1. Niyə VXLAN?

IEEE 802.1Q VLAN-ları hər yayım domeni üçün 4,094 ID ilə məhdudlaşır - minlərlə müştəri seqmentinin paylaşılan infrastrukturda birlikdə yaşamalı olduğu çox icarəçi məlumat mərkəzlərində sərt məhdudiyyət. VXLAN (Virtual genişləndirilə bilən LAN,RFC 7348) bunu 16,7 milyona qədər məntiqi seqmenti dəstəkləmək üçün 24 bitlik VNI (VXLAN Şəbəkə İdentifikatoru) istifadə edərək UDP/IP daxilində Ethernet çərçivələrini əhatə etməklə həll edir.

VXLAN virtual Layer 2 topologiyasını fiziki Layer 3 alt qatından ayırır, VLAN-ları uzatmadan VXLAN Tunel Son Nöqtələri (VTEP) arasında standart IP marşrutlaşdırmağa (ECMP, OSPF, BGP) imkan verir. Xarici UDP başlığı təyinat portundan istifadə edir4789(IANA tərəfindən təyin edilmişdir; erkən yerləşdirmələr 8472 istifadə edilmişdir). Ümumi inkapsulyasiya yükü IPv4 üzərindən ~50 bayt, IPv6 üzərindən ~70 baytdır.

İnkapsulyasiya yığını (RFC 7348):Xarici Ethernet (14 B) + Xarici IPv4 başlığı (20 B) + Xarici UDP başlığı (8 B, dst port 4789) + VXLAN başlığı (8 B, 32-55 bitlərdə 24 bit VNI daxildir) + orijinal daxili Ethernet çərçivəsi.

2. VTEP kəşf üsulları

VTEP-lər tunellər qurmaq və BUM (Yayım, Naməlum Unicast, Multicast) trafikini yaymaq üçün həmyaşıd VTEP-ləri kəşf etməlidir. Praktikada üç mexanizm tətbiq olunur:

MetodNecə işləyirProsEksiler
MulticastHər bir VNI alt təbəqədə PIM multicast qrupuna xəritə verir; BUM trafiki həmin qrupa axırsadə; avtomatik həmyaşıd kəşfiAlt təbəqədə PIM multicast tələb olunur; bir çox operator multicastı söndürür
Giriş ReplikasiyasıHər bir VTEP hər VNI üçün uzaqdan VTEP-lərin açıq şəkildə unicast siyahısını saxlayır; BUM trafiki hər bir həmyaşıd üçün təkrarlanırMulticast tələb olunmurHead-end hər BUM paketi üçün O(N) replikasiya edir; statik həmyaşıd siyahıları əl ilə qulluq tələb edir
BGP EVPNRT-3 IMET marşrutları VTEP üzvlüyünü reklam edir; RT-2 marşrutları MAC+IP bağlamalarını paylayır; daşqın və öyrənİdarəetmə müstəvisində MAC öyrənməsi; ARP supressiyası; minlərlə VTEP-ə qədər miqyas; standartBütün VTEP-lərdə və ya marşrut reflektorlarında BGP yığını tələb olunur

Müasir yaşıl sahə məlumat mərkəzləri yalnız BGP EVPN-dən istifadə edir. Multicast və ingress-replikasiya hələ də qəhvəyi sahə mühitlərində tapılan köhnə yanaşmalardır.

3. BGP EVPN marşrut növləri

BGP EVPN (RFC 7432) beş marşrut növünü yaymaq üçün AFI 25 (L2VPN) / SAFI 70 (EVPN) istifadə edir. RT-5 ayrıca müəyyən edilmişdirRFC 9136(Oktyabr 2021).

RTadMəqsədƏsas NLRI sahələri
1Ethernet Avtomatik KəşfBağlantı çatışmazlığı zamanı Per-ES və per-EVI kütləsi; tam aktiv multi-homing yük balansı üçün aliasingRD, ESI, Ethernet Tag ID, MPLS etiketi
2MAC/IP reklamıMAC ünvanlarını (və istəyə bağlı olaraq bağlı IP) paylayın, ARP-nin qarşısını almaq və daşqın və öyrənməni aradan qaldırmaq üçünRD, ESI, VLAN etiketi, MAC ünvanı, IP ünvanı (isteğe bağlı), L2VNI + L3VNI etiketləri
3Daxil Multicast Ethernet Tag (IMET)VNI üçün VTEP əlçatanlığını reklam edin; giriş-replikasiya siyahıları yaratmaq və BUM yönləndirməsini işə salmaq üçün istifadə olunurRD, Ethernet Tag ID, Originating Router IP (VTEP ünvanı); PMSI Tunel atributu VNI və tunel tipini daşıyır
4Ethernet seqment marşrutuEthernet Seqmentini paylaşan PE-lər arasında təyin edilmiş Ekspeditor (DF) seçimi; yalnız bir PE-nin CE seqmentinə BUM irəliləməsini təmin edirRD, ESI, Originating Router IP
5IP prefiks marşrutu(RFC 9136)Alt şəbəkələrarası marşrutlaşdırma üçün IP prefikslərini EVPN örtüyünə reklam edin; xüsusi L3VNI (tranzit VNI) tələb edirRD, Ethernet Tag ID, IP prefiks uzunluğu, IP prefiksi, GW IP ünvanı, L3VNI etiketi
Ümumi sənədləşmə xətası:Bir çox satıcı bələdçiləri bütün beş marşrut növü üçün RFC 7432-dən istinad edir. RT-5 (IP Prefiksi) orijinal RFC 7432-də deyildi - o, RFC 9136-da (oktyabr 2021) əlavə edildi. Əgər cihazınızın proqram təminatı həmin nəşrdən əvvəl yaranıbsa, RT-5 davranışı son RFC-dən fərqli ola bilər.

4. Simmetrik və Asimmetrik IRB

İnteqrasiya edilmiş marşrutlaşdırma və körpüləşdirmə (IRB) VTEP-lərin üst şəbəkələr arasında trafiki necə yönləndirdiyini təsvir edir. İki model müəyyən edilmişdirRFC 9135:

Asimmetrik IRB:Giriş VTEP L3 marşrutunu (TTL azalması, növbəti hop yenidən yazma) yerinə yetirir.təyinatL2VNI kapsullaşdırmadan və göndərmədən əvvəl. Çıxış VTEP yalnız körpülər yaradır - o, artıq son MAC-a ünvanlanmış daxili çərçivəni görür. Hər bir VTEP yerli olaraq proqramlaşdırılmış hər bir VNI (alt şəbəkə) olmalıdır, hətta yerli hostları olmayanlar belə miqyasını məhdudlaşdırır.

Simmetrik IRB:Giriş VTEP mənbədən L2VNI-dən paylaşılana marşrutlarL3VNI(tranzit VNI, hər VRF üçün bir). Çıxış VTEP L3VNI-dən yerli təyinat L2VNI-yə yollanır. Hər iki son nöqtə marşrutlaşdırma həyata keçirir. Hər bir VTEP yalnız öz yerli L2VNI-lərinə ehtiyac duyur; tək L3VNI universaldır. Bu, böyük parçalar üçün tövsiyə olunan modeldir.

Asimmetrik IRBSimmetrik IRB
VTEP üçün L2VNI tələb olunurParçadakı bütün VNI-lərYalnız yerli əlavə edilmiş alt şəbəkələr
L3VNI (tranzit VNI)Tələb olunmurTələb olunur - hər VRF üçün bir
Marşrut hopslarıYalnız VTEP-ə daxil olunGiriş və çıxış VTEP-ləri
ÖlçəkZəif (hər yerdə bütün VNI)Yaxşı (yalnız yerli alt şəbəkələr)
RT-5 prefiksləriDəstəklənmirDəstəklənir (L3VNI istifadə edir)

5. ARP supressiyası

EVPN olmadan, hostdan bir ARP sorğusu onun VNI-yə yayımlanır və parçadakı hər VTEP-ə ötürülür. BGP EVPN ilə RT-2 marşrutları hostlar öyrənilən kimi MAC+IP bağlamalarını bütün VTEP-lərə paylayır. Host ARP-ni uzaq bir IP üçün istifadə edərkən, yerli VTEP birbaşa BGP-də yerləşdirilmiş cədvəlindən cavab verir - heç bir ARP paketi VXLAN quruluşunu keçmir. Bu, məlum hostlar üçün BUM su basmasını aradan qaldırır və VTEP başına minlərlə VM olan parçalarda xüsusilə təsirlidir.

ND (Qonşu Kəşfi) yatırılması IPv6 üçün eyni şəkildə işləyir — RT-2 marşrutları NLRI-nin IP sahəsində IPv6 ünvanlarını daşıyır və VTEP NS mesajlarına yerli olaraq cavab verir.

6. Multi-Homing və ESI

Ethernet Seqment İdentifikatoru (ESI) CE cihazını çoxsaylı PE VTEP-lərə birləşdirən məntiqi paketə təyin edilmiş 10 baytlıq identifikatordur. İki yönləndirmə rejimi mövcuddur:

  • Tək-aktiv: Hər dəfə bir PE irəli. DF seçimi (RT-4 marşrutlarından istifadə etməklə) hər bir Ethernet Tag üçün Təyin olunmuş Ekspeditoru seçir. Qeyri-DF PE BUM-un seqmentə yönləndirilməsini bloklayır, lakin yenə də unicast qəbul edə bilər.
  • Tam Aktiv: Bütün PE-lər eyni vaxtda qabağa keçərək, paket boyunca ECMP-yə imkan verir (uzaq ayaqları olan port kanalı kimi). RT-1 "təxəllüs" marşrutları uzaq VTEP-lərə bütün əlavə edilmiş PE-lər arasında ESI-yə doğru trafiki balanslaşdırmağa imkan verir. MAC mobilliyi RT-2-də MAC Mobility genişləndirilmiş icması vasitəsilə idarə olunur.

7. Satıcı CLI Tez Arayışı

TapşırıqCisco NX-OSArista EOSJuniper Junos
EVPN marşrutlarını göstərinshow bgp l2vpn evpnshow bgp evpnshow route table bgp.evpn.0
VTEP həmyaşıdlarını göstərinshow nve peersshow vxlan vtepshow evpn instance
Üst-üstə düşən MAC-ləri göstərinshow mac address-tableshow vxlan address-tableshow evpn mac-ip-table
ARP bastırma keşini göstərinshow ip arp suppression-cache detailshow vxlan address-table detailshow evpn mac-ip-table extensive
VNI-VRF xəritəsini göstərinshow nve vnishow vxlan vnishow evpn instance extensive
ESI multi-homing göstərinshow nve ethernet-segmentshow bgp evpn instanceshow evpn instance extensive

İstinadlar

  • RFC 7348— VXLAN: Layer 3 şəbəkələri üzərindən Virtuallaşdırılmış Layer 2 şəbəkələrinin üst-üstə düşməsi üçün çərçivə (2014)
  • RFC 7432— BGP MPLS əsaslı Ethernet VPN (BGP EVPN) (2015)
  • RFC 8365— Ethernet VPN (EVPN) istifadə edərək Şəbəkə Virtualizasiyası Overlay Həlli (2018)
  • RFC 9135— Ethernet VPN-də (EVPN) inteqrasiya edilmiş marşrutlaşdırma və körpü (2021)
  • RFC 9136— Ethernet VPN-də IP Prefiks Reklamı (EVPN) (2021)
  • IETF BESS İşçi Qrupu— BGP Enabled ServiceS (aktiv EVPN layihələri)