Na era da computação em nuvem e da virtualização de redes, o VXLAN (Virtual Extensible LAN) tornou-se uma tecnologia fundamental para a construção de redes overlay escaláveis e flexíveis. No coração da arquitetura VXLAN está o VTEP (VXLAN Tunnel Endpoint), um componente crítico que permite a transmissão contínua de tráfego de camada 2 em redes de camada 3. À medida que o tráfego de rede se torna cada vez mais complexo com diversos protocolos de encapsulamento, o papel dos Network Packet Brokers (NPBs) com recursos de remoção de encapsulamento de túnel tornou-se indispensável para otimizar as operações do VTEP. Este blog explora os fundamentos do VTEP e sua relação com o VXLAN, e então analisa como a função de remoção de encapsulamento de túnel dos NPBs aprimora o desempenho do VTEP e a visibilidade da rede.
Entendendo o VTEP e sua relação com o VXLAN
Primeiramente, vamos esclarecer os conceitos básicos: VTEP, abreviação de VXLAN Tunnel Endpoint, é uma entidade de rede responsável por encapsular e desencapsular pacotes VXLAN em uma rede overlay VXLAN. Ele serve como ponto de partida e de chegada de túneis VXLAN, atuando como um "gateway" que conecta a rede overlay virtual à rede física subjacente. Os VTEPs podem ser implementados como dispositivos físicos (como switches ou roteadores compatíveis com VXLAN) ou entidades de software (como switches virtuais, hosts de contêineres ou proxies em máquinas virtuais).
A relação entre VTEP e VXLAN é inerentemente simbiótica: o VXLAN depende dos VTEPs para realizar sua funcionalidade principal, enquanto os VTEPs existem exclusivamente para dar suporte às operações do VXLAN. O principal valor do VXLAN é criar uma rede virtual de camada 2 sobre uma rede IP de camada 3 por meio de encapsulamento MAC-in-UDP, superando as limitações de escalabilidade das VLANs tradicionais (que suportam apenas 4096 IDs de VLAN) com um Identificador de Rede VXLAN (VNI) de 24 bits que permite até 16 milhões de redes virtuais. Veja como os VTEPs possibilitam isso: quando uma máquina virtual (VM) envia tráfego, o VTEP local encapsula o quadro Ethernet original de camada 2 adicionando um cabeçalho VXLAN (contendo o VNI), um cabeçalho UDP (usando a porta 4789 por padrão), um cabeçalho IP externo (com o IP de origem e o IP de destino do VTEP) e um cabeçalho Ethernet externo. O pacote encapsulado é então transmitido pela rede subjacente de camada 3 até o VTEP de destino, que desencapsula o pacote removendo todos os cabeçalhos externos, recupera o quadro Ethernet original e o encaminha para a VM de destino com base no VNI.
Além disso, os VTEPs lidam com tarefas críticas, como o aprendizado de endereços MAC (mapeamento dinâmico de endereços MAC de hosts locais e remotos para IPs de VTEP) e o processamento de tráfego de Broadcast, Unicast Desconhecido e Multicast (BUM) — seja por meio de grupos multicast ou replicação de cabeçalho no modo somente unicast. Em essência, os VTEPs são os blocos de construção que tornam possível a virtualização de rede e o isolamento multi-inquilino do VXLAN.
O desafio do tráfego encapsulado para VTEPs
Em ambientes de data center modernos, o tráfego VTEP raramente se limita ao encapsulamento VXLAN puro. O tráfego que passa por VTEPs frequentemente carrega múltiplas camadas de cabeçalhos de encapsulamento, incluindo VLAN, GRE, GTP, MPLS ou IPIP, além de VXLAN. Essa complexidade de encapsulamento representa desafios significativos para as operações de VTEP e para o subsequente monitoramento, análise e aplicação de segurança da rede.
○ - Visibilidade reduzidaA maioria das ferramentas de monitoramento e segurança de rede (como IDS/IPS, analisadores de fluxo e sniffers de pacotes) são projetadas para processar tráfego nativo de camada 2/camada 3. Os cabeçalhos encapsulados ocultam a carga útil original, impossibilitando que essas ferramentas analisem com precisão o conteúdo do tráfego ou detectem anomalias.
○ - Aumento da sobrecarga de processamentoOs próprios VTEPs precisam gastar recursos computacionais adicionais para processar pacotes encapsulados em múltiplas camadas, especialmente em ambientes de alto tráfego. Isso pode levar a um aumento da latência, redução da taxa de transferência e potenciais gargalos de desempenho.
○ - Problemas de interoperabilidadeSegmentos de rede diferentes ou ambientes com múltiplos fornecedores podem usar protocolos de encapsulamento distintos. Sem a remoção adequada do cabeçalho, o tráfego pode não ser encaminhado ou processado corretamente ao passar por VTEPs, causando problemas de interoperabilidade.
Como a remoção do encapsulamento em túnel (Tunnel Encapsulation Stripping) das NPBs potencializa os VTEPs
Os Network Packet Brokers (NPBs) da Mylinking™ com recursos de remoção de encapsulamento de túnel resolvem esses desafios atuando como um "pré-processador de tráfego" para VTEPs. Os NPBs podem remover vários cabeçalhos de encapsulamento (incluindo VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS e IPIP) dos pacotes de dados originais antes de encaminhar o tráfego para VTEPs ou ferramentas de monitoramento/segurança. Essa funcionalidade oferece três benefícios principais para as operações de VTEP:
1. Visibilidade e segurança de rede aprimoradas
Ao remover os cabeçalhos de encapsulamento, os NPBs expõem a carga útil original dos pacotes, permitindo que ferramentas de monitoramento e segurança "vejam" o conteúdo real do tráfego. Por exemplo, quando o tráfego VTEP é encaminhado para um IDS/IPS, o NPB primeiro remove os cabeçalhos VXLAN e MPLS, permitindo que o IDS/IPS detecte atividades maliciosas (como malware ou tentativas de acesso não autorizado) no quadro original. Isso é particularmente crítico em ambientes multi-inquilinos, onde os VTEPs lidam com tráfego de vários inquilinos — os NPBs garantem que as ferramentas de segurança possam inspecionar o tráfego específico de cada inquilino sem serem impedidas pelo encapsulamento.
Além disso, os NPBs podem remover cabeçalhos seletivamente com base em tipos de tráfego ou VNI, proporcionando visibilidade granular em redes virtuais específicas. Isso ajuda os administradores de rede a solucionar problemas (como perda de pacotes ou latência) permitindo uma análise precisa do tráfego em segmentos VXLAN individuais.
2. Desempenho VTEP otimizado
Os NPBs descarregam a tarefa de remoção de cabeçalhos dos VTEPs, reduzindo a sobrecarga de processamento nos dispositivos VTEP. Em vez de os VTEPs gastarem recursos da CPU na remoção de múltiplas camadas de cabeçalhos (por exemplo, VLAN + GRE + VXLAN), os NPBs lidam com essa etapa de pré-processamento, permitindo que os VTEPs se concentrem em suas principais responsabilidades: encapsulamento/desencapsulamento de pacotes VXLAN e gerenciamento de túneis. Isso resulta em menor latência, maior taxa de transferência e melhor desempenho geral da rede overlay VXLAN — especialmente em ambientes de virtualização de alta densidade com milhares de VMs e cargas de tráfego intensas.
Por exemplo, em um data center com NPBs e switches atuando como VTEPs, um NPB (como os Network Packet Brokers da Mylinking™) pode remover os cabeçalhos VLAN e MPLS do tráfego de entrada antes que ele chegue aos VTEPs. Isso reduz o número de operações de processamento de cabeçalho que os VTEPs precisam realizar, permitindo que eles lidem com mais túneis e fluxos de tráfego simultâneos.
3. Interoperabilidade aprimorada em redes heterogêneas
Em redes com múltiplos fornecedores ou segmentos, diferentes partes da infraestrutura podem usar protocolos de encapsulamento distintos. Por exemplo, o tráfego de um data center remoto pode chegar a um VTEP local com encapsulamento GRE, enquanto o tráfego local usa VXLAN. Um NPB pode remover esses cabeçalhos diversos (GRE, VXLAN, IPIP, etc.) e encaminhar um fluxo de tráfego nativo e consistente para o VTEP, eliminando problemas de interoperabilidade. Isso é particularmente valioso em ambientes de nuvem híbrida, onde o tráfego de serviços de nuvem pública (frequentemente usando encapsulamento GTP ou IPIP) precisa se integrar a redes VXLAN locais por meio de VTEPs.
Além disso, os NPBs podem encaminhar os cabeçalhos removidos como metadados para ferramentas de monitoramento, garantindo que os administradores mantenham o contexto sobre o encapsulamento original (como VNI ou rótulo MPLS), ao mesmo tempo que permitem a análise da carga útil nativa. Esse equilíbrio entre a remoção de cabeçalhos e a preservação do contexto é fundamental para um gerenciamento de rede eficaz.
Como implementar a função de remoção de pacotes de túnel no VTEP?
A remoção do encapsulamento de túneis em VTEP pode ser implementada por meio de configuração em nível de hardware, políticas definidas por software e sinergia com controladores SDN, com a lógica principal focada em identificar cabeçalhos de túnel → executar ações de remoção → encaminhar os payloads originais. Os métodos de implementação específicos variam ligeiramente com base nos tipos de VTEP (físico/software), e as principais abordagens são as seguintes:
Agora, estamos falando sobre a implementação em VTEPs físicos (por exemplo,Mylinking™ - Agentes de Pacotes de Rede com Capacidade VXLAN) aqui.
Os VTEPs físicos (como os Network Packet Brokers compatíveis com VXLAN da Mylinking™) dependem de chips de hardware e comandos de configuração dedicados para obter uma remoção eficiente do encapsulamento, sendo adequados para cenários de data center com alto tráfego:
Correspondência de encapsulamento baseada em interface: Crie subinterfaces nas portas de acesso físico dos VTEPs e configure os tipos de encapsulamento para corresponder e remover cabeçalhos de túnel específicos. Por exemplo, em Network Packet Brokers compatíveis com VXLAN da Mylinking™, configure subinterfaces de Camada 2 para reconhecer tags VLAN 802.1Q ou frames não marcados e remova os cabeçalhos VLAN antes de encaminhar o tráfego para o túnel VXLAN. Para tráfego encapsulado em GRE/MPLS, habilite a análise do protocolo correspondente na subinterface para remover os cabeçalhos externos.
Remoção de cabeçalhos baseada em políticas: Utilize ACLs (Listas de Controle de Acesso) ou políticas de tráfego para definir regras de correspondência (por exemplo, correspondência da porta UDP 4789 para VXLAN, tipo de protocolo 47 para GRE) e associar ações de remoção. Quando o tráfego corresponde às regras, o chip de hardware VTEP remove automaticamente os cabeçalhos de túnel especificados (cabeçalhos externos VXLAN/UDP/IP, rótulos MPLS, etc.) e encaminha a carga útil original da Camada 2.
Sinergia de gateways distribuídos: Em arquiteturas VXLAN Spine-Leaf, os VTEPs físicos (nós Leaf) podem colaborar com gateways de Camada 3 para realizar a remoção de rótulos em múltiplas camadas. Por exemplo, após os nós Spine encaminharem o tráfego VXLAN encapsulado em MPLS para os VTEPs Leaf, estes primeiro removem os rótulos MPLS e, em seguida, realizam a desencapsulação VXLAN.
Você precisa de um exemplo de configuração para um dispositivo VTEP de um fornecedor específico (como, por exemplo,Mylinking™ - Agentes de Pacotes de Rede com Capacidade VXLAN) para implementar a remoção do encapsulamento do túnel?
Cenário de aplicação prática
Considere um grande data center corporativo que implementa uma rede overlay VXLAN com switches H3C como VTEPs, suportando múltiplas VMs de locatários. O data center utiliza MPLS para transmissão de tráfego entre os switches principais e VXLAN para comunicação entre VMs. Além disso, filiais remotas enviam tráfego para o data center por meio de túneis GRE. Para garantir segurança e visibilidade, a empresa implementa um NPB com Tunnel Encapsulation Stripping entre a rede principal e os VTEPs.
Quando o tráfego chega ao centro de dados:
(1) O NPB primeiro remove os cabeçalhos MPLS do tráfego proveniente da rede principal e os cabeçalhos GRE do tráfego da filial.
(2) Para tráfego VXLAN entre VTEPs, o NPB pode remover os cabeçalhos VXLAN externos ao encaminhar o tráfego para ferramentas de monitoramento, permitindo que as ferramentas inspecionem o tráfego VM original.
(3) O NPB encaminha o tráfego pré-processado (sem cabeçalho) para os VTEPs, que precisam lidar apenas com o encapsulamento/desencapsulamento VXLAN para a carga útil nativa. Essa configuração reduz a carga de processamento do VTEP, permite uma análise de tráfego abrangente e garante a interoperabilidade perfeita entre segmentos MPLS, GRE e VXLAN.
Os VTEPs são a espinha dorsal das redes VXLAN, permitindo virtualização escalável e comunicação multi-inquilino. No entanto, a crescente complexidade do tráfego encapsulado em redes modernas impõe desafios significativos ao desempenho dos VTEPs e à visibilidade da rede. Os Network Packet Brokers com recursos de remoção de encapsulamento de túnel (Tunnel Encapsulation Stripping) resolvem esses desafios pré-processando o tráfego e removendo diversos cabeçalhos (VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS, IPIP) antes que ele chegue aos VTEPs ou às ferramentas de monitoramento. Isso não apenas otimiza o desempenho dos VTEPs, reduzindo a sobrecarga de processamento, mas também aumenta a visibilidade da rede, fortalece a segurança e melhora a interoperabilidade em ambientes heterogêneos.
À medida que as organizações continuam a adotar arquiteturas nativas da nuvem e implantações de nuvem híbrida, a sinergia entre NPBs e VTEPs se tornará cada vez mais crucial. Ao aproveitar a função de remoção de encapsulamento de túnel dos NPBs, os administradores de rede podem desbloquear todo o potencial das redes VXLAN, garantindo que sejam eficientes, seguras e adaptáveis às necessidades de negócios em constante evolução.
Data da publicação: 09/01/2026
