BGP EVPN(一)

简介: BGP EVPN(一)

MPLS L2 P2MP类型

报文封装:MPLS 以太 IP ICMP<< 原始数据

VPLS

VPLS不支持负载分担以及CE多归属

VPLS是一种基于以太网的二层VPN技术。二层VPN技术,属于同网段访问。

实现VPLS,需要:创建隧道和PW、创建VIS、绑定PW和AC到VSI

隧道:PE之间的 LDP隧道

PW:伪线。连接同一个用户,不同站点的的。类似于RT值,RT值匹配的,才可以接收路由

AC:PE设备绑定VPN接口的,叫做AC

VSI:虚拟交换实例。类似于VRF

VPLS带来的问题:

在CE双归属场景下出现二层环路问题,解决方案:阻塞链路,形成主备模式

故障收敛的速度慢,解决方案:当PE感知到链路故障后,会通知对端PE删除MAC地址表,然后另一条链路的PE会升为主链路。但速度仍不可被接受。

vlan-type dot1q和dot1q termination的区别

解决方案

相同点:

1.         两个命令都是在三层接口的子接口下使能;
2.         两个命令子接口使能后都是接收带关联VLAN的数据包,发送数据包时打上相应的VLAN;
3.         两个命令都可以绑定VLAN,让带不同VLAN的业务流入不同的子接口;
4.         不同主接口下的子接口可以封装相同的VLAN ID,但是同一主接口下的不同子接口一定不能封装相同的VLAN ID,即一个主接口下的子接口通过上述两个命令关联VLAN时,不能和已有的VLAN ID重复;
不同点:

1.         一个子接口vlan-type dot1q只能执行一次绑定一个VLAN,dot1q termination可以执行多次或者通过指定ID段的方式关联多个VLAN;
2.         子接口下可直接执行vlan-type dot1q绑定VLAN,对于dot1q termination,需先在主接口使能mode user-termination和子接口下配置control-vid后才能执行命令dot1q termination绑定VLAN;
3.         默认情况下dot1q termination的子接口不会发送arp广播包,需在子接口下使能arp broadcast enable,而vlan-type dot1q不需要上述操作;
4.  vlan-type dot1q子接口支持对报文做8021p/DSCP/eth-type匹配策略

EVPN

BGP EVPN:以太网虚拟私有网络

EVPN(Ethernet Virtual Private Network)是一种用于二层网络互联的VPN技术。

EVPN控制面使用MP-BGP,数据平面可采用多种协议,MPLS 、GRE、SRv6等。

控制平面:交互BGP EVPN报文,传递MAC和IP地址。

数据平面:由隧道或标签路径形成的数据转发路径,只负责数据转发,不广播泛洪学习MAC地址。

EVPN优势:

  • 支持CE多活接入PE
  • 支持PE成员自动发现
  • 环路避免
  • 快速收敛

EVPN基本术语

ES:代表用户站点,连接用户站点的链路叫做ESI。ESI全网唯一,且同一个ES双归的两个PE配置的ESI需相同。

EVI:EVPN实例,标识一个EVPN客户。MAC-VRF是PE上属于EVI的MAC地址表。

DF:指定转发器。在CE多归属的场景下,只转发一分BUM流量到CE上,主要用于防环。

BUM:广播、组播、未知单播,需要泛洪的流量。

RD:是EVPN实例的唯一标识,用于区分EVI。

RT:作用是给路由打标签,用于控制EVPN路由的引入。

EVPN路由

EVPN实际是BGP的一种地址族,使用BGP NLRI来承载所有的EVPN路由,称为EVPN NLRI,被MP-BGP携带,地址族编号AFI是25,子地址族SAFI编号是70。

在BGP的update报文中,会携带有5种EVPN的路由

1类:Etherner A-D Route                    A-D Route

2类:MAC/IP Advertisement Route   MAC/IP通告路由

3类:Inclusive Multicast Route          集成多播路由

4类:Ethernet Segment Route           以太段路由

路由发送顺序为3 - 4 - 1 - 2

以上4种路由是EVPN NLRI格式中 Route Type字段所携带的四种常见EVPN路由

EVPN工作流程:

  • 建立BUM流量转发表    Type3
  • DF的选举                     Type4
  • ESI标签通告                 Type1
  • EVPN流量转发             Type2

EVPN的工作流程分为两个阶段:

启动阶段:

1、EVPN对等体交互EVPN Type 3路由建立BUM流量转发表。

2、EVPN对等体交互Type 4路由完成ES发现和DF选举(在ES多归属场景下)。

3、EVPN对等体交互Type 1路由,交互ESI标签,进而实现水平分割、别名等功能。

流量转发:

4、CE侧流量触发PE通过Type 2路由通告MAC地址,该路由携带分配的标签信息,后续根据该标签执行单播流量转发。

四种路由的作用:

Type3 Inclusive Multicast Route:产生BUM标签,生成BUM流量转发表

Type4 Ethernet Segment Route:ES成员自动发现。DF的选举

Type1 Ethernet A-D Route :通告ESI标签,MAC地址撤销。   主要用于防环、快速收敛、负载分担。产生关于ES的标签,防止非DF设备发送BUM流量给到DF设备,DF设备又向内部转发BUM流量,形成环路。

Type2 MAC/IP Advertisement Route:MAC地址学习通告、MAC/IP绑定

Type3类路由:EVPN邻居建立之后,会先发送3类路由,形成一张BUM流量转发表,里面携带了每个PE的收到什么标签之后要执行的泛洪行为。

Type4类路由:只有DF设备会向内部转发BUM流量,非DF不会向内部转发BUM流量,但仍 然会向外部转发BUM流量。

Type1类路由:在CE多归属场景中,当CE设备发出BUM流量时,DF和非DF都会泛洪出去,假设非DF泛洪后,还会发给DF,这样形成环路。所以在1类路由中,在发给DF时,会形成一个ESI标签,表明了该BUM流量是从哪个ESI收到的,这样DF设备收到后,看到该标签发现该ESI正是自己所连接的,就不会转发,避免环路产生。

Type2类路由:MAC地址通告时,如果收到非DF设备发来的,会刷新MAC地址表,出接口为连接ESI的接口,同时也避免了次优路径。

EVPN路由携带的关键参数

Type1:携带RD、ESI、Tag ID(VLAN ID)、ESI标签

Type2:RD、ESI、TagID、MAC/IP地址、MPLS标签

Type3:RD、Tag ID、起源IP地址、BUM标签

Type4:RD、ESI、起源IP地址

Ethernet A-D路由:

以太自动发现路由,有两种类型:

ES route:主要用于快速收敛、冗余和水平分割

EVI route:主要用于别名

快速收敛:当PE连接CE故障时,发送A-D路由通知撤销MAC地址。

水平分割:在CE多归属场景下,防止CE发给PE的BUM流量,被另一个PE环回。

别名:当远端PE收到MAC/IP路由时,可以通过A-D路由判断是否有其他PE设备可通过。

MAC/IP Advertisement Route:

主要用于MAC和IP地址的通告。

Inclusive Multicast路由

集成多播路由,用于处理BUM报文。

当PE之间的BGP邻居关系建立成功后,首先发送多播路由,携带一个BUM标签。

Ethernet Segment Route

以太网段路由,主要用于DF选举。

会携带ESI值,可以用来实现连接到相同CE的PE设备之间互相自动的发现。

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