以太网 VPN (Ethernet VPN, EVPN) 是用于网络虚拟化覆盖网络 (Network Virtualization Overlay, NVO) 的基于标准的 BGP 分布式控制平面,它通过 IP 或 IP/MPLS 底层网络提供第 2 层(桥接)和第 3 层(路由)连接。BGP EVPN 最初设计为与 MPLS 数据平面配合使用,以解决服务提供商网络中 VPLS 的限制。但是,由于 BGP 可扩展性和灵活性方面的优势,EVPN 在数据中心被广泛用作 VXLAN 覆盖网络的控制平面机制。
BGP EVPN 的一些主要特性和优势包括:
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基于 BGP 的控制平面可学习第 2 层和第 3 层终端主机可访问性信息。这取代了 VXLAN、SPB 和 Trill 等旧版 L2VPN 解决方案的泛洪和学习行为。
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ARP 抑制可最大程度地减少不必要的 ARP 和 ND 消息泛洪。
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支持仅桥接和/或集成的路由和桥接。
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支持 MAC 和 IP 移动性以及多宿主。
MP-BGP EVPN 地址系列
为 EVPN 定义了新的 MP 地址系列指示符/后续地址系列指示符 (Address Family Indicator/Subsequent Address Family Indicator, AFI/SAFI):l2vpn (25) /evpn (70)。要使两个 BGP 路由器交换 EVPN 网络层可访问性信息 (Network Layer Reachability Information, NLRI),它们必须在 BGP 会话开始时协商 EVPN BGP 功能,以确保两个对等体都可以支持此类 NLRI。
路由标识和路由目标
BGP EVPN 使用与其他 BGP VPN 技术相同的机制来确保唯一性和多租户:
机制 | 描述 |
---|---|
路由标识 (RD) |
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路由目标 (RT) |
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EVPN 路由类型
EVPN NLRI 可按以下路由类型进一步进行分类:
路由类型 | 描述 | 用途 | NSX 内嵌模式 | NSX 路由服务器模式 |
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类型 1 (RT-1) |
以太网自动发现 (A-D) 路由 |
在数据中心中用于支持 EVPN 活动-活动多宿主。 |
否 |
是(仅接收 DC-GW 多宿主) |
类型 2 (RT-2) |
MAC/IP 通告路由 |
通告特定 MAC 地址的可访问性,以及可选的 MAC 和 IP 地址绑定。 |
否 |
是 |
类型 3 (RT-3) |
包含多播以太网标记路由 |
通告虚拟网络中与特定 VTEP 关联的 VNI 的可访问性。 需要第 3 类路由才能在 EVPN 网络间传输 BUM 流量。 |
否 |
是 |
类型 4 (RT-4) |
以太网分段路由 |
在具有多宿主端点的数据中心中使用,用于指定的转发器选举来确保只有一个 VTEP 转发 BUM 流量。 |
否 |
否 |
类型 5 (RT-5) |
IP 前缀路由 |
通告 IPv4 和 IPv6 前缀可访问性。在 EVPN 域中通告前缀可提供构建 L3VPN 类似服务的能力。 |
是 |
是 |
类型 6 (RT-6) |
选择性多播以太网标记路由 |
用于通告主机或虚拟机接收特定多播组 (*,G) 或源组组合 (S,G) 的多播流量的意向。 |
否 |
否 |
虚拟路由和转发
通过虚拟路由和转发 (Virtual routing and forwarding, VRF),可以在路由器中实例化隔离的路由表和转发表。这些路由和转发表实例将第 3 层域和分段彼此隔离,从而在路由器本地或多个路由器之间创建一个多租户网络。
通过部署 Tier-0 VRF 网关在 NSX 中支持 VRF。Tier-0 VRF 网关必须链接到父 Tier-0 网关,并继承某些 Tier-0 设置,例如 HA 模式、Edge 集群、内部转换子网、T0-T1 转换子网和 BGP 本地 ASN。
可以在同一个父 Tier-0 下创建多个 Tier-0 VRF 网关,从而允许将分段和 Tier-1 网关划分为多个隔离的租户。对于 Tier-0 VRF 网关,租户可以使用重叠的 IP 地址,而不会相互干扰或通信。
在 EVPN 上下文中,每个第 3 层 VRF 均由一个全局唯一虚拟网络标识符 (VNI) 标识。NSX Edge 节点和数据中心网关中的每个 VRF 的 VNI 必须匹配。
VXLAN 封装和 VNI
RFC7348 中定义的 VXLAN 封装在 NSX 隧道端点(内嵌模式的 Edge 节点和路由服务器模式的 Hypervisor)和外部路由器之间用于确保数据平面与其他供应商的兼容性。在 NSX 域中,仍使用 GENEVE 封装。
VNI 是用于标识特定虚拟网络分段的 24 位标识符。当 EVPN 用于通过使用路由类型 5 和封装类型 VXLAN 通告 IP 前缀可访问性时,VNI 会标识租户 VRF 实例。根据 RFC9135 中的定义,此 VNI 与前缀路由一起在 BGP 控制平面中通告,并在数据平面封装中用于区分 VRF 之间的流量。NSX Edge 节点和数据中心网关中的每个 VRF 的 VNI 必须匹配。