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颁布功夫:2021-07-08


作者:大峰
运营商服务中心
自IP网络问世以来,私有和谈、feature(如组播VXLAN等)就是武林各门派决战光明顶的至胜法宝,令各路门派望而生畏,备感无力。
然而,冤家路窄,面对着客户现网布下的看似无坚不摧的“铁桶阵”(组播VXLAN),就真的一点“马脚”都没有么?真的无能为力了么?
对不起,我摊牌了。我们也能够做到通过组播方式实现VXLAN了!
下面就凭据现实测试经验与各人进行分享。
一、 内功心法——VXLAN基础回首
VXLAN选取MAC in UDP封装方式的一种隧路技术,通过对原始IP报文增长VXLAN报头,实现对虚构机数据报文隔离、虚构机动态迁徙、大二层网络等需要。以下为VXLAN报文体式:

图一(以表层IP头为IPv4体式为例)
其数据封装及转发过程如下:

图二
虚构机发出的原始IP报文,达到TOR设备后增长VXLAN报头,并在VXLAN隧路进行转发,达到指标TOR设备解除VXLAN封装后得到原始IP报文,最后达到指标虚构机。
当然这是针对已知单播报文的数据转发流程。若是涉及BUM(Broadcast, Unknown-unicast, Multicast)报文处置,分歧流派实现方式就有所分歧了。在此演造成两大流派,第一个流派是险些已失传的“组播路由”流派,第二大流派为武林公认的“头端复造”流派。而“组播路由”流派出现的场景无人能敌。
那么,两大流派招数有什么分歧?我们又是若何实现两个流派秘籍的建炼,顺利破除客户现网“铁桶阵”的呢?别急,听我娓娓路来。
二、“头端复造”主门户系
使用图二拓扑进行扩大对BUM报文“头端复造”过程进行解说。

图三
如图三所示,如果VM1(所属VNI10099)必要与VM2(所属VNI10099)进行通讯。在VM1上进行原始数据报文封装时短缺指标VM2的mac地址信息,因而VM1将向所属局域网发送ARP要求(指标MAC为全F)。TOR1在接管到VM1所发送的ARP要求后。TOR1凭据头端复造列表将其转为单播方式,将ARP要求报文复造后并增长VXLAN报头向TOR3以单播方式进行发送,这就是对BUM帧单一的头端复造过程。

图四(依赖EVPN构建头端复造列表)
是不是感触与传统局域网中ARP广播要求实现方式有所差距?在传统局域中ARP要求通过广播方式在局域网内泛洪,占用局域网内大量带宽资源。但在云数据中内心,大二层局域网是通过VXLAN隧路构建,存在海量虚构机,大量ARP广播报文通过VXLAN隧路进行广播,将极大的增长云数据中心TOR设备压力,亏损TOR设备链路及自身资源。
三、险些失传的“组播路由”流派
接下来会商稍微复杂一点、险些已失传的“组播路由”流派。再次对图二进行扩大,在组网中增长单独RP,使用S65系列(version S6500_RGOS 12.5(1)B0401S1)作为TOR设备。

图五
如图五所示,VM1与VM2均属于VNI 10099,且将VNI 10099参与组播组226.2.1.1后,设备将天生VNI与组播组绑定表项,如:

图六
如果VM1必要与VM2进行通讯。VM1仍旧向地点局域网发送ARP广播要求(指标MAC为全F)。TOR1在接管到VM1所发送的ARP要求后,在原始ARP要求报文增长VXLAN封装后,凭据已形成的组播路由表项,将ARP要求报文以组播复造方式转发到TOR2。TOR2最终将VXLAN报头解封装后,将原始ARP报文送到VM2。

图七
与”头端复造“实现方式分歧,组播方式实现必要依赖PIM和谈构建的组播树,并将相应VXLAN与组播组进行绑定,形成VXLAN报文转发蹊径,大体配置如下 :
!
ip multicast-routing # 启用组播路由和谈
!
interface TFGigabitEthernet 0/48
port speed-mode 10G
no switchport
ip address x.x.x.x 255.255.255.0
ip ospf network point-to-point
ip pim sparse-mode # 在该端口启用组播和谈,并配置为稀少模式
!
...其他通例配置略
!
interface OverlayRouter 10099
vrf forwarding xxx
ip address 10.253.129.126 255.255.255.128
anycast-gateway
!
vxlan 10099
router-interface OverlayRouter 10099
mcast-group 226.2.1.1 # 将二层vni与组播组进行绑定
extend-vlan 1099
!
ip pim bidir-enable # 配置双向组播职能
ip pim rp-address 192.169.122.34 bidir # 指定组播RP
!
S6510_VSU#show vxlan 10099
VXLAN 10099
Symmetric property : FALSE
Router Interface : overlayrouter 10099 (anycast)
Extend VLAN : 1099
VTEP Adjacency Count: 1
VTEP Adjacency List :
Interface Source IP Destination IP Type
--------------------- -------------- ---------------------- -------
OverlayTunnel 12287 1.1.1.1 226.2.1.1 dynamic
固然以组播方式进行BUM报文效能较高,但进行VXLAN扩大时会带来更大挑战。例如,数据中心中大量分歧VXLAN配置在统一组播组,将导致部门TOR设备接管大量自身并不感兴致的BUM流量。但如果所有分歧的VXLAN配置分歧的播组,那么每台TOR将必要守护大量组播树与组播路由表项,这也会让TOR设备感触到压力山大。
领略了吧,两大门派招数各有见长,可能集百家之长并不休建炼,才是武功的最高境界!
VXLAN为当前云数据中心提供了壮大的大二层网络技术支持,但由于其硬件方面限度,在实现方式上会存在较大差距。各位同仁在日常项目交付时,时时接触到“头端复造”方式的BUM报文处置机造,能够说是再熟悉不外了。但组播VXLAN实现方式也占据了数据中心大半江山,为了突破无坚不摧的“铁桶阵”,我们还需多多进建组播心法。
