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VxLAN 工厂。 第2部分

你好，哈布尔。 我继续VxLAN EVPN技术系列文章，其中 专为课程启动而编写 “网络工程师” 通过 OTUS。 今天我们将讨论任务中一个有趣的部分——路由。 然而，无论听起来多么微不足道，在网络工厂的工作框架内，一切可能并不那么简单。

VxLAN 工厂。 第2部分

1 部分循环 - 服务器之间的 L2 连接

在上一部分中，我们在 Nexus 9000v 的网络结构之上实现了一个构建的广播域。 然而，这并不是数据中心网络内需要解决的全部任务。 今天我们将讨论下一个任务 - 网络之间或 VNI 之间的路由。

让我提醒您一下，使用了 Spine-Leaf 拓扑：

VxLAN 工厂。 第2部分

首先，我们来看看路由是如何发生的以及它有什么特点。

为了便于理解，我们简化一下逻辑图，为 Host-20000 添加另一个 VNI 2。 结果是：

VxLAN 工厂。 第2部分

在这种情况下，如何将流量从一台主机传输到另一台主机？

有两种选择：

  1. 在所有 Leaf 交换机上保留所有 VNI 的信息，然后所有路由都将发生在网络中的第一个 Leaf 上；
  2. 使用专用的 L3 VNI

第一种方法简单方便。 因为您只需要在所有 Leaf 交换机上安装所有 VNI。 然而，为所有叶子设置数百或数千个 VNI 似乎不再是一项简单的任务。 因此，在工作中很少使用。

让我们看看方法 2，它更有趣，也更复杂一些，但在设置工厂方面提供了更大的灵活性。

让我们将“PROD”添加到 VRF 拓扑中。 我们将在 Leaf-10/11 对上添加接口 vlan 12，在 Leaf-20 上添加接口 VLAN 21。 VLAN 20 与 VNI 20000 关联

vrf context PROD
  rd auto       ! Route Distinguisher не принципиален и можем использовать сформированный автоматически
  address-family ipv4 unicast
    route-target both auto      ! указываем Route-target с которым будут импортироваться и экспортироваться префиксы в/из VRF
vlan 20
  vn-segment 20000

interface nve 1
  member vni 20000
    ingress-replication protocol bgp

interface Vlan10
  no shutdown
  vrf member PROD
  ip address 192.168.20.1/24
  fabric forwarding mode anycast-gateway

为了使用 L3VNI，您需要创建一个新的 VLAN 并将其与新的 VNI 关联。 新的 VNI 在对 VLAN 10 和 20 信息感兴趣的所有叶子上必须相同

vlan 99
  vn-segment 99000

interface nve1
  member vni 99000 associate-vrf        ! Создаем L3 VNI

vrf context PROD
  vni 99000                             ! Привязываем L3 VNI к определенному VRF

结果，图表将如下所示：

VxLAN 工厂。 第2部分

还需要做一点工作 - 添加一个接口 - VRF PROD 中的接口 vlan 99

interface Vlan99
  no shutdown
  vrf member PROD
  ip forward  ! На интерфейсе не должно быть IP. Используется только для пересылки пакетов между Leaf

因此，从 Host-1 向 Host-2 传递帧的逻辑如下：

  1. Host-1发送的帧到达VLAN 10中的Leaf，关联VNI 10000；
  2. Leaf检查目的地址在哪里，并通过第二个Leaf交换机上的L3 VNI找到它；
  3. 一旦找到到目标地址的路由，Leaf 就会将帧打包到带有必要的 L3VNI 99000 的标头中，并将其发送到第二个 Leaf；
  4. 第二个叶子交换机从 L3VNI 99000 接收数据。它获取原始帧并将其传输到所需的 L2VNI 20000，然后传输到 VLAN 20。

这项工作的结果是，L3VNI 无需在所有叶子交换机上保留有关网络上所有 VNI 的信息。

因此，当我们将流量从 Host-1 发送到 Host-2 时，数据包将使用新的 VNI - 99000 打包在 VxLAN 内：

VxLAN 工厂。 第2部分

Leaf-1 究竟如何从另一个 VNI 获知 MAC 地址还有待观察。 使用 EVPN 路由类型 2 (MAC/IP) 也会发生这种情况。

下面显示了传播关于位于另一个 VNI 中的前缀的路由的过程：

VxLAN 工厂。 第2部分

也就是说，从 VNI 20000 接收的地址有两个 RT。
让我提醒您，从 Update 接收的路由最终会出现在 BGP 表中，并在 VRF 设置中指定路由目标（该过程稍微复杂一些，但我们不会深入研究本文）。
RT 本身根据以下公式形成：AS:VNI（如果使用自动模式）。

自动和手动模式下 RT 形成示例：

vrf context PROD
  address-family ipv4 unicast
    route-target import auto - автоматический режим работы
    route-target export 65001:20000 - ручной режим формирования RT

上面的结果显示来自另一个 VNI 的前缀有两个 RT 值。
其中之一是 65001:99000 - 额外的 L3 VNI。 由于此 VNI 在所有叶子上都相同，并且属于 VRF 设置中的导入规则，因此前缀最终出现在 BGP 表中，这可以从输出中看到：

sh bgp l2vpn evpn
<.....>
   Network            Next Hop            Metric     LocPrf     Weight Path
Route Distinguisher: 10.255.1.11:32777    (L2VNI 10000)
*>l[2]:[0]:[0]:[48]:[5001.0007.0007]:[0]:[0.0.0.0]/216
                      10.255.1.10                       100      32768 i
*>l[2]:[0]:[0]:[48]:[5001.0007.0007]:[32]:[192.168.10.10]/272
                      10.255.1.10                       100      32768 i
*>l[3]:[0]:[32]:[10.255.1.10]/88
                      10.255.1.10                       100      32768 i

Route Distinguisher: 10.255.1.21:32787
* i[2]:[0]:[0]:[48]:[5001.0008.0007]:[32]:[192.168.20.20]/272    ! Префикс полученный из VNI 20000
                      10.255.1.20                       100          0 i
*>i                   10.255.1.20                       100          0 i

如果我们更仔细地查看收到的更新，我们可以看到该前缀有两个 RT：

Leaf11# sh bgp l2vpn evpn 5001.0008.0007
BGP routing table information for VRF default, address family L2VPN EVPN
Route Distinguisher: 10.255.1.21:32787
BGP routing table entry for [2]:[0]:[0]:[48]:[5001.0008.0007]:[32]:[192.168.20.2
0]/272, version 5164
Paths: (2 available, best #2)
Flags: (0x000202) (high32 00000000) on xmit-list, is not in l2rib/evpn, is not i
n HW

  Path type: internal, path is valid, not best reason: Neighbor Address, no labeled nexthop
  AS-Path: NONE, path sourced internal to AS
    10.255.1.20 (metric 81) from 10.255.1.102 (10.255.1.102)
      Origin IGP, MED not set, localpref 100, weight 0
      Received label 20000 99000                                 ! Два label для работы VxLAN
      Extcommunity: RT:65001:20000 RT:65001:99000 SOO:10.255.1.20:0 ENCAP:8     ! Два значения Route-target, на основе, которых добавили данный префикс
          Router MAC:5001.0005.0007
      Originator: 10.255.1.21 Cluster list: 10.255.1.102
<......>

在 Leaf-1 的路由表中，您还可以看到前缀 192.168.20.20/32：

Leaf11# sh ip route vrf PROD
192.168.10.0/24, ubest/mbest: 1/0, attached
    *via 192.168.10.1, Vlan10, [0/0], 01:29:28, direct
192.168.10.1/32, ubest/mbest: 1/0, attached
    *via 192.168.10.1, Vlan10, [0/0], 01:29:28, local
192.168.10.10/32, ubest/mbest: 1/0, attached
    *via 192.168.10.10, Vlan10, [190/0], 01:27:22, hmm
192.168.20.20/32, ubest/mbest: 1/0                                        ! Адрес Host-2
    *via 10.255.1.20%default, [200/0], 01:20:20, bgp-65001, internal, tag 65001     ! Доступный через Leaf-2
(evpn) segid: 99000 tunnelid: 0xaff0114 encap: VXLAN                                ! Через VNI 99000

注意到路由表中缺少主前缀 192.168.20.0/24 了吗？
没错，他不在。 也就是说，远程叶子仅接收有关网络上的主机的信息。 这是正确的行为。 在上面的所有更新中您可以看到信息附带有 MAC/IP 内容。 没有谈论任何前缀。

这就是主机移动管理器 (HMM) 协议的工作原理，它先填充 ARP 表，然后再填充 BGP 表（出于本文的目的，我们将省略此过程）。 基于从HMM接收到的信息，形成EVPN路由类型2（通过MAC/IP传输）。

但是，如果需要传输前缀信息怎么办？

对于此类信息，有 EVPN 路由类型 5 - 它允许您通过地址族 l2vpn evpn 传输前缀（在撰写本文时，此类路由仅存在于草案版本中） RFC，因此，不同制造商之间此类路由的行为可能会有所不同）

为了传输前缀，需要添加将在 VRF 的 BGP 进程中通告的前缀：

router bgp 65001
  vrf PROD
    address-family ipv4 unicast
      redistribute direct route-map VNI20000        ! В данном случае анонсируем префиксы подключение непосредственно к Leaf в VNI 20000
route-map VNI20000 permit 10
  match ip address prefix-list VNI20000_OUT    ! Указываем какой использовать prefix-list

ip prefix-list VNI20000_OUT seq 5 permit 192.168.20.0/24   ! Указываем какие сети будут попадать в EVPN route-type 5

结果，更新将具有：

VxLAN 工厂。 第2部分

让我们看一下 BGP 表。 除了EVPN路由类型2,3之外，还出现了类型5路由，其中​​包含有关网络号的信息：

<......>
   Network            Next Hop            Metric     LocPrf     Weight Path
Route Distinguisher: 10.255.1.11:3
* i[5]:[0]:[0]:[24]:[192.168.10.0]/224
                      10.255.1.10              0        100          0 ?
*>i                   10.255.1.10              0        100          0 ?

Route Distinguisher: 10.255.1.11:32777
* i[2]:[0]:[0]:[48]:[5001.0007.0007]:[0]:[0.0.0.0]/216
                      10.255.1.10                       100          0 i
*>i                   10.255.1.10                       100          0 i
* i[2]:[0]:[0]:[48]:[5001.0007.0007]:[32]:[192.168.10.10]/272
                      10.255.1.10                       100          0 i
*>i                   10.255.1.10                       100          0 i
* i[3]:[0]:[32]:[10.255.1.10]/88
                      10.255.1.10                       100          0 i
*>i                   10.255.1.10                       100          0 i

Route Distinguisher: 10.255.1.12:3
*>i[5]:[0]:[0]:[24]:[192.168.10.0]/224      ! EVPN route-type 5 с номером префикса
                      10.255.1.10              0        100          0 ?
* i
<.......>

该前缀也出现在路由表中：

Leaf21# sh ip ro vrf PROD
192.168.10.0/24, ubest/mbest: 1/0
    *via 10.255.1.10%default, [200/0], 00:14:32, bgp-65001, internal, tag 65001  ! Удаленный префикс, доступный через Leaf1/2(адрес Next-hop = virtual IP между парой VPC)
(evpn) segid: 99000 tunnelid: 0xaff010a encap: VXLAN      ! Префикс доступен через L3VNI 99000

192.168.10.10/32, ubest/mbest: 1/0
    *via 10.255.1.10%default, [200/0], 02:33:40, bgp-65001, internal, tag 65001
(evpn) segid: 99000 tunnelid: 0xaff010a encap: VXLAN

192.168.20.0/24, ubest/mbest: 1/0, attached
    *via 192.168.20.1, Vlan20, [0/0], 02:39:44, direct
192.168.20.1/32, ubest/mbest: 1/0, attached
    *via 192.168.20.1, Vlan20, [0/0], 02:39:44, local
192.168.20.20/32, ubest/mbest: 1/0, attached
    *via 192.168.20.20, Vlan20, [190/0], 02:35:46, hmm

VxLAN EVPN 系列文章的第二部分到此结束。 在下一部分中，我们将研究 VRF 之间路由的各种选项。

IPv6协议基础知识及其与IPv4的区别

来源： habr.com

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