基于EVPN的漫衍式VXLAN实现计划

【VXLAN】本文将陪同着VXLAN的生长历程讲述目今较量盛行的EVPN+VXLAN漫衍式实现计划。

宣布时间：2018-09-27
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我想谈论

VXLAN (Virtual eXtensible Local Area Network，虚拟可扩展局域网)，是现在在数据中心内部主要接纳的一种Overlay网络手艺，从最初的VXLAN计划（RFC7348）生长至现在的EVPN+VXLAN漫衍式计划履历了一些较量重大的历程。

本文将陪同着VXLAN的生长历程讲述目今较量盛行的EVPN+VXLAN漫衍式实现计划。

为什么要接纳漫衍式VXLAN计划？

现在，VXLAN的实现主要有两种方法：集中式和漫衍式。那么在VXLAN安排计划中应该选择集中式VXLAN计划照旧漫衍式VXLAN计划呢？着实这个问题很好回覆，可凭证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漫衍式VXLAN计划。

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▲集中式VXLAN与漫衍式VXLAN的区别

集中式会保存古板大二层网络所常见的问题，例如广播风暴问题，为了阻止这个问题，广播域不宜过大，从而集群规模不宜过大；而漫衍式计划由于三层到边沿，加上EVPN的控制作用，可以镌汰广播域，从而形成更大的网络规模。

为什么要引入EVPN作为控制平面？

通过比照，漫衍式网关更适合作为公有云厂商或中大型规模私有云数据中心组网。VXLAN由RFC7348界说，只界说了转发面的行为，并没有指定VXLAN控制面。在VXLAN手艺早期，通过转发面来获取转发信息，在实现上较为简朴，可是随着网络规模的生长，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。在相识EVPN之前，我们先看下几种VXLAN控制平面的比照，如下表：

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▲VXLAN控制平面手艺比照

通过上表，我们可以看出接纳EVPN作为控制平面的利益：

路由协议

关于中大型的数据中心，Underlay网络的路由协议大都已经接纳了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

相比其他控制面手艺，只有EVPN已有标准化界说，可以实现网络的异构，便于网络兼容和扩展。

基于EVPN+VXLAN的实现计划

接下来，我们就来看下基于EVPN+VXLAN的详细实现计划，网络架构如下图所示：

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▲物理网络架构

Type3路由——隧道的建设

基于EVPN-Type3路由——Inclusive Multicast路由（注1）

自动发明VXLAN网络中的VTEP（VXLAN Tunnel End Point，为VXLAN隧道的端点），并在各VTEP之间自动建设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的自动发明和VXLAN隧道的动态建设。作为BGP EVPN对等体的VTEP，通过Inclusive Multicast路由相互转达二层VNI和VTEP IP地址信息。其中，Originating Router's IP Address字段为本端VTEP IP地址。若是对端VTEP IP地址是三层路由可达的，则建设一条到对端的VXLAN隧道。）

EVPN-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效为：主机MAC地址通告，主机ARP通告，主机IP路由通告）

EVPN-Type5路由——界线路由会见

在现实的网络安排中我们既可以选择Spine 作为Border也可以选择一组Leaf作为Border，主要看我们现实网络中的流量，若是以南北向流量为主的话，一样平常一组Leaf作为Border即可，但有些场景，好比混淆云的情形下，工具流量依然需要Border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的一个较量主要的路由类型-网段路由，通过EVPN-Type5路由——IP前缀路由来转达，当外部路由进入到Border后，Border会通过Type5类路由同步到VXLAN网络内里，从而实现VXLAN网络中的主机会见外部网络。

漫衍式VXLAN计划安排优化

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，并且会保存广播风暴的隐患，为了镌汰ARP广播所带来的影响，我们可通过ARP代理的方法，对ARP泛洪举行抑制。

ARP代理实现方法：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功效，从而节约了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，好比LVS的DR模式要求LVS学习到服务器的真实MAC地址，因而不可被网关MAC所取代。这个场景下，我们可以将LVS所在VNI的ARP代理功效举行关闭，从而确保DR模式的正常通讯。

优化点二：ARP-TO-HOST

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