1. ¿Por qué VXLAN?

Los VLANs IEEE 802.1Q están equipados con 4.094 IDs por dominio de emisión, una limitación dura en centros de datos multi-tenientes donde miles de segmentos de clientes deben coexistir en infraestructura compartida. VXLAN (Virtual eXtensible LAN, ) resuelve esto encapsulando marcos Ethernet dentro de UDP/IP, utilizando un VNI de 24 bits (Identificador de red VXLAN) para soportar hasta 16.7 millones de segmentos lógicos.

VXLAN decodifica la topología virtual de la capa 2 del subtítulo de la capa física 3, permitiendo el enrutamiento IP estándar (ECMP, OSPF, BGP) entre los puntos finales del túnel VXLAN (VTEPs) sin estirar VLANs. El encabezado UDP externo utiliza el puerto de destino (Asignado por la AIANA; los despliegues tempranos utilizaron 8472). Encapsulación total es ~50 bytes sobre IPv4, ~70 bytes sobre IPv6.

Apilación de encapsulación (RFC 7348):

2. VTEP Discovery Methods

VTEPs debe descubrir VTEPs pares para configurar túneles y distribuir el tráfico BUM (Broadcast, Unknown unicast, Multicast). En la práctica se despliegan tres mecanismos:

MétodoCómo funcionaProsCons
MulticastCada VNI mapea a un grupo multicast PIM en la capa inferior; el tráfico BUM se inunda a ese grupoSimple; descubrimiento automático de paresRequiere PIM multicast en sublay; muchos operadores deshabilitan multicast
Replicación de IngresosCada VTEP mantiene una lista explícita de VTEPs remotos por VNI; el tráfico BUM se replica a cada parNo se requiere multicastHead-end hace O(N) réplica por paquete BUM; listas de pares estáticas requieren mantenimiento manual
BGP EVPNRutas RT-3 IMET anuncian la membresía VTEP; las rutas RT-2 distribuyen las ligaduras MAC+IP; no inundaciones y pendientesControl-plane MAC learning; ARP suppression; scales to thousands of VTEPs; standardMontaje BGP requerido en todos los VTEPs o reflectores de rutas

Los centros de datos modernos utilizan BGP EVPN exclusivamente. Multicast e ingress-replication son enfoques heredados todavía encontrados en entornos de campo marrón.

3. Tipos de ruta EVPN BGP

BGP EVPN (BGP)) utiliza AFI 25 (L2VPN) / SAFI 70 (EVPN) para distribuir cinco tipos de ruta. RT-5 se definió por separado (Octubre 2021).

RTNombrePropósitoPrincipales campos NLRI
1Autodescubrimiento EthernetPer-ES y per-EVI se retiran en el fallo del enlace; alias para el balance de carga multihoming activoRD, ESI, ID de etiqueta Ethernet, etiqueta MPLS
2MAC/IP AdvertisementDistribuir direcciones MAC (y opcionalmente la IP encuadernada) para permitir la supresión de ARP y eliminar la inundación y el agarreRD, ESI, etiqueta VLAN, dirección MAC, dirección IP (opcional), etiquetas L2VNI + L3VNI
3Tag Multicast inclusive Ethernet (IMET)Anunciar la posibilidad de alcanzar VTEP por VNI; se utiliza para crear listas de replicación de entrada y activar BUM forwardingRD, ID de etiqueta Ethernet, IP originaria del router (dirección VTEP); el atributo del túnel PMSI lleva VNI y tipo túnel
4Ruta del segmento EthernetDesignated Forwarder (DF) election among PEs sharing an Ethernet Segment; ensures only one PE forwards BUM into the CE segmentRD, ESI, Router de origen IP
5Ruta de Prefijo IP Anunciar prefijos IP en la superposición EVPN para la enrutación intersubnet; requiere un L3VNI dedicado (VNI de tránsito)ID de etiqueta Ethernet, longitud de prefijo IP, prefijo IP, dirección IP GW, etiqueta L3VNI
Error de documentación común:

4. IRB simétrico vs asimétrico

Integrated Routing and Bridging (IRB) describe cómo el tráfico de rutas VTEPs entre subnetes superpuestos. Dos modelos se definen en :

IRB asimétrica:destino

IRB simétrica:L3VNI

IRB asimétricaIRB simétrica
L2VNIs necesarios por VTEPTodos los VNIs en la telaSólo subnetes agregados localmente
L3VNI (transit VNI)No se requiereNecesario: uno por VRF
Hops de rutinaIngress VTEP sóloIngresos y egresos VTEPs
EscalaPobres (todos los VNIs por todas partes)Bien (sólo subredes locales)
Prefijos RT-5No apoyadoApoyo (utiliza L3VNI)

5. Represión de los recursos institucionales

Sin EVPN, una solicitud ARP de un host se transmite en su VNI e inunda a cada VTEP en el tejido. Con BGP EVPN, las rutas RT-2 distribuyen las ligaduras MAC+IP a todos los VTEP tan pronto como se aprenden los anfitriones. Cuando un host ARPs para una IP remota, el VTEP local responde directamente de su mesa poblada BGP — ningún paquete ARP cruza el tejido VXLAN. Esto elimina las inundaciones de BUM para los huéspedes conocidos y es especialmente impactante en telas con miles de VM por VTEP.

La supresión de ND (Neighbor Discovery) funciona de forma idéntica para las rutas IPv6 — RT-2 llevan direcciones IPv6 en el campo IP del NLRI, y el VTEP responde mensajes NS localmente.

6. Multi-Homing y ESI

Un identificador de segmento Ethernet (ESI) es un identificador de 10 bytes asignado al paquete lógico que conecta un dispositivo CE a múltiples PE VTEPs. Existen dos modos de reenvío:

  • Únicamente activa
  • All-Active

7. Vendor CLI Quick Reference

TareasCisco NX- OSArista EOSJuniper Junos
Mostrar rutas EVPNshow bgp l2vpn evpnshow bgp evpnshow route table bgp.evpn.0
Mostrar pares VTEPshow nve peersshow vxlan vtepshow evpn instance
Show overlay MACsshow mac address-tableshow vxlan address-tableshow evpn mac-ip-table
Mostrar caché de supresión ARPshow ip arp suppression-cache detailshow vxlan address-table detailshow evpn mac-ip-table extensive
Mostrar la asignación de VNI a VRFshow nve vnishow vxlan vnishow evpn instance extensive
Mostrar ESI multi-homingshow nve ethernet-segmentshow bgp evpn instanceshow evpn instance extensive

Referencias