L2延伸の基本とメリット(VMware NSX, VXLAN)

VMware NSXを語る上で、VXLANという機能は”L2延伸”や”拠点間L2接続”などの目的で登場します。（勿論VMware NSXにおけるL2機能の利点はこれだけではありません）

例えば、VXLANを利用することで拠点間での仮想マシンのvMotionを行う際に、通常であればサイト毎にIPアドレッシングが異なる場合があるが、VXLANを利用することで、サイト間接続時もIPアドレスを変更せずとも、シームレスな移行が可能となります。

この様に上記で、拠点間での通信を例に挙げられてもなかなかピンと来ないケースもありますので、段階を追って説明をしたいと思います。

ケース１：1つのスイッチに2つの端末が接続された例(同一サブネット)

まず、1つ目の例です

ケース２：1つのスイッチに2つの端末が接続された例(異なるサブネット)

続いて2つ目のケースです

この例では、Host1と2は相互にPingコマンドによる応答性が無いと言えます。
結論：異なるIPサブネットによる疎通環境は、L2ネットワーク上で構成することが出来ない。 

ケース３：1つのルーターに2つの端末が接続された例(異なるサブネット)

3つ目のケースです

一般的には、ルーターに対して直接エンドデバイスが接続されるケースは少ないかと思いますが、異なるIPサブネット間の通信は、”ルーティング”が実行されることにより実現されます。

結論：異なるIPサブネット上にあるデバイス間での通信には、必ずルーターが必要である。

ここまでの話を整理すると次の通りです。

• 同一のL2スイッチ上に存在するデバイス達は、同じIPサブネットに属している事で通信が相互に可能である。
• 言い換えれば、各デバイス達を同一のIPサブネットに属するようにするには、同一のL2ネットワークを形成する必要がある。
• 異なるIPサブネットに属するデバイス間の通信には”ルーター”が必要である。
• 言い換えれば、ルーターは、複数のIPサブネットに属しているとも言える。

これらの事実は、VMware NSXに関係なく一般的な話であると言える。 

Quiz:どのようなデバイスが？に入れば、サイト間通信が出来るでしょうか

これらを踏まえると次のような環境はどうだろうか？

Site AとSite Bは、異なるサブネットを持っているワケですから、正解は”ルーター”ですよね。

さて、ここで仮想環境ならではの状況を考えて見ましょう。

“vSphere vMotion”による仮想マシンのサイト間移動が発生したとします。

こうなってしまっては、手動でHost1のIPアドレスを変更してやるか、他のHostのIPアドレスを全て変更するなど手動での作業が余儀なくされます。 

つまり次のように、マニュアルでのIPアドレス変更によりサイト間以降後のサービス継続性が約束されると言えます。

しかし、毎回手動でIPアドレスの変更をするというのは、管理工数の増大や作業ミスなど多くのリスクがあると言えます。

実際には有りえませんが、物理サイト間に跨るような巨大なスイッチでもあれば、次のようなことも出来ると言えます。

さて、ということで、巨大なネットワークスイッチというのはどこにも売っていないわけですが、物理的に巨大なスイッチに拘りさえしなければ、現実には次のような手法があると言えます。

• L2 VPN
• イーサネット専用線の利用
• VXLAN

本記事では、ここまでの内容の締めとしまして、次の通りです。

1. vSphere vMotionによるサイト間移動後には、サイト間で異なるIPサブネットを利用している場合、仮想マシン移動後に手動でIPアドレスの変更が必要なケースがある

2. もしL2延伸ネットワークを持った環境で、サイト間の仮想マシン移動を行った場合はIPアドレスの変更なく、シームレスな仮想マシンの移動（場合によってはサイト間フェイルオーバーかもしれない)が出来ると言える

vSphereの登場により”vMotion”による仮想マシンの可搬性がメジャーとなり、vSphere 6.0より”複数のTCP/IPスタック”と”Long Distance vMotion”のサポートに伴い、サイト間移行にもvSphere vMotionが利用出来る今だからこそ、L2延伸がなぜ必要であるか、という点にフォーカスしてみました。