网络虚拟化基础协议之Geneve

网络虚拟化最基础的技术莫过于分层（Overlay、Underlay），要实现分层有两种手段，一个是映射（Mapping），一个是封装（Encapsulation）。

映射，主要思路是转发时替换报文语义，如何替换将需要设备进行查询。

封装，则是把需要的报文语义添加到网包中，处理的时候一层层的解封装即可，尽量对设备透明。

不少协议都实现了封装的部分或完整功能，包括IP-in-IP、Vlan、MPLS、VXLAN、NVGRE、STT等。这些协议各有各的特点，不少都是为了简单地隔离或者通过隧道连通不同网络。特别是后面几种，设计理念大同小异，只是实现细节不同。

对通用的封装协议标准的需求已经越来越强烈，于是有了Geneve: Generic Network Virtualization Encapsulation。

Geneve的出发点是解决封装时候添加的metadata信息问题（到底多少位，该怎么用），尝试适应各种虚拟化场景，Underlay的协议是最通用的IP协议（准确的说是UDP）。

跟大部分的封装协议类似，实现Geneve一般需要两类设备：隧道终端（tunnel endpoints）和传输设备（transit devices）。前者用来处理封装头终止隧道，后者则是非必需的，通常是支持IP转发的设备。

具体来看Geneve的封装帧，从外到里依次是

外层以太头

外层IP头（V4或V6）

外层UDP头

Geneve头（变长）

内层以太头

Payload

外层以太头的FCS

其中UDP的目标端口默认是IANA分配的6081，并且支持可配置。UDP的校验和必须计算正确，也可配置为0。

Geneve支持单播、多播和广播。