VLAN（虚拟局域网）技术允许用户进行通信而不受距离和物理位置的限制，从而大大简化了网络管理。
但是，随着设备和用户数量的大规模增长，由于最大4094个VLAN的可扩展性有限以及对可用网络链路的利用效率低下，VLAN不再能够满足网络规模不断增长的需求。因此，VXLAN（虚拟可扩展LAN）和QinQ技术应运而生。
在本文中，将对这三种技术进行说明和比较。
概述
VLAN
VLAN是一种将网络划分为多个广播域的技术。在每个广播域中，用户可以彼此自由通信。对于不同VLAN之间的连接，VLAN标记和VLAN间路由是用户必须知道的两个必要术语。
VLAN标记是在帧穿过VLAN中继端口时在帧中添加特殊标记，以允许来自不同VLAN的帧交叉。它的标记方法之一是IEEE 802.1Q。
灵活QinQ
QinQ，也称为堆栈VLAN或双VLAN，由IEEE 802.1ad标准化。它用两层封装了VLAN标签-专用网络的内部标签和公共网络的外部标签。
随着网络中用户的增加，需要大量的VLAN ID。使用IEEE 802.1Q的传统VLAN标记无法识别和隔离正在扩展的城域以太网工作中的用户数据。因此，使用QinQ可以将VLAN号扩展到4096×4096，可以有效地保存公共VLAN ID。
QinQ报文格式固定。通常，将802.11Q标记的数据包封装在另一个802.1Q标记中，该名称就是“ QinQ”的名称。
在传输过程中，数据包根据公共网络上的外部VLAN标记转发。内部VLAN标记被用作也在公共网络上传输的数据。通过这种双标签形式，QinQ数据包比普通802.1Q VLAN标记数据包多四个字节。
QinQ实现有两种：基本QinQ和选择性QinQ。
基本QinQ是基于端口的标记方式。当数据包到达启用了VLAN VPN的接口时，交换机将使用其默认VLAN标签对数据包进行标记。传入的数据包是否被标记都没有关系。如果已被标记，则它将具有双VLAN标记；如果没有，它将在交换机端口上带有单个VLAN标签。
灵活QinQ拥有基本QinQ的功能，但更加灵活。它可以根据MAC地址，IP协议，源IP地址和VLAN标签识别数据包的内部VLAN标签，然后确定应添加哪个标签。
VXLAN
VXLAN也称为虚拟可扩展LAN，旨在通过使用MAC用户数据报协议（MAC-UDP）封装在第3层网络之上提供第2层覆盖网络。
简单来说，VXLAN可以提供与VLAN相同的服务，但具有更大的可扩展性和灵活性。类似于QinQ，VXLAN数据包也具有相对固定的格式。
VXLAN报头：由24位VNID组成，用于标识第2层网段并保持网段之间的第2层隔离。VNID中的所有24位都定义了VXLAN最多可以支持1600万个LAN段的数量。
外部UDP头：VTEP（VXLAN隧道端点）在UDP头中分配源端口，而目标端口通常是UDP端口4789。
外部IP标头：它具有与内部帧源关联的源VETP的源IP地址。
外部以太网头：外部以太网头具有与内部帧源关联的VTEP的源MAC地址。
区别
VLAN已用于解决不同的问题，例如第2层网络隔离，泛洪和用作路由接口。VLAN支持功能现已在大多数系统和网络设备（如以太网交换机，路由器和防火墙）中提供。但是，本文的比较主要集中在VLAN标记上。为了实现不同VLAN之间的通信，VLAN标记是必不可少的部分。
如上所述，VLAN标记使用协议IEEE 802.1Q或ISL（交换机间链接）来标记流经不同VLAN的帧。用此方法标记的帧只有一个标记。
但是，与VLAN相比，QinQ技术更加灵活。一方面，它可以有选择地将标签添加到传入的帧或数据包。另一方面，外部VLAN标记解决了VLAN ID受限的问题。独特的内部标签避免了专用VLAN ID和公用VLAN ID之间的冲突，从而为小型或大型企业网络提供了简单的第2层VPN解决方案。
注意：VLAN属于公共网络
对于VXLAN，它在某种程度上提供了与QinQ相同的功能，但其工作层具有更高的可扩展性。
VXLAN通过MAC-in-UDP封装数据包，极大地扩展了第2层网络。众所周知，随着云计算的发展，租户对网络建设（尤其是虚拟数据中心）的要求越来越高，这增加了对第2层网络的需求。
MAC-in-UDP支持使用24位VIND，这使数据中心可以容纳多个租户并打破物理距离限制和部署。这就是为什么近年来VXLAN在云计算和虚拟化数据中心变得越来越流行的原因。
但是，与VLAN和QinQ相比，VXLAN技术更昂贵，更复杂。因此，并非所有的VLAN交换机都支持此功能。
结论
随着VLAN技术和第2/3层网络的飞速发展，必将出现更多高级网络管理技术。像QinQ和VXLAN一样，并非所有技术都是平等创建的。它们都是为解决当前问题而诞生的，它们将为当今和未来的网络带来更多便利。
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