量孤立、租戶可自由使用所選擇的尋址方案，可將虛擬機(jī)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)自由移動，不必考慮底層核心中3層網(wǎng)絡(luò)的分隔等等。NVO3未來會怎么演進(jìn)，如何封裝尚有待觀察，但NVO3工作組成員所提交的用例線路已經(jīng)基本成形。