Na arquitetura de rede moderna, VLAN (Rede Local Virtual) e VXLAN (Rede Local Virtual Estendida) são as duas tecnologias de virtualização de rede mais comuns. Elas podem parecer semelhantes, mas, na verdade, existem algumas diferenças importantes.
VLAN (Rede Local Virtual)
VLAN é a sigla para Virtual Local Area Network (Rede Local Virtual). É uma técnica que divide os dispositivos físicos de uma LAN em várias sub-redes de acordo com relacionamentos lógicos. A VLAN é configurada em switches de rede para dividir os dispositivos de rede em diferentes grupos lógicos. Mesmo que esses dispositivos estejam fisicamente localizados em locais diferentes, a VLAN permite que eles pertençam logicamente à mesma rede, permitindo gerenciamento e isolamento flexíveis.
O núcleo da tecnologia VLAN reside na divisão das portas do switch. Os switches gerenciam o tráfego com base no ID da VLAN (identificador da VLAN). Os IDs de VLAN variam de 1 a 4095 e normalmente têm 12 dígitos binários (ou seja, o intervalo de 0 a 4095), o que significa que um switch pode suportar até 4.096 VLANs.
Fluxo de trabalho
○ Identificação de VLAN: Quando um pacote entra em um switch, este decide para qual VLAN o pacote deve ser encaminhado com base nas informações de ID da VLAN contidas no pacote. Normalmente, o protocolo IEEE 802.1Q é usado para marcar o quadro de dados como VLAN.
○ Domínio de Broadcast de VLAN: Cada VLAN é um domínio de broadcast independente. Mesmo que várias VLANs estejam no mesmo switch físico, seus broadcasts são isolados uns dos outros, reduzindo o tráfego de broadcast desnecessário.
○ Encaminhamento de Dados: O switch encaminha o pacote de dados para a porta correspondente de acordo com as diferentes tags de VLAN. Se os dispositivos entre diferentes VLANs precisarem se comunicar, eles devem ser encaminhados por meio de dispositivos da camada 3, como roteadores.
Suponha que você tenha uma empresa com vários departamentos, cada um usando uma VLAN diferente. Com o switch, você pode dividir todos os dispositivos do departamento financeiro na VLAN 10, os do departamento de vendas na VLAN 20 e os do departamento técnico na VLAN 30. Dessa forma, a rede entre os departamentos fica completamente isolada.
Vantagens
○ Segurança aprimorada: a VLAN pode efetivamente impedir o acesso não autorizado entre diferentes VLans, dividindo diferentes serviços em redes diferentes.
○ Gerenciamento de Tráfego de Rede: A alocação de VLANs evita tempestades de transmissão e aumenta a eficiência da rede. Os pacotes de transmissão serão propagados apenas dentro da VLAN, reduzindo o uso de largura de banda.
○ Flexibilidade de Rede: A VLAN permite dividir a rede de forma flexível, de acordo com as necessidades do negócio. Por exemplo, dispositivos do departamento financeiro podem ser atribuídos à mesma VLAN, mesmo que estejam fisicamente localizados em andares diferentes.
Limitações
○ Escalabilidade limitada: como as VLans dependem de switches tradicionais e suportam até 4.096 VLans, isso pode se tornar um gargalo para grandes redes ou ambientes virtualizados de larga escala.
○ Problema de conexão entre domínios: a VLAN é uma rede local, a comunicação entre VLANs precisa ser realizada por meio de um switch ou roteador de três camadas, o que pode aumentar a complexidade da rede.
Cenário de Aplicação
○ Isolamento e Segurança em Redes Corporativas: VLANs são amplamente utilizadas em redes corporativas, especialmente em grandes organizações ou ambientes interdepartamentais. A segurança e o controle de acesso da rede podem ser garantidos dividindo diferentes departamentos ou sistemas de negócios por meio de VLANs. Por exemplo, o departamento financeiro frequentemente estará em uma VLAN diferente do departamento de P&D para evitar acesso não autorizado.
○ Redução da Tempestade de Broadcast: A VLAN ajuda a limitar o tráfego de broadcast. Normalmente, os pacotes de broadcast são distribuídos por toda a rede, mas no ambiente de VLAN, o tráfego de broadcast é distribuído apenas dentro da VLAN, o que reduz efetivamente a sobrecarga da rede causada pela tempestade de broadcast.
○ Rede local de pequeno ou médio porte: para algumas pequenas e médias empresas, a VLAN fornece uma maneira simples e eficaz de construir uma rede logicamente isolada, tornando o gerenciamento de rede mais flexível.
VXLAN (Rede Local Virtual Estendida)
VXLAN (Virtual Extensible LAN) é uma nova tecnologia proposta para solucionar as limitações da VLAN tradicional em data centers de grande porte e ambientes de virtualização. Ela utiliza tecnologia de encapsulamento para transferir pacotes de dados da Camada 2 (L2) através da rede da Camada 3 (L3) existente, superando a limitação de escalabilidade da VLAN.
Por meio da tecnologia de tunelamento e do mecanismo de encapsulamento, a VXLAN "encapsula" os pacotes de dados originais da camada 2 em pacotes de dados IP da camada 3, permitindo que os pacotes de dados sejam transmitidos na rede IP existente. O núcleo da VXLAN reside em seu mecanismo de encapsulamento e desencapsulamento, ou seja, o quadro de dados tradicional da camada 2 é encapsulado pelo protocolo UDP e transmitido pela rede IP.
Fluxo de trabalho
○ Encapsulamento de Cabeçalho VXLAN: Na implementação do VXLAN, cada pacote da camada 2 será encapsulado como um pacote UDP. O encapsulamento VXLAN inclui: identificador de rede VXLAN (VNI), cabeçalho UDP, cabeçalho IP e outras informações.
○ Terminal de Túnel (VTEP): A VXLAN utiliza tecnologia de tunelamento e os pacotes são encapsulados e desencapsulados por meio de um par de dispositivos VTEP. O VTEP, VXLAN Tunnel Endpoint, é a ponte que conecta a VLAN e a VXLAN. O VTEP encapsula os pacotes L2 recebidos como pacotes VXLAN e os envia ao VTEP de destino, que, por sua vez, desencapsula os pacotes encapsulados nos pacotes L2 originais.
○ Processo de Encapsulamento da VXLAN: Após anexar o cabeçalho VXLAN ao pacote de dados original, o pacote de dados será transmitido ao VTEP de destino através da rede IP. O VTEP de destino desencapsula o pacote e o encaminha ao receptor correto com base nas informações da VNI.
Vantagens
○ Escalável: o VXLAN suporta até 16 milhões de redes virtuais (VNI), muito mais do que os 4096 identificadores do VLAN, tornando-o ideal para data centers de grande porte e ambientes de nuvem.
○ Suporte entre data centers: o VXLAN pode estender a rede virtual entre vários data centers em diferentes localizações geográficas, quebrando as limitações da VLAN tradicional, e é adequado para ambientes modernos de computação em nuvem e virtualização.
○ Simplifique a rede do data center: por meio do VXLAN, dispositivos de hardware de diferentes fabricantes podem ser interoperáveis, oferecer suporte a ambientes multilocatários e simplificar o design de rede de data centers de grande porte.
Limitações
○ Alta complexidade: a configuração do VXLAN é relativamente complexa, envolvendo encapsulamento de túnel, configuração VTEP, etc., o que requer suporte técnico adicional e aumenta a complexidade da operação e manutenção.
○ Latência de rede: devido ao processamento adicional exigido pelo processo de encapsulamento e desencapsulamento, o VXLAN pode introduzir alguma latência de rede, embora essa latência geralmente seja pequena, mas ainda precisa ser observada em ambientes de alto desempenho exigentes.
Cenário de aplicação VXLAN
○ Virtualização de Redes de Data Centers: A VXLAN é amplamente utilizada em data centers de grande porte. Os servidores no data center geralmente utilizam tecnologia de virtualização. A VXLAN pode ajudar a criar uma rede virtual entre diferentes servidores físicos, evitando as limitações de escalabilidade da VLAN.
○ Ambiente de Nuvem Multilocatário: Em uma nuvem pública ou privada, a VXLAN pode fornecer uma rede virtual independente para cada locatário e identificar a rede virtual de cada locatário por VNI. Esse recurso da VXLAN é ideal para computação em nuvem moderna e ambientes multilocatários.
○ Escalabilidade de Rede entre Data Centers: A VXLAN é particularmente adequada para cenários em que redes virtuais precisam ser implantadas em vários data centers ou regiões geográficas. Como a VXLAN utiliza redes IP para encapsulamento, ela consegue facilmente abranger diferentes data centers e localizações geográficas para alcançar a expansão da rede virtual em escala global.
VLAN vs VxLAN
VLAN e VXLAN são tecnologias de virtualização de rede, mas são adequadas para diferentes cenários de aplicação. A VLAN é adequada para ambientes de rede de pequeno ou médio porte e pode fornecer isolamento e segurança básicos de rede. Sua força reside na simplicidade, facilidade de configuração e amplo suporte.
VXLAN é uma tecnologia projetada para atender à necessidade de expansão de rede em larga escala em data centers modernos e ambientes de computação em nuvem. A força da VXLAN reside em sua capacidade de suportar milhões de redes virtuais, tornando-a adequada para a implantação de redes virtualizadas em data centers. Ela supera a limitação de escalabilidade das VLANs e é adequada para projetos de rede mais complexos.
Embora o nome VXLAN pareça ser uma extensão do protocolo VLAN, na verdade, o VXLAN se diferencia substancialmente do VLAN por sua capacidade de construir túneis virtuais. As principais diferenças entre eles são as seguintes:
Recurso | VLAN | VXLAN |
|---|---|---|
| Padrão | IEEE 802.1Q | RFC 7348 (IETF) |
| Camada | Camada 2 (Link de Dados) | Camada 2 sobre Camada 3 (L2oL3) |
| Encapsulamento | Cabeçalho Ethernet 802.1Q | MAC-in-UDP (encapsulado em IP) |
| Tamanho do ID | 12 bits (VLANs 0-4095) | 24 bits (16,7 milhões de VNIs) |
| Escalabilidade | Limitado (4094 VLANs utilizáveis) | Altamente escalável (suporta nuvens multilocatárias) |
| Manipulação de transmissão | Inundação tradicional (dentro de VLAN) | Utiliza multicast IP ou replicação head-end |
| Sobrecarga | Baixo (etiqueta VLAN de 4 bytes) | Alto (~50 bytes: cabeçalhos UDP + IP + VXLAN) |
| Isolamento de tráfego | Sim (por VLAN) | Sim (por VNI) |
| Tunelamento | Sem tunelamento (L2 plano) | Utiliza VTEPs (pontos de extremidade de túnel VXLAN) |
| Casos de uso | LANs pequenas/médias, redes empresariais | Data centers em nuvem, SDN, VMware NSX, Cisco ACI |
| Dependência de árvore de abrangência (STP) | Sim (para evitar loops) | Não (usa roteamento de camada 3, evita problemas de STP) |
| Suporte de hardware | Suportado em todos os switches | Requer switches/NICs compatíveis com VXLAN (ou VTEPs de software) |
| Suporte à Mobilidade | Limitado (dentro do mesmo domínio L2) | Melhor (as VMs podem se mover entre sub-redes) |
O que o Mylinking™ Network Packet Broker pode fazer pela Network Virtual Technology?
VLAN marcada, VLAN não marcada, VLAN substituída:
Suporta a correspondência de qualquer campo-chave nos primeiros 128 bytes de um pacote. O usuário pode personalizar o valor de deslocamento, o comprimento e o conteúdo do campo-chave, além de determinar a política de saída de tráfego de acordo com a configuração do usuário.
Desmontagem do encapsulamento do túnel:
Suportado o cabeçalho VxLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS, IPIP removido no pacote de dados original e saída encaminhada.
Identificação do Protocolo de Tunelamento
Suporta identificação automática de vários protocolos de tunelamento, como GTP / GRE / PPTP / L2TP / PPPOE / IPIP. De acordo com a configuração do usuário, a estratégia de saída de tráfego pode ser implementada de acordo com a camada interna ou externa do túnel.
Você pode verificar aqui para mais detalhes sobre os relacionadosAgente de Pacotes de Rede.
Horário da publicação: 25/06/2025
