48
03.10.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Оверлейные сети ЦОД Технологии VXLAN и EVPN Принципы работы, эволюция, применение Скороходов Александр Системный инженер-консультант [email protected]

верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

03.10.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Оверлейные сети ЦОД Технологии VXLAN и EVPN

Принципы работы, эволюция, применение

Скороходов Александр

Системный инженер-консультант

[email protected]

Page 2: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Зачем нужны оверлейные сети?

Гибкая наложенная сеть

Мобильность подключенных адресов

Масштабирование – снижение сложности в

ядре

Гибкость, программируемость

Эффективный транспорт

Резервирование и производительность

Эффективное управление трафиком

Управление, диагностика,

программируемость

Page 3: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Типы наложенных сетей: вид сервиса

Layer 2

Эмуляция сегмента LAN

Передача кадров Ethernet (IP и не-IP)

Мобильность в подсети (L2 домене)

Риск L2 фладинга

Имитация физической топологии

Layer 3 Абстракция связности на основе IP

Передача IP пакетов

Мобильность адреса без растягивания L2

Ограничение доменов сбоя

Гибридные L2/L3 оверлеи - «лучшее из обоих миров»

Page 4: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Типы наложенных сетей: вид подключений

• Физические и виртуальные подключения

• Надёжность и масштабирование

• «Федерация» доменов

• Открытые стандарты

Сетевые оверлеи Гибридные оверлеи

App OS

App OS

Virtual Physical

Network DB

VM OS

VM OS

Virtual Virtual

VM OS

VM OS

Хостовые оверлеи

Physical Physical

• Физические хосты

• С использованием сетевого оборудования

• Традиционные VPN

• OTV, VPLS, LISP, FP

Protocols Flooding

• Только виртуальные подключения

• Единый домен управления

• VXLAN, NVGRE, STT

Page 5: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Заполнение таблиц отображения

Используется сбор информации от уровня коммутации

Примеры: «выучивание» адресов на традиционных коммутаторах, FabricPath,

VXLAN (Flood&Learn)

Не используется дополнительный управляющий протокол

Обеспечивается:

Обнаружение адресов и построение соответствия

Не обеспечивается обнаружение сервисов

Доставка требующих фладинга пакетов:

Multicast дерево

Репликация в unicast трафик на входе в оверлей

Data Plane Learning

Page 6: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Заполнение таблиц отображения

Обеспечивает:

Обнаружение пограничных узлов

Анонс подключений

Управление туннелями

Могут обеспечиваться расширения для резервирования подключений и

дополнительных сервисов

Уровень управления (Control Plane)

«Push» или «Pull»:

Распространение (Push) информации до всех пограничных устройств

– BGP, IS-IS, контроллеры

Запрос (Pull) и кеширование на пограничном устройстве

– LISP, DNS, контроллеры

Протокол или контроллер:

Управляющий протокол между пограничными узлами

– BGP, IS-IS, LISP

Центральная БД на контроллере

– Распределённые виртуальные коммутаторы (OVS, N1Kv/VSM)

Page 7: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

VXLAN и VXLAN/EVPN

Page 8: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Почему VXLAN?

VXLAN обеспечивает сеть с сегментацией,

мобильностью и масштабированием • Используются «стандарты»

• Используется IP сеть с Layer-3 ECMP

• «Пространство имен» сегментов до 16 миллионов

• Развёртывание сегментов без изменений на промежуточных

устройствах

• Поддержка физическими и виртуальными коммутаторами

• Поддержка разными производителями

• Это «SDN»

8

Page 9: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Формат пакета VXLAN

Инкапскуляция MAC-in-IP

Un

de

rlay

Outer IP Header

Outer MAC Header

UDP Header

VXLAN Header

Original Layer-2 Frame Ove

rlay

14 Bytes

(4 Bytes Optional)

Ether Type

0x0800

VLAN ID

Tag

VLAN Type

0x8100

Src. MAC Address

Dest. MAC Address 48

48

16

16

16

20 Bytes

Dest. IP

Source IP

Header

Checksum

Protocol 0x11 (UDP)

IP Header

Misc. Data 72

8

16

32

32

8 Bytes

Checksum 0x0000

UDP Length

VXLAN Port

Source

Port 16

16

16

16

8 Bytes

Reserved

VNI

Reserved

VXLAN Flags

RRRRIRRR 8

24

24

8

Src VTEP MAC Address

Next-Hop MAC Address

Src and Dst

addresses of the

VTEPs

Allows for 16M

possible

Segments

UDP 4789

Hash of the inner L2/L3/L4 headers of

the original frame.

Enables entropy for ECMP Load

balancing in the Network.

50

(5

4)

Byte

s o

f O

ve

rhe

ad

Page 10: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Функционирование VXLAN

10

Local LAN

Segment

Physical

Host

Local LAN

Segment

Physical

Host

Virtual Hosts

Local LAN

Segment

Virtual Switch

Edge Device

Edge Device

Edge Device

IP Interface

Page 11: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Функционирование VXLAN

11

Local LAN

Segment

Physical

Host

Local LAN

Segment

Physical

Host

VTEP

VTEP

VTEP

V V

V

Encapsulation

Virtual Hosts

Local LAN

Segment

Virtual Switch

VTEP – VXLAN Tunnel End-Point

VNI/VNID – VXLAN Network Identifier

Page 12: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

VXLAN: типы шлюзов

Бриджинг VXLAN-VLAN

(Шлюз L2)

Маршрутизация VXLAN-VXLAN

(Шлюз L3)

Маршрутизация VXLAN-VXLAN

(Шлюз L3)

12

V

VXLAN Router

Ingress VXLAN packet

on RED segment

Egress VXLAN packet is

ROUTED to new segment

V

VXLAN Router

Ingress VXLAN packet

on RED segment

Egress packet is IEEE 802.1q

tagged interface. packet is

ROUTED to new VLAN

V

VXLAN Layer-2

Gateway

Ingress VXLAN packet

on RED segment

Egress packet is IEEE 802.1q

tagged interface. packet is

BRIDGED to new VLAN

Page 13: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

VXLAN Flood&Learn

13

V1

V3

MAC VNI VTEP

MAC_A 30000 E1/12

Host B

MAC_B / IP_B

MAC VNI VTEP

MAC_B 30000 E1/4

Virtual Switch

MAC VNI VTEP

MAC_C 30000 E1/8

V2

Host A

MAC_A / IP_A

Host C

MAC_C / IP_C

Page 14: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

VTEP: выучивание адресов VXLAN Flood&Learn

14

V1

V3 U

nderlay

SIP: IP_V1

DIP: 239.1.1.1

SMAC: MAC_V1

DMAC: 00:01:5E:01:01:01

UDP

VXLAN VNID: 30000

ARP Request

SMAC: MAC_A

DMAC: FF:FF:FF:FF:FF:FF

Overlay

2

MAC VNI VTEP

MAC_A 30000 E1/12

Host B

MAC_B / IP_B

MAC VNI VTEP

MAC_B 30000 E1/4

MAC_A 30000 V1

Virtual Switch

ARP Request for IP_B

Src MAC: MAC_A

Dst MAC: FF:FF:FF:FF:FF:FF 4

MAC VNI VTEP

MAC_C 30000 E1/8

MAC_A 30000 V1

V2

3

Host A

MAC_A / IP_A

1

ARP Request for IP_B

Src MAC: MAC_A

Dst MAC: FF:FF:FF:FF:FF:FF

3

Host C

MAC_C / IP_C

ARP Request for IP_B

Src MAC: MAC_A

Dst MAC: FF:FF:FF:FF:FF:FF

4

MAC VNI VTEP

MAC_B 30000 E1/4

MAC VNI VTEP

MAC_C 30000 E1/8

Page 15: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

VTEP: выучивание адресов VXLAN Flood&Learn

15

Host A

MAC_A / IP_A Host B

MAC_B / IP_B V3

ARP Response from IP_B

Src MAC: MAC_B

Dst MAC: MAC_A

5

MAC VNI VTEP

MAC_B 30000 E1/4

MAC_A 30000 V1

MAC VNI VTEP

MAC_A 30000 E1/12

MAC_B 30000 V2

ARP Response for IP_B

Src MAC: MAC_B

Dst MAC: MAC_A

7

V2 V1

Underlay

SIP: IP_V2

DIP: IP_V1

SMAC: MAC_V2

DMAC: hop-by-hop

UDP

VXLAN VNID: 30000

ARP Response

SMAC: MAC_B

DMAC: MAC_A

Overlay

6

MAC VNI VTEP

MAC_A 30000 E1/12

Page 16: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Передача данных VXLAN Flood&Learn

16

Host A

MAC_A / IP_A Host B

MAC_B / IP_B V3

4

MAC VNI VTEP

MAC_B 30000 E1/4

MAC_A 30000 V1

MAC VNI VTEP

MAC_A 30000 E1/12

MAC_B 30000 V2

V2 V1 SIP: IP_A

DIP: IP_B

SMAC: MAC_A

DMAC: MAC_B

1

SIP: IP_A

DIP: IP_B

SMAC: MAC_A

DMAC: MAC_B

Underlay

SIP: IP_V1

DIP: IP_V2

SMAC: MAC_V1

DMAC: hop-by-hop

UDP

VXLAN VNID: 30000

SMAC: MAC_A

DMAC: MAC_B

SIP: IP_A

DIP: IP_B

Overlay

2

SIP: IP_V1

DIP: IP_V2

SMAC: hop-by-hop

DMAC: MAC_V2

Underlay

VXLAN VNID: 30000

SMAC: MAC_A

DMAC: MAC_B

SIP: IP_A

DIP: IP_B

UDP

Overlay

3

Page 17: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Эволюция VXLAN

Page 18: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Развитие VXLAN

Независимость

от multicast

• Репликация на входе

(Head-End

Replication/Ingress

Replication) позволяет

использовать unicast

транспорт

• Уровень управления

позволяет автоматически

обнаруживать адреса

VTEP

• VXLAN Hardware Gateway

Redundancy (VPC)

• Integrated physical and

virtual Overlays (Hybrid

Overlays)

• Inter-Pod Connectivity

• VXLAN Gateway to other

Encaps/Networks

Внешние подключения

• Резервирование

подключения к VTEP

(VPC)

• Интеграция физических и

виртуальных оверлеев

(гибридные оверлеи)

• VXLAN шлюзы во внешние

сети

Уровень управления

• MAC и IP адреса нагрузок

выучиваются VTEP

• Анонс ассоциации L2 и L3

адресов с VTEP с

использованием

управляющего протокола

• Предотвращение

фладинга

• Оптимальное

распространение ARP

IP сервисы

• Маршрутизация между

VXLAN

• Распределённый шлюз по

умолчанию

• Изоляция организаций

(Multi-Tenancy)

Page 19: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Развитие VXLAN

Уровень управления

• MAC и IP адреса нагрузок

выучиваются VTEP

• Анонс ассоциации L2 и L3

адресов с VTEP с

использованием

управляющего протокола

• Предотвращение

фладинга

• Оптимальное

распространение ARP

Уровень управления на основе Multi-Protocol BGP

(MP-BGP) с использованием EVPN NLRI (Network

Layer Reachability Information)

Коммутация на VTEP на основании полученной

информации о L2 (MAC) и L3 (IP) адресах

Снижение риска фладинга

Снижение нагрузки ARP на сеть

Использование стандартов (IETF draft)

Page 20: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

EVPN – Ethernet VPN Развитие VXLAN

Control-

Plane EVPN MP-BGP

draft-ietf-l2vpn-evpn

Data-

Plane

Multi-Protocol Label Switching

(MPLS) draft-ietf-l2vpn-evpn

Provider Backbone Bridges

(PBB) draft-ietf-l2vpn-pbb-evpn

Network Virtualization Overlay

(NVO) draft-sd-l2vpn-evpn-overlay

EVPN с использованием NVO туннелей (VXLAN, NVGRE, MPLSoGRE) для сетевых фабрик ЦОД

Построение L2 и L3 оверлеев поверх IP сетей

Поддержка различными производителями

Page 21: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

• Распространение информации о

хостах независимо от фладинга или

протоколов транспортной сети

• Использование Multi Protocol-BGP

(MP-BGP) на VTEP для

распространения «маршрутов» на

хосты и подсети, а также внешние

сети

• Route Reflector-ы для обеспечения

масштабирования

Распространение информации о хостах и подсетях

VXLAN/EVPN

RR RR

V2 V1

V3

BGP Route-Reflector RR

iBGP Adjacency

Page 22: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Обнаружение и распространение информации VXLAN/EVPN

Host A

MAC_A / IP_A Host B

MAC_B / IP_B

Virtual Switch

Host C

MAC_C / IP_C

Host Y

MAC_Y / IP_Y

RR RR

V2 V1

V3

1

1

1 VTEPы анонсирует машруты на хосты (IP+MAC) с использованием управляющего протокола (MP-BGP)

1

Page 23: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Обнаружение и распространение информации VXLAN/EVPN

Host A

MAC_A / IP_A Host B

MAC_B / IP_B

Virtual Switch

Host C

MAC_C / IP_C

Host Y

MAC_Y / IP_Y

RR RR

V2 V1

V3

2 2

2

2 BGP распространяет маршруты до остальных VTEP

MAC, IP VNI VTEP

MAC_A, IP_A 30000 V1

MAC_B, IP_B 30000 V2

MAC, IP VNI VTEP

MAC_A, IP_A 30000 V1

MAC_C, IP_C 30000 V3

MAC_Y, IP_Y 30001 V3

3 VTEP-ы получают маршруты и вставляют их в RIB/FIB

3 3

3

MAC, IP VNI VTEP

MAC_B, IP_B 30000 V2

MAC_C, IP_C 30000 V3

MAC_Y, IP_Y 30001 V3

Page 24: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

1. Подключение хоста

2. VTEP, к которому выполнено

подключение, анонсирует MAC

(+IP) через BGP RR

3. Анонсируются также детали

инкапсуляции

Анонс хостов VXLAN/EVPN

BGP Route-Reflector RR

iBGP Adjacency

MAC, IP VNI

(L2)

VNI

(L3)

VTE

P

Encap Seq

MAC_A, IP_A 30000 50000 V1 3:VXLAN 0

RR RR

V2 V1

V3

Host A

MAC_A / IP_A

V1# sh bgp l2vpn evpn IP_A

BGP routing table information for VRF default, address family L2VPN EVPN

Route Distinguisher: 30000:V1

BGP routing table entry for [2]:[0]:[0]:[48]:[MAC_A]:[32]:[IP_A]/272, version 28838

Paths: (1 available, best #1)

Flags: (0x000202) on xmit-list, is not in l2rib/evpn

Advertised path-id 1

Path type: internal, path is valid, is best path, no labeled nexthop

AS-Path: NONE, path sourced internal to AS

IP_V1 (metric 3) from RR (RR)

Origin IGP, MED not set, localpref 100, weight 0

Received label 30000 50000

Extcommunity: RT:1000:30000 RT:1000:50000 ENCAP:3

Originator: IP_V1 Cluster list: RR

Remote Next-hop Attribute: IP_V1

encapsulation VXLAN VNID 50000 MAC MAC_V1

48, MAC, 32, IP

ENCAP:3 = VXLAN

Page 25: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

1. Хост переехал на V3

2. V3 обнаруживает хост A и

анонсирует его с Seq #1

3. V1 видит более «свежий»

маршрут и прекращает

анонсировать от себя

Мобильность хоста VXLAN/EVPN

BGP Route-Reflector RR

iBGP Adjacency

MAC, IP VNI

(L2)

VNI

(L3)

VTE

P

Encap Seq

MAC_A, IP_A 30000 50000 V3 3:VXLAN 1

Host A

MAC_A / IP_A

RR RR

V2 V1

V3

V1# sh bgp l2vpn evpn IP_A

BGP routing table information for VRF default, address family L2VPN EVPN

Route Distinguisher: 30000:V3

BGP routing table entry for [2]:[0]:[0]:[48]:[MAC_A]:[32]:[IP_A]/272, version 28839

Paths: (1 available, best #1)

Flags: (0x000202) on xmit-list, is not in l2rib/evpn

Advertised path-id 1

Path type: internal, path is valid, is best path, no labeled nexthop

AS-Path: NONE, path sourced internal to AS

IP_V3 (metric 3) from RR (RR)

Origin IGP, MED not set, localpref 100, weight 0

Received label 30000 50000

Extcommunity: RT:1000:30000 RT:1000:50000 ENCAP:3

Originator: IP_V3 Cluster list: RR

Remote Next-hop Attribute: IP_V3

encapsulation VXLAN VNID 50000 MAC MAC_V3

48, MAC, 32, IP

ENCAP:3 = VXLAN

Page 26: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Подавление ARP VXLAN/EVPN

Host A

MAC_A / IP_A Host B

MAC_B / IP_B

Virtual Switch

Host C

MAC_C / IP_C

Host Y

MAC_Y / IP_Y

RR RR

V2 V1

V3

1 ARP запрос на адрес IP_B от хоста A

MAC, IP VNI VTEP

MAC_A, IP_A 30000 V1

MAC_B, IP_B 30000 V2

MAC, IP VNI VTEP

MAC_A, IP_A 30000 V1

MAC_C, IP_C 30000 V3

MAC_Y, IP_Y 30001 V3

2 V1 знает про IP_B и может ответить локально, не

распространяя ARP запрос по сети

MAC, IP VNI VTEP

MAC_B, IP_B 30000 V2

MAC_C, IP_C 30000 V3

MAC_Y, IP_Y 30001 V3 ARP Request for IP_B

Src MAC: MAC_A

Dst MAC: FF:FF:FF:FF:FF:FF

1

2 ARP Response for IP_B

Src MAC: MAC_B

Dst MAC: MAC_A

Page 27: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Развитие VXLAN

Репликация на входе чтобы уйти (если необходимо) от

требования поддержки multicast в транспортной сети

Использование Control-Plane для автоматического

проактивного обнаружения VTEP

Использование multicast необходимо для высокого

масштабирования!

Независимость

от multicast*

• Репликация на входе

(Head-End

Replication/Ingress

Replication) позволяет

использовать unicast

транспорт

• Уровень управления

позволяет автоматически

обнаруживать адреса

VTEP

*Необходимо использование уровня управления или статическая конфигурация

Page 28: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Репликация на входе Независимость от multicast

Host A

MAC_A / IP_A Host B

MAC_B / IP_B

Virtual Switch

ARP Request for IP_B

Src MAC: MAC_A

Dst MAC: FF:FF:FF:FF:FF:FF 5

ARP Request for IP_B

Src MAC: MAC_A

Dst MAC: FF:FF:FF:FF:FF:FF

5

Underlay

SIP: IP_V1

DIP: IP_V3

SMAC: MAC_V1

DMAC: MAC_V3

UDP

VXLAN VNID: 30000

ARP Request

SMAC: MAC_A

DMAC: FF:FF:FF:FF:FF:FF

Overlay

4

Host C

MAC_C / IP_C

Peer VNI VTEP

V1 30000

30001

V1

V2 30000 V2

RR RR

V2

Peer VNI VTEP

V1 30000 V1

V3 30000

30001

V3

V1

V3

Peer VNI VTEP

V2 30000 V2

V3 30000

30001

V3

1

ARP Request for IP_B

Src MAC: MAC_A

Dst MAC: FF:FF:FF:FF:FF:FF

2

Underlay

SIP: IP_V1

DIP: IP_V2

SMAC: MAC_V1

DMAC: MAC_V2

UDP

VXLAN VNID: 30000

ARP Request

SMAC: MAC_A

DMAC: FF:FF:FF:FF:FF:FF

Overlay

4

3

Page 29: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Развитие VXLAN

Внешние подключения

• Резервирование

подключения к VTEP

(VPC)

• Интеграция физических и

виртуальных оверлеев

(гибридные оверлеи)

• VXLAN шлюзы во внешние

сети

Резевирование подключения к VTEP с использовнием

vPC (virtual Port-Channel)

Обеспечивает двойное подключение хоста или

сервисного элемента

Интеграция физических и виртуальных оверлеев

(гибридные оверлеи)

Многопротоколные шлюзы обеспечивают связь VXLAN с

Ethernet, MPLS или другими типами оверлеев

Page 30: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Резервирование подключения к VTEP (vPC)

Работа VXLAN vPC домена аналогична

традиционному vPC

Резервирование обеспечивается за счёт

настройки двух адресов на Loopback

интерфейсе VTEP

Primary адрес используется как адрес

VTEP для хостов с одиночным

подключением (orphan)

Secondary адрес (anycast) используется

как адрес VTEP для хостов с двойным

подключением (vPC)

Две независимых MP-BGP сессии

Трафик к VPC балансируется между V4 и V5

Хосты и внешние подключения

Host D

VNI 30000

V4

V5

Page 31: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Развитие VXLAN

IP сервисы

• Маршрутизация между

VXLAN

• Распределённый шлюз по

умолчанию

• Изоляция организаций

(Multi-Tenancy)

Коммутация на VTEP на основании полученной по MP-

BGP информации о L2 (MAC) и L3 (IP) адресах:

интегрированная маршрутизация и коммутация (IRB)

Распределённая маршрутизация на VTEP

Масштабируемость уровня коммутации и управления

LISP-подобный подход к мобильности

Location (VTEP), Identifier (MAC, IP)

Page 32: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Шлюз по умолчанию в VXLAN

Централизованный шлюз

Бриджинг, потом роутинг

Центральная точка маршрутизации (агрегация)

Большие потребности в масштабируемости

Трудно внедрять в больших L2 доменах

Работает с VXLAN Flood&Learn и с EVPN

Маршрутизация VXLAN

Распределённый шлюз

Маршрутизация или бриджинг на входе в оверлей

Распределённый шлюз по умолчанию (Anycast)

Распределяет задачу

Лучше масштабируется

Требует VXLAN/EVPN!

V1

V3

V2

V1

V3

VX

VY

V2

Layer-3 граница

Layer-3 граница

Page 33: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Layer-2 Multi-Tenancy

VNI обеспечивают изоляцию на L2 и

L3 в VXLAN сети

Принятые фреймы отображаются

в конкретный VNI

Соответствие VLAN-VNI возможно

(в завимости от версии ПО и

платформы):

— На уровне коммутатора

— На уровне порта

VLANы имеют локальное значение,

VNI - глобальное

Изоляция организаций

33

Host B

VNI 43

Host A

VLAN 43

V2

V1

V3

VLAN

VLAN

Page 34: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Layer-3 Multi-Tenancy

VNI обеспечивают изоляцию на L2 и

L3 в VXLAN сети

Принятые фреймы отображаются

в VNI, соответсвующий данному

VRF

Весь маршрутизируемый трафик

использует VNI, соответствующий

данному VRF («симметричный

режим»)

Изоляция организаций

Host Y

VNI 30001

Host A

VNI 30000

V2

V1

V3

VLAN

VLAN

Page 35: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

VXLAN/EVPN, VXLAN Flood&Learn и Cisco FabricPath

Сравнение

VXLAN/EVPN VXLAN Flood&Learn FabricPath

Инкапсуляция VXLAN (MAC в IP) VXLAN (MAC в IP) FabricPath (MAC in MAC)

Требования к транспорту IP IP “Layer-1”

Распространение информации о

подключенных узлах

MP-BGP EVPN Flood&Learn Flood&Learn

(+диалоговое выучивание)

Построение дерева для BUM*

трафика

Multicast (PIM) или репликация

через unicast

Multicast (PIM) или

репликация через unicast

FabricPath IS-IS

Уровень управления в

транспортной сети

Любой протокол

машрутизации

(static, OSPF, IS-IS, BGP)

Любой протокол

машрутизации

(static, OSPF, IS-IS, BGP)

FabricPath IS-IS

Тип сервиса L2 и L3 L2 L2

Идентификатор пограничного

узла

VTEP IP VTEP IP SwitchID

Аутентификация MP-BGP Нет FabricPath IS-IS

Стандарт RFC 7348 + draft-sd-l2vnp-

evpn-overlay

RFC 7348 TRILL based (Cisco

Proprietary)

*BUM: Broadcast, Unknown Unicast, Multicast

Page 36: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Примеры внедрения VXLAN

Page 37: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

VXLAN в традиционной сети

DC Core

VTEP

DC Aggregation

DC Access

VTEP VTEP VTEP

VXLAN Overlay

• VTEP можно внедоить на уровне доступа, не требуя поддержки VXLAN в других частях сети

• Транспортная сеть может быть преобразована в стабильную и производительную маршрутизируемую сеть

• IGP для IP достужимости между VTEP

• Для BUM трафика может быть необходим multicast в транспортной сети

Page 38: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

VXLAN фабрика с EVPN Control Plane

Leaf VTEP VTEP VTEP VTEP VTEP VTEP

Spine

• Типичная двухуровневая сеть Клоза (spine-leaf) для оптимальной внутренней производительности, эффективности, надёжности и масштабируемости

• Наложенный оверлей с использованием VXLAN для мобильности нагрузок и изоляции организаций

• BGP для переноса EVPN хостовых маршрутов (L2 и L3)

• Поддерживаются iBGP и eBGP

Стандартная

двухуровневая сеть

Клоза

Page 39: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Дизайн VXLAN фабрики с MP-iBGP EVPN

Leaf VTEP VTEP VTEP VTEP VTEP VTEP

Spine RR RR

VXLAN Overlay

MP-iBGP EVPN

MP-iBGP сессии

• VTEP только на уровне leaf

• Spine коммутаторы являются iBGP RR

• Spine коммутаторы не требуют поддержки VTEP функций

• iBGP сессии между VTEP и RR

• IGP протокол для IP достижимости между loopback адресами

• Spine коммутаторы не

требуют поддержки

VTEP функций

• Должны поддерживать

MP-BGP EVPN AF

Page 40: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Spine

Leaf

VTEP VTEP VTEP VTEP VTEP

iBGP iBGP iBGP iBGP iBGP RR RR

VXLAN Overlay

Пара leaf коммутаторов

выбранных для функций iBGP

route-reflector для других VTEP

Дизайн VXLAN фабрики с MP-iBGP EVPN

• Spine коммутаторы не требуют поддержки

VTEP функций

• Не требуют и поддержки EVPN

• Чистый IP транспорт

Page 41: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Дизайн VXLAN фабрики с MP-iBGP EVPN

Spine

Leaf

VTEP

Cisco Nexus 9300

VTEP

Cisco Nexus 9300

VTEP

Cisco Nexus 9300

VTEP

Cisco Nexus 9300

VTEP

Cisco Nexus 9300

iBGP iBGP iBGP iBGP iBGP

RR RR

Пара выделенных iBGP route-

reflector-ов для пиринга со

всеми VTEP

All leaf VTEPs run iBGP sessions with the

dedicated route reflectors.

• Spine коммутаторы не требуют поддержки

VTEP функций

• Не требуют и поддержки EVPN

• Чистый IP транспорт

Page 42: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

VXLAN в решениях Cisco

Page 43: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Программируемая сеть Программируемая

фабрика Application Centric

Infrastructure

DB DB

Web Web App Web App

Опора на стандарты:

VxLAN-BGP EVPN

Контроллер VTS для развёртывания

и управления оверлейными сетями

для N2K-N9K

Возможность использования

сторонних контроллеров

Современная NX-OS с

расширенным NX-API

Экосистема автоматизации

(Puppet, Chef, Ansible и т.д.)

Единый NX-API

для N2K-N9K

Готовое интегрированное решение:

единое управление, безопасность,

масштабируемость, автоматизация

Ориентированная на приложения

модель политик со встроенной

безопасностью

Широкая экосистема

Развитие SDN решений Cisco для ЦОД выбор подходов к автоматизации и программируемости

Широкий круг заказчиков

(коммерческие, корпоративные, госсектор) Сервис провайдеры ЦОД мега масштаба

VTS

Page 44: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Продукты Cisco с поддержкой VXLAN

Nexus 1000

Nexus 3100

Nexus 7000

Nexus 5600

L2 Gateway L3 Gateway BGP EVPN

Control Plane Anycast Gateway

Head End Replication

Nexus 9000

Cisco VXLAN Solutions

ASR1000 CSR1000 ASR9000

Scale Secure

Multi-tenancy Workload Mobility

Workload Anywhere

Nexus 2000

Page 45: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

VXLAN в решениях Cisco

Подержка VXLAN/EVPN в коммутаторах Cisco Nexus:

Сейчас:

— Nexus 9300

— Nexus 9500 с модулями серии X9500

— Nexus 7000/7700 с модулями F3 (L3 шлюз и сопряжение с LISP)

Скоро:

— Nexus 7000/7700 с модулями F3 (L2 шлюз)

— Nexus 5600

Ключевые направления развития VXLAN в Cisco

Управление и орекстрация наложенной и транспортной сети

Тестирование в комплексных решениях (включая DCI)

Интеграция с ACI фабрикой

Интеграция с пограничными маршрутизаторами

Page 46: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Ссылки по теме

“VXLAN Network with MP-BGP EVPN Control Plane Design Guide”

http://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/switches/nexus-9000-series-

switches/guide-c07-734107.html

“Is VxLAN Control Plane a DCI solution for LAN extension”

http://yves-louis.com/DCI/?p=965

Page 47: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение

Ждем ваших сообщений с хештегом

#CiscoConnectKZ

© 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Спасибо Пожалуйста, заполните анкеты.

Ваше мнение очень важно для нас.

Contacts:

Name Александр Скороходов

Phone +7(495)789-8615

E-mail [email protected]

Page 48: верлейные сети P H > - Cisco...верлейные сети P H > Lехнологии VXLAN и EVPN ринципы работы, эволюция, применение