VxLAN是一个非常重要的overlay技术,在SDN的网络场景中应用交广,比如云网一体化的数据中心场景,又如CloudV**中的叠加网络。
EV** (Ethernet V**) 被用于NVO (Network Virtualization Overlay)解决方案。EV**可以结合VXLAN技术实现在IP层之上的隧道封装,作为路由的控制平面。
现网大量采用Ethernet L2V**服务,例如VoIP、HSI和BTV等业务网关部署在BRAS,企业机构之间通过城域网构建二层网络,数据中心互联。
VPLS是现网广泛应用的技术,能够提供二层报文的透传,但依然存在很多限制和新的需求。Multihoming、组播优化、配置复杂度高、多租户的DCI互联、快速收敛、广播抑制;EV**被提出来解决这些问题。
为什么会有EV**(Ethernet V**)呢?最初的VXLAN方案(RFC7348)中没有定义控制平面,是手工配置VXLAN隧道,然后通过流量泛洪的方式进行主机地址的学习。这种方式实现上较为简单,但是会导致网络中存在很多泛洪流量、网络扩展起来困难。
为了解决上述问题,人们在VXLAN中引入了EV**作为VXLAN的控制平面,如图1-1所示(VXLAN是一种NVO协议)。EV**还能作为一些其他协议的控制面,本文仅描述EV**作为VXLAN的控制面的相关信息。
图1-1将EV**作为VXLAN的控制平面

EV**参考了MP-BGP(MultiProtocol BGP)的机制。在深入理解EV**的工作原理前,我们先对MP-BGP(MultiProtocol BGP)做下简单回顾。
传统的BGP-4使用Update报文在对等体之间交换路由信息。一条Update报文可以通告一类具有相同路径属性的可达路由,这些路由放在NLRI(Network Layer Reachable Information,网络层可达信息)字段中。因为BGP-4只能管理IPv4单播路由信息,为了提供对多种网络层协议的支持(例如IPv6、组播),发展出了MP-BGP。MP-BGP在BGP-4基础上对NLRI作了新扩展。玄机就在于新扩展的NLRI上,扩展之后的NLRI增加了地址族的描述,可以用来区分不同的网络层协议,例如IPv6单播地址族、V**实例地址族等。
类似的,EV**也是借用了MP-BGP的机制,在L2V**地址族下定义了新的子地址族——EV**地址族,在这个地址族下又新增了一种NLRI,即EV** NLRI。EV** NLRI定义了几种BGP EV**路由类型,这些路由可以携带主机IP、MAC、VNI、VRF等信息。这样,当一个VTEP学习到下挂的主机的IP、MAC地址信息后,就可以通过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。
📌采用EV**的优势:
本节介绍BGP EV** NLRI中定义的几种路由类型、报文格式及其作用。
EV** NLRI定义了如表1-1所示的五种EV**路由类型。其中Type1~Type4是在RFC7432中定义的,Type5是在后来的草案中定义的。
表1-1EV**路由类型

其中Type1和Type4是用于EV** ESI(Ethernet Segment Identifier)多活场景,该场景是一种按照RFC标准定义的方式实现的VXLAN网关多归多活方案,可有效提升VXLAN接入侧的可靠性,目前仅部分CloudEngine交换机款型支持;本文主要对常见的EV**中Type2、Type3、Type5类型的路由进行重点介绍。
EV** Type2路由,也就是MAC/IP路由,主要用于VTEP之间相互通告主机IP、MAC信息。Type2路由的NLRI部分格式如图1-2所示。

图1-2Type2路由的报文格式
各字段的解释如下表所示:

应用说明
Type2路由在VXLAN网络中的使用场景和作用参见下表。
表1-2Type2路由使用场景说明

EV** Type3路由主要用于在VTEP之间相互通告二层VNI、VTEP IP信息,以建立头端复制列表,即用于VTEP的自动发现和VXLAN隧道的动态建立:如果对端VTEP IP地址是三层路由可达的,则建立一条到对端的VXLAN隧道。同时,如果对端VNI与本端相同,则创建一个头端复制表,用于后续BUM报文转发。
Type3路由的NLRI是由“前缀”和“PMSI”属性组成,报文格式如图1-3所示。其中VTEP IP信息体现在NLRI的Originating Router's IP Address字段中,二层VNI信息则体现在PMSI属性的MPLS Label中。
图1-3Type3路由的报文格式

各字段的解释如下表所示:

应用说明
Type3路由动态建立头端复制列表的过程
EV** Type5路由又称IP前缀路由,主要用于传递网段路由。不同于Type2路由只传递32(IPv4)/128(IPv6)位的主机路由,Type5路由可传递0~32/0~128掩码长度的网段路由。
Type5路由的报文格式如图1-3所示。

图1-4Type5路由的报文格式
各字段的解释如下表所示:

应用说明
该类型路由的IP Prefix Length和IP Prefix字段既可以携带主机IP地址,也可以携带网段地址:
当携带主机IP地址时,主要用于分布式网关场景中的主机/网段路由通告,请参见本文的网段路由发布。
当携带网段地址时,通过传递该类型路由,可以实现VXLAN网络中的主机访问外部网络。
