オーバーレイネットワークとは何ですか？

オーバーレイネットワークとは、IPsecやVXLANなどのトンネル技術を用いて、1つまたは複数のアンダーレイ通信手段（インターネット、MPLS、LTEなど）の上に構築される論理ネットワークのことです。これにより、サイトやクラウドが、その下層でトラフィックを伝送する回線とは独立した、単一のアドレス指定可能なファブリックとして抽象化されます。

主なポイント

• オーバーレイトンネルは、トラフィックを、それを伝送するアンダーレイトランスポートから抽象化します。
• IPsecはオーバーレイトラフィックを暗号化しますが、VXLANは平文のオーバーレイを伝送します。
• SD-WANは、サイトごとの手動ルーティングではなく、MP-BGPを用いてオーバーレイトポロジーを構築します。
• フルメッシュ、ハブ・アンド・スポーク、およびリージョナルメッシュは、一般的なオーバーレイトポロジーです。
• オーバーレイIPアドレス設定は、Directorのセットアップ時に一度設定すると、後から変更することはできません。

このページの内容： その重要性 ・ 仕組み ・ オーバーレイネットワークのトポロジー · オーバーレイNetworks およびVersa ・ よくある質問

オーバーレイネットワークはなぜ重要なのでしょうか？

企業が物理ネットワークをエンドツーエンドで管理することはほとんどありません。支社は、さまざまなプロバイダーが提供するブロードバンド、MPLS、LTE回線を組み合わせて本社やクラウドに接続しており、各回線には独自のアドレス体系と信頼レベルが設定されています。オーバーレイネットワークは、どのアンダーレイ回線がパケットを伝送するかに関係なく、すべての拠点にまたがる単一の論理的なファブリックを構築し、一貫したアドレス指定を可能にすることで、こうした断片化の問題を解決します。トンネルは到達可能な任意のIPパス上で動作するため、拠点を追加したりプロバイダーを切り替えたりしても、ルーティングの再設計を余儀なくされることはありません。

オーバーレイは、セキュリティとトランスポートを分離します。暗号化されたトンネルがデータをエンドツーエンドで保護するため、パブリックインターネットを経由するトラフィックも、キャリアを信頼することなく、プライベートMPLS回線上のトラフィックと同等の保護を受けることができます。特にSD-WANの場合、オーバーレイこそがアプリケーション認識型ステアリングを可能にする要素です。絶えず変化する物理リンクの上に安定した論理ファブリックが存在しなければ、経路選択やポリシーの適用を一貫して適用できる基盤が失われてしまうからです。

オーバーレイネットワークとは何ですか？

オーバーレイネットワークとは、1つ以上の物理的なアンダーレイ伝送層の上に重ねられた論理トンネルの集合体です。SD-WANでは通常、すべてのサイト間において2つのオーバーレイを構築します。1つはIPsecを使用した暗号化オーバーレイ、もう1つはVXLANを使用した平文オーバーレイであり、暗号化が必要かどうかによってフローごとに選択されます。 データはデフォルトで暗号化されたオーバーレイを経由しますが、管理者はWANインターフェースごとに平文転送を定義することも可能です。これは、MPLSレイヤー3 VPNなどのすでにセキュリティが確保されている回線において有用です。また、HTTPSなど、すでに暗号化されているトラフィックに対して暗号化を無効にするポリシーを通じて、動的に設定することも可能です。

オーバーレイルートはMP-BGPを介して交換され、コミュニティ文字列やインポート／エクスポートポリシーを用いて、所望のトポロジーが構築されます。オーバーレイは純粋に論理的なものであるため、そのIPアドレス割り当てはアンダーレイとは独立しています。つまり、アドレスは導入規模に応じたプールから一度だけ割り当てられ、下層でどの物理回線がアクティブであるかにかかわらず、ルーティング可能な状態が維持されます。

オーバーレイネットワークのトポロジー

サイト同士が実際にどのように通信するかは、その下にある物理的な配線ではなく、オーバーレイの構成によって決まります。フルメッシュでは、オーバーレイトンネルを介してすべてのブランチが他のすべてのブランチと直接接続され、中央の経由点を回避します。これは、ハブが存在すると遅延が生じる音声トラフィックや分散型セキュリティアーキテクチャに適しています。ハブ・アンド・スポーク方式では、トラフィックがハブを経由してルーティングされます。そのバリエーションには、スポークからハブへの一方通行（スポーク同士は通信しない）、ハブを経由したスポーク間通信、スポークグループ内でのスポーク間直接通信、および部分メッシュを組み合わせた混合設計などがあります。リージョナル・メッシュ（スポーク-ハブ-ハブ-スポーク）は、支店を地域ごとにグループ化し、地域内では任意のトポロジーを採用しつつ、地域間のトラフィックをリージョナル・ハブを経由してルーティングします。マルチVRF（マルチテナント）オーバーレイは、個別のVRFを使用することで、共有インフラストラクチャ上で異なる組織を論理的に分離します。

これらはすべて同じ仕組み（MP-BGPコミュニティおよびインポート／エクスポートポリシー）を利用しているため、物理的な配線を一切変更することなく、支店や地域ごとに異なるトポロジーを混在させた展開が可能です。

オーバーレイNetworks &Versa

VersaのSD-WANファブリックはオーバーレイ型です。支店やハブは、制御および管理プレーンを支えるコントローラーノードに接続され、トポロジーはサイトごとの手動設定ではなく、MP-BGPコミュニティを使用したディレクターワークフローを通じて構築されます。 「SD-WANオーバーレイネットワーク」の記事では、Versa がデフォルトで構築する暗号化されたIPsecと平文のVXLANトンネルの組み合わせについて解説するとともに、WANインターフェースごと、またはSD-WANポリシーごとに、暗号化トランスポートと平文トランスポートのどちらを選択するかについても説明しています。統合SD-WAN設計ガイドおよびVersa SD-WAN設計ガイドでは、サポートされているトポロジー（フルメッシュ、ハブ・アンド・スポークのバリエーション、リージョナルメッシュ、マルチVRF）について解説するとともに、大規模な展開に向けたSLAモニタリングおよびスケーリングに関するガイダンスを提供しています。 オーバーレイIPアドレス設定は、Directorの初期セットアップ時に一度設定すると、その後は変更できないため、導入方法の選択と、導入環境に適した十分な容量のサブネットの選定は、導入初日に決定する必要があります。ルートとトポロジーはワークフローによって制御されるため、導入環境の再構築は、ケーブルの張り替え作業ではなく、ポリシーの変更によって行われます。

よくある質問

オーバーレイネットワークとアンダーレイネットワークの違いは何ですか？

アンダーレイとは、パケットを伝送する物理的な通信回線やプロバイダーの伝送手段（インターネット、MPLS、LTEなど）のことです。オーバーレイとは、その上に構築されたトンネルからなる論理ネットワークのことです。オーバーレイのトラフィックは、いずれかのアンダーレイ回線が到達可能である限り、宛先に到達します。

オーバーレイネットワークのトラフィックは常に暗号化されていますか？

必ずしもそうとは限りません。SD-WANオーバーレイでは通常、暗号化されたIPsecトンネルと平文のVXLANトンネルの両方が構築されます。データはデフォルトで暗号化されたトンネルを経由しますが、管理者はMPLSなどのセキュリティ保護された回線上で平文での転送を許可したり、HTTPSなどのすでに暗号化されているトラフィックに対して暗号化を無効にしたりすることができます。

SD-WANオーバーレイでは、どのようなトポロジーを使用できますか？

Versa同社のSD-WANオーバーレイは、フルメッシュ、いくつかのハブ・アンド・スポーク構成（スポークからハブへのみ、ハブを経由したスポーク間接続、スポーク間の直接接続）、リージョナルメッシュ（スポーク-ハブ-ハブ-スポーク）、およびマルチVRFマルチテナントに対応しています。これらはすべてMP-BGPコミュニティとインポートポリシーを用いて構築されており、手動でのルーティング変更ではなく、Directorワークフローを通じて設定されます。

オーバーレイIPアドレス割り当ては、導入後に変更できますか？

いいえ。オーバーレイIPアドレス指定方式とアドレスプールは、Versa Directorの初期設定時に一度だけ設定され、その後は変更できません。管理者は、最初から適切な方式を選択し、展開の想定規模に見合った十分な大きさのサブネットを割り当てる必要があります。

トラフィックはどのようにして正しいオーバーレイトンネルに到達するのでしょうか？

オーバーレイルートは、MP-BGP を使用してコントローラノードとブランチ間で交換され、コミュニティ文字列およびインポート／エクスポートポリシーによって、各トポロジールートがどの経路を取るかが決定されます。リモートプレフィックスのネクストホップは、オーバーレイトンネルを経由して到達可能なブランチ、ハブ、またはコントローラのループバックインターフェースとなります。

オーバーレイの詳細Networks

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