技术盛宴丨基于EVPN的分布式VXLAN实现方案.doc

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1、VXLAN(VirtualeXtensibleLocalAreaNetwork，虚拟可扩展局域网)，是目前在数据中心内部主要采用的一种Overlay网络技术，从最初的VXLAN方案（RFC7348）发展至如今的EVPN+VXLAN分布式方案经历了一些比较复杂的过程。本文将伴随着VXLAN的发展过程讲述当前比较流行的EVPN+VXLAN分布式实现方案。 为什么要采用分布式VXLAN方案？目前，VXLAN的实现主要有两种方式：集中式和分布式。那么在VXLAN部署方案中应该选择集中式VXLAN方案还是分布式

2、VXLAN方案呢？其实这个问题很好回答，可根据数据中心的规模需求选择。如下表所示，适用于服务器集群在5000台以上的大型数据中心的理想实践为分布式VXLAN方案。 ▲集中式VXLAN与分布式VXLAN的区别 集中式会存在传统大二层网络所常见的问题，例如广播风暴问题，为了避免这个问题，广播域不宜过大，从而集群规模不宜过大；而分布式方案由于三层到边缘，加上EVPN的控制作用，可以减少广播域，从而形成更大的网络规模。 为什么要引入EVPN作为控制平面？通过对比，分布式网关更适合作为公有云厂商或中大型规模私有

3、云数据中心组网。VXLAN由RFC7348定义，只定义了转发面的行为，并没有指定VXLAN控制面。在VXLAN技术早期，通过转发面来获取转发信息，在实现上较为简单，但是随着网络规模的发展，完全依赖转发面做控制会造成网络中广播组播风暴，同时给运维方面带来很大问题，因此VXLAN也需要有一个控制平面。在了解EVPN之前，我们先看下几种VXLAN控制平面的对比，如下表： ▲VXLAN控制平面技术对比 通过上表，我们可以看出采用EVPN作为控制平面的好处：路由协议对于中大型的数据中心，Underlay网络的路

4、由协议多数已经采用了BGP，而EVPN就是通过BGP的扩展协议实现，因此，仅需要维护一套路由协议，更具运维优势；标准化相比其他控制面技术，只有EVPN已有标准化定义，可以实现网络的异构，便于网络兼容和扩展。 基于EVPN+VXLAN的实现方案接下来，我们就来看下基于EVPN+VXLAN的具体实现方案，网络架构如下图所示：▲物理网络架构 Type3路由——隧道的建立基于EVPN-Type3路由——InclusiveMulticast路由（注1）自动发现VXLAN网络中的VTEP（VXLANTunnelE

5、ndPoint，为VXLAN隧道的端点），并在各VTEP之间自动创建VXLAN隧道，自动关联VNI与VXLAN隧道。注1（该类型路由在VXLAN控制平面中主要用于VTEP的自动发现和VXLAN隧道的动态建立。作为BGPEVPN对等体的VTEP，通过InclusiveMulticast路由互相传递二层VNI和VTEPIP地址信息。其中，OriginatingRouter'sIPAddress字段为本端VTEPIP地址。如果对端VTEPIP地址是三层路由可达的，则建立一条到对端的VXLAN隧道。） EVP

6、N-Type2路由——MAC与路由同步基于EVPN-Type2路由——MAC/IP路由（注2）可自动完成网络中MAC以及路由同步。注2（该类型的路由主要功能为：主机MAC地址通告，主机ARP通告，主机IP路由通告） EVPN-Type5路由——边界路由访问在实际的网络部署中我们既可以选择Spine作为Border也可以选择一组Leaf作为Border，主要看我们实际网络中的流量，如果以南北向流量为主的话，一般一组Leaf作为Border即可，但有些场景，比如混合云的情况下，东西流量依然需要Border

7、转发，那么我们建议将Spine作为Border。在这种Underlay与Overlay互通的场景下，就会用到EVPN的一个比较重要的路由类型-网段路由，通过EVPN-Type5路由——IP前缀路由来传递，当外部路由进入到Border后，Border会通过Type5类路由同步到VXLAN网络里面，从而实现VXLAN网络中的主机访问外部网络。 分布式VXLAN方案部署优化优化点一：ARP泛洪抑制当网络中虚机的规模扩大，ARP广播会消耗网络带宽，而且会存在广播风暴的隐患，为了减少ARP广播所带来的影响，我们

8、可通过ARP代理的方式，对ARP泛洪进行抑制。ARP代理实现方式：网关开启ARP代理后，主机学习到远端的ARP均为网关的MAC地址。有如下优点：•减小广播域，抑制广播风暴；•集群规模提高：由于ARP代理开启，二层广播变为三层路由，因此每个VTEP仅需要维护自己本端的主机MAC，可以关闭同步远端MAC功能，从而节省了MAC表项空间，提供更大集群规模的支持。但在某些场景下可能不适用，比如LVS的DR模式要求LVS学习到服务器的真实MAC地址，因而不能被网关M