网络Overlay技术EVPN
这是一个全新栏目的第一篇文章,后续我将持续更新此章节。是的。。。这段话是不是很熟悉。。。这说明该栏目将又是一个挖坑栏目。。。哈哈哈
这个栏目主要为大家介绍什么是EVPN,以及EVPN基础概念的导入。EVPN既是一种独立的隧道协议,可以建立端到端L2/L3隧道,也可以作为VxLAN的控制平面,协助VxLAN隧道在数据中心场景下更完美的使用。
本文最后也为各位提供了一些前置学习资料,为保障学习成果希望各位在学习EVPN技术前回顾MP-BGP及VxLAN相关特性。
目录
EVPN NLRII(Network Layer Reachable Information,网络层可达信息)字段
RFC 4271 - 边界网关协议 4 (BGP-4):https://tools.ietf.org/html/rfc4271
RFC 4760 - BGP-4 的多协议扩展:https://tools.ietf.org/html/rfc4760
RFC 4364 - BGP/MPLS IP VPN:https://tools.ietf.org/html/rfc4364#page-15
EVPN 基本概念
为什么会有EVPN
- 无控制平面VxLAN网络
• 传统方式基于组播、不采用控制平面的“泛洪和学习”被动学习主机信息(ARP)
• 静态VxLAN实现简单,但网络中存在很多泛洪流量、网络扩展难
- 引入EVPN作为VxLAN控制平面优势
EVPN还能其他协议的控制面
• 通用性:MP-BGP EVPN 协议基于行业标准,允许多供应商互操作性
• MP-iBGP EVPN
• 路由反射器
• MP-eBGP EVPN
• 成熟型:使用已面世十年的 MP-BGP VPN 技术,内置多租户支持,更适合于使用多租户模型部署的云网络
• MP-BGP EVPN 控制平面为VxLAN 重叠网络提供第 2 层和第 3 层可达性信息,提供VxLAN 路由功能
• 通过基于协议的主机 MAC/IP 路由分发(ARP组播变单播)和本地 VTEP 上的地址解析协议 (ARP) 抑制(ARP代答)
• 为东-西和北-南流量提供最优的转发,通过分布式任播功能支持工作负载移动性
• 提供 VTEP 对等体发现和身份验证,降低虚假 VTEP 风险,避免虚假VTEP带来的重大安全风险
• 在 2 层构建双活多宿主提供机制
- 控制平面流程
• VTEP自动发现、头端复制列表维护
• VxLAN隧道建立
• MAC地址动态学习
• 主机IP路由通告
• 主机MAC通告
• 主机ARP通告
- 转发平面流程
• 同子网已知单播报文转发
• 同子网BUM报文转发
• 跨子网报文转发
回顾MP-BGP(MultiProtocol BGP)
- EVPN参考了MP-BGP(MultiProtocol BGP)的机制
- BGPv4使用Update报文在对等体之间交换NLRI字段传递路由信息,一条Update报文可以通告一类具有相同路径属性的可达路由BGP-4只能传递IPv4单播路由信息,为提供对多种网络层协议的支持(如IPv6、组播、VPN),发展出了MP-BGP
- MP-BGP玄机在于扩展的NLRI上,扩展后的NLRI增加了地址族字段,区分不同网络层协议,例如IPv6单播地址族、VPN实例地址族
MP-BGP EVPN 中的多租户
- MP-BGP EVPN 使用虚拟路由转发 (VRF) 继承对 VPN 多租户的支持,在 VxLAN 重叠网络中拥有单独 VPN,每个 VRF 实例映射单独3 层 VNI
- 2层VNI划分子网,2层 VNI 是重叠网络中的一个虚拟 2 层网段,可以跨越多个非邻近的站点
EVPN NLRII(Network Layer Reachable Information,网络层可达信息)字段
- EVPN借用了MP-BGP方法论,在L2VPN地址族下定义新的EVPN子地址族,新增EVPN NLRI字段
- BGP EVPN路由可以携带主机IP、MAC、VNI、VRF信息,当VTEP学习到下挂的主机IP、MAC后,通过MP-BGP路由将这些信息发送给其他的VTEP,从而在控制平面实现主机IP、MAC地址的学习,抑制了数据平面的泛洪
EVPN作为VxLAN控制平面优势
- VTEP自动发现、VxLAN隧道自动建立,从而降低网络部署、扩展的难度
- EVPN同时发布二层MAC信息和三层IP路由信息
- 减少网络中的泛洪流量(只是减少,无法做到完全避免)
• “静默”主机
• 首次通信中主机发送的ARP广播请求报文
文档
RFC 4271 - 边界网关协议 4 (BGP-4):https://tools.ietf.org/html/rfc4271
RFC 4760 - BGP-4 的多协议扩展:https://tools.ietf.org/html/rfc4760
RFC 4364 - BGP/MPLS IP VPN:https://tools.ietf.org/html/rfc4364#page-15
VxLAN 概述:Cisco Nexus® 9000 系列交换机http://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/switches/nexus-9000-series-switches/white-paper-c11-729383.html
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