Симметричная и асимметричная резина

Мы все знаем и любим EVPN как плоскость управления для туннелей VXLAN через инфраструктуру уровня 3 (Требуется переподготовка? Посмотрите наш пост в блоге на эту тему). EVPN дает нам возможность развертывать туннели VXLAN без контроллеров. Кроме того, он предлагает ряд других преимуществ, таких как сокращение трафика центра обработки данных за счет подавления ARP, быстрая сходимость во время мобильности, один протокол маршрутизации как для подложки, так и для наложения, и присущая способность поддерживать многопользовательскую среду (и это лишь некоторые из них).Итак, EVPN для VXLAN для всех ваших потребностей второго уровня, верно? Ну, это немного сложнее, чем это.

Клиенты также должны обмениваться данными между VXLAN и между туннелем VXLAN и внешним миром, поэтому маршрутизация VXLAN также должна быть включена в сети - об этом я расскажу в этом посте. Торговое ядро ​​предыдущего поколения не поддерживает внутреннюю маршрутизацию VXLAN, поэтому клиенты используют обходной путь - добавление внешнего коммутационного кабеля, иногда называемого hyperloop, к коммутатору или добавление внешнего маршрутизатора для этой цели.Более новые чипы, поддерживающие маршрутизацию VXLAN, позволяют нам маршрутизировать непосредственно на ASIC, устраняя необходимость в гиперцикле или дополнительном маршрутизаторе.

VXLAN может выполняться с одной из двух архитектур - централизованной или распределенной. Централизованная маршрутизация выполняет всю маршрутизацию VXLAN на одном (или двух) централизованных маршрутизаторах, что может вызвать дополнительный трафик восток-запад в центре обработки данных. Распределенная архитектура обеспечивает маршрутизацию VXLAN, ближайшую к хостам на коммутаторах с прямым подключением, что упрощает поток трафика.Это - то, где маршрутизация VXLAN с EVPN входит. BGP EVPN используется, чтобы передать информацию маршрутизации уровня 3 VXLAN к листьям.

Используя распределенную архитектуру, IETF определяет две модели для выполнения маршрутизации между подсетями с помощью EVPN - асимметричная интегрированная маршрутизация и мостовое соединение (IRB) и симметричный IRB. Некоторые поставщики предлагают симметричную модель, а другие предлагают асимметричную модель. Здесь, в Cumulus, мы считаем, что вы отвечаете за свою сеть. Поскольку обе модели имеют ценность - в зависимости от того, как настроена ваша сеть и кто, возможно, построил ваши унаследованные сетевые системы, - мы предлагаем оба решения, чтобы вы могли выбрать любой метод, подходящий для вашей сети.

Итак, в чем разница между асимметричной моделью EVPN IRB и симметричной моделью EVPN IRB?

Основное различие между асимметричной моделью IRB и симметричной моделью IRB заключается в том, как и где выполняется поиск маршрутизации, что приводит к различиям относительно того, по какому VNI пакет проходит через инфраструктуру. Из-за этих различий существуют разные варианты их настройки на коммутаторе и их развертывания в сети.

Асимметричная модель

Асимметричная модель позволяет выполнять маршрутизацию и мост на входе в туннель VXLAN, но только на выход.Это приводит к тому, что двунаправленный трафик VXLAN проходит по разным VNI в каждом направлении (всегда VNI назначения) через маршрутизируемую инфраструктуру.

Рассмотрим приведенный выше пример. Хост A хочет установить связь с хостом B, который расположен в другой VLAN и другой стойке, и, таким образом, доступен через другой VNI. Так как хост B находится в другой подсети от хоста A, хост A отправляет фрейм в свой шлюз по умолчанию, который является Leaf01 (обычно это шлюз Anycast, но мы рассмотрим это в следующем посте).Leaf01 распознает, что MAC-адрес назначения сам по себе, ищет таблицу маршрутизации и направляет пакет в зеленый VNI, пока он еще находится на Leaf01. Leaf01 затем туннелирует кадр в Зеленом VNI к Leaf02. Leaf02 удаляет заголовок VXLAN из кадра и соединяет кадр с хостом B. Аналогично, обратный трафик будет вести себя аналогично. Хост B отправляет кадр Leaf02. Leaf02 распознает свой собственный MAC-адрес назначения и направляет пакет в оранжевый VNI на Leaf02. Пакет туннелируется в пределах оранжевого VNI на Leaf01.Leaf01 удаляет заголовок VXLAN из кадра и соединяет его с хостом A.

В асимметричной модели все требуемые исходные и целевые VNI (например, оранжевый и зеленый) должны присутствовать на каждом листе, даже если на этом листе нет хоста в этой VLAN в своей стойке. Это может увеличить количество IP / MAC-адресов, которые должен содержать лист, что приводит к несколько ограниченному масштабу. Тем не менее, во многих случаях все VNI в сети в любом случае настраиваются на всех листьях, чтобы обеспечить мобильность виртуальных машин и упростить настройку сети в целом, и в этом случае желательна асимметричная модель.

Хотя это не очень масштабируемое, развертывание с асимметричной моделью является простым решением, так как не нужно настраивать дополнительные VNI или VLAN. Кроме того, между VXLAN происходит меньше маршрутизации, что приводит к снижению задержки.

Если требуется многопользовательский режим, каждый «набор VLAN» также может быть помещен в отдельные VRF и маршрутизироваться между VLANS в пределах VRF.

Симметричная модель

Симметричная модель маршрутов и мостов как на входе, так и на выходе листьев.Это приводит к тому, что двунаправленный трафик может перемещаться по одному и тому же VNI, отсюда и симметричное имя. Однако новый специализированный транзитный VNI используется для всего маршрутизируемого трафика VXLAN, который называется L3VNI. Весь трафик, который должен быть направлен, будет направлен на L3VNI, туннелирован через инфраструктуру уровня 3, направлен от L3VNI к соответствующей VLAN и в конечном итоге соединен с пунктом назначения.

Теперь рассмотрим сценарий с симметричной моделью, как показано выше. Допустим, хост A в VLAN A должен взаимодействовать с хостом B в VLAN B.Поскольку пункт назначения отличается от подсети хоста A, хост A отправляет кадр на шлюз по умолчанию, который является Leaf01.

Leaf01 распознает, что MAC-адрес назначения сам по себе, и будет использовать таблицу маршрутизации для маршрутизации пакета в L3VNI и в следующий магазин Leaf02. Пакет, инкапсулированный в VXLAN, будет иметь MAC выходного листа в качестве MAC-адреса назначения и этот L3VNI в качестве VNI. Leaf02 выполняет декапсуляцию VXLAN и распознает, что MAC-адрес назначения сам по себе, и направляет пакет в VLAN назначения, чтобы достичь хоста назначения.Обратный трафик будет маршрутизироваться аналогично через тот же L3VNI.

В симметричной модели конечным коммутаторам нужно только размещать VLAN и соответствующие VNI, расположенные на его стойке, а также L3VNI и связанную с ним VLAN, поскольку входному конечному коммутатору не требуется знать VNI назначения. Возможность размещения только локальных VNI (плюс один дополнительный) помогает с масштабированием. Однако конфигурация является более сложной, поскольку требуется дополнительный туннель VXLAN и VLAN в вашей сети.Трафик плоскости данных также является более сложным, поскольку происходит дополнительный скачок маршрутизации и может вызвать дополнительную задержку.

Multitenancy требует один L3VNI на VRF, и все коммутаторы, участвующие в этом VRF, должны быть настроены с тем же L3VNI. L3VNI используется выходным листом для идентификации VRF, в котором маршрутизируется пакет.

Итак, как мне узнать, какая модель IRB подходит для моей сети?

Сложнее всего выбрать модель IRB, зная разницу между симметричным и асимметричным методами.Теперь, когда вы знаете разницу, вы можете принять обоснованное решение относительно наилучшего варианта для вашей сети.

Как правило, если вы все равно настраиваете все VLAN / подсети / VNI на всех конечных устройствах (например, для мобильности или простоты конфигурации), асимметричная модель для вас. Он проще в настройке и не требует дополнительных VNI для устранения неполадок и может иметь немного меньшую задержку. Асимметричная модель также будет хорошо работать, если ваш центр обработки данных можно будет разбить на PODS с VLAN / подсетями, содержащимися в POD.Каждый лист в POD настроен со всеми VLAN / подсетями / VNI в этом локальном POD. Другие PODS и внешние сети будут доступны через внешние маршруты EVPN (внешняя маршрутизация EVPN с асимметричной моделью поддерживается в выпуске Cumulus Linux 3.6 - использование L3VNI только для внешней маршрутизации).

Если ваши VLAN / подсети / VNI широко рассеяны и / или подготовлены на лету, выберите симметричную модель. Симметричная модель поддерживает достижимость для внешних сетей с помощью Cumulus Linux 3.5.

Cumulus Networks считает, что вы владеете и управляете своей сетью, а не проприетарным поставщиком, поэтому мы предлагаем оба решения, которые позволят вам выбрать то, что подходит именно вам, а не ограничивать ваш выбор одним или другим. Если вы хотите узнать больше о том, как настроить и развернуть EVPN с маршрутизацией VXLAN в вашей среде, ознакомьтесь с нашим подробным техническим документом.