一、VxLAN簡介

1.1、VxLAN簡要說明

VxLAN是一種大二層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，VxLAN也是SDN的基礎(chǔ)；
VxLAN是網(wǎng)絡(luò)Overlay技術(shù)的一種實(shí)現(xiàn)；
VxLAN具有良好的擴(kuò)展性，支持?jǐn)?shù)據(jù)中心多租戶環(huán)境，解決了傳統(tǒng)VLAN的局限性；
VxLAN更適合云環(huán)境，解耦了物理網(wǎng)絡(luò)(Underlay)和虛擬網(wǎng)絡(luò)(Overlay)，將物理網(wǎng)絡(luò)當(dāng)作網(wǎng)絡(luò)功能池，和服務(wù)器虛擬化資源池一樣，可實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)的按需交付，即由上層應(yīng)用驅(qū)動(dòng)虛擬網(wǎng)絡(luò)；
VxLAN由RFC7348定義。

1.2、 VxLAN名詞釋義

VTEP(Virtual Tunnel End Point)：作為VxLAN隧道的起始點(diǎn)或終結(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)VXLAN報(bào)文的封裝與解封裝，每個(gè)VTEP應(yīng)具備兩個(gè)接口：一個(gè)是本地橋接接口，負(fù)責(zé)原始以太幀接收和發(fā)送，另一個(gè)是IP接口，負(fù)責(zé)VXLAN數(shù)據(jù)幀接收和發(fā)送。VTEP可以是物理交換機(jī)或軟件交換機(jī)；
VxLAN Gateway：負(fù)責(zé)VXLAN和非VXLAN之間、不同VXLAN之間的網(wǎng)絡(luò)通訊；
VNI(Virtual Network Identifier)：虛擬網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符，即VxLAN ID，用于劃分不同的租戶，需要和租戶的VLAN ID進(jìn)行映射綁定。不同租戶通過不同的VNI實(shí)現(xiàn)隔離，每個(gè)租戶的設(shè)備可以位于同一數(shù)據(jù)中心，也可以位于不同的數(shù)據(jù)中心，VNI類似傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的VLAN，但是VNI比傳統(tǒng)的VLAN容量要大；
VTI(VxLAN Tunnel Interface)：VxLAN隧道接口，思科叫NVE(Network Virtual Interface)接口，主要用于封裝/解封裝VxLAN的UDP頭，還用于建立VxLAN的隧道；
VxLAN Segment：指VxLAN的網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)VNI就是一個(gè)VxLAN Segment，類似于傳統(tǒng)VLAN的概念，可以類比為一個(gè)廣播域，但它運(yùn)行在三層網(wǎng)絡(luò)之上。

二、VxLAN報(bào)文封裝

image.png

從以上兩張圖中可看出，VxLAN采用"MAC in UDP"的封裝方式；
VxLAN在原始幀前添加了8個(gè)字節(jié)的VxLAN頭，添加了8個(gè)字節(jié)的UDP頭，加了20個(gè)字節(jié)的新IP頭，加了14字節(jié)的新MAC頭，共新加50字節(jié)；
VxLAN給原始幀新增了50字節(jié)的開銷，所以在項(xiàng)目中使用VxLAN時(shí)應(yīng)調(diào)整Underlay網(wǎng)絡(luò)的MTU以減少報(bào)文分片；
VxLAN頭中的"VxLAN"字段第5位(上圖中紅色箭頭)如果為1，表示使用VxLAN；
VxLAN頭中的"VNI"字段表示VxLAN ID，共24位(上圖中紅色箭頭)，所以VxLAN ID容量為：2^24=16,777,216個(gè)。

三、VxLAN的實(shí)現(xiàn)和部署方式

實(shí)現(xiàn)方式：

單播：單播靜態(tài)方式、BGP EVPN方式；
組播：標(biāo)準(zhǔn)的組播方式。

部署方式：

單機(jī)方式：傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署方式，按照網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃登錄到每臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行配置。云計(jì)算數(shù)據(jù)中心中，此方式無法協(xié)同云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化部署；
控制器方式：在大二層網(wǎng)絡(luò)中，為了方便控制與部署引入了控制器?？刂破魇墙y(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一協(xié)調(diào)及管理，協(xié)同云平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化部署。

四、靜態(tài)Ingress Replication實(shí)現(xiàn)VxLAN實(shí)驗(yàn)

4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

工具	版本	備注
EVE-NG	2.0.3-105	模擬器
Cisco Nexus 9000v	7.0.3.I7.8	支持VxLAN的交換機(jī)，拓?fù)渲械腘9K1和N9K-2
IOL	15.7.3	用于模擬路由器，拓?fù)渲械腄C1、SP和DC2
Wireshark	3.2.2	抓包軟件

4.2 實(shí)驗(yàn)拓?fù)?/h2>

image.png

Underlay：N9K-1的E1/1口、N9K-2的E1/1口、DC1、SP和DC2運(yùn)行OSPF實(shí)現(xiàn)Underlay網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通；

Overlay：實(shí)現(xiàn)VPC6能ping通VPC7。

4.3 實(shí)驗(yàn)配置

4.3.1 配置Underlay

4.3.1.1 接口IP與VLAN配置

N9K-1配置：

vlan 10
interface Ethernet1/2
  switchport access vlan 10
  spanning-tree port type edge
interface Ethernet1/1
  no switchport
  ip address 20.1.1.1/30
  no shutdown
interface loopback0
  ip address 1.1.1.1/32

DC1配置：

interface Ethernet0/0
 ip address 20.1.1.2 255.255.255.252
 no shutdown
interface Ethernet0/1
 ip address 40.1.1.1 255.255.255.252
 no shutdown

SP配置：

interface Ethernet0/1
 ip address 40.1.1.2 255.255.255.252
 no shutdown
interface Ethernet0/2
 ip address 50.1.1.1 255.255.255.252
 no shutdown

DC2配置：

interface Ethernet0/2
 ip address 50.1.1.2 255.255.255.252
 no shutdown
interface Ethernet0/0
 ip address 30.1.1.2 255.255.255.252
 no shutdown

N9K-2配置：

vlan 10
interface Ethernet1/2
  switchport access vlan 10
  spanning-tree port type edge
interface Ethernet1/1
  no switchport
  ip address 30.1.1.1/30
  no shutdown
interface loopback0
  ip address 2.2.2.2/32

VPC6設(shè)置：

VPCS> ip  192.168.1.1/24
Checking for duplicate address...
PC1 : 192.168.1.1 255.255.255.0

VPC7設(shè)置：

VPCS> ip 192.168.1.2/24
Checking for duplicate address...
PC1 : 192.168.1.2 255.255.255.0

4.3.1.2 OSPF配置

N9K-1配置：

feature ospf
router ospf 1
  router-id 1.1.1.1
interface loopback0
  ip router ospf 1 area 0.0.0.0
interface Ethernet1/1
  ip router ospf 1 area 0.0.0.0

DC1配置：

router ospf 1
 network 20.1.1.0 0.0.0.3 area 0
 network 40.1.1.0 0.0.0.3 area 0

SP配置：

router ospf 1
 network 40.1.1.0 0.0.0.3 area 0
 network 50.1.1.0 0.0.0.3 area 0

DC2配置：

router ospf 1
 network 30.1.1.0 0.0.0.3 area 0
 network 50.1.1.0 0.0.0.3 area 0

N9K-2配置：

feature ospf
router ospf 1
  router-id 2.2.2.2
interface loopback0
  ip router ospf 1 area 0.0.0.0
interface Ethernet1/1
  ip router ospf 1 area 0.0.0.0

查看N9K-1 OSPF路由表：

N9K-1# show  ip route  ospf
IP Route Table for VRF "default"
'*' denotes best ucast next-hop
'**' denotes best mcast next-hop
'[x/y]' denotes [preference/metric]
'%<string>' in via output denotes VRF <string>

2.2.2.2/32, ubest/mbest: 1/0
    *via 20.1.1.2, Eth1/1, [110/71], 00:02:15, ospf-1, intra
30.1.1.0/30, ubest/mbest: 1/0
    *via 20.1.1.2, Eth1/1, [110/70], 00:02:15, ospf-1, intra
40.1.1.0/30, ubest/mbest: 1/0
    *via 20.1.1.2, Eth1/1, [110/50], 00:04:59, ospf-1, intra
50.1.1.0/30, ubest/mbest: 1/0
    *via 20.1.1.2, Eth1/1, [110/60], 00:04:59, ospf-1, intra

查看N9K-2 OSPF路由表：

N9K-2# show  ip route  ospf
IP Route Table for VRF "default"
'*' denotes best ucast next-hop
'**' denotes best mcast next-hop
'[x/y]' denotes [preference/metric]
'%<string>' in via output denotes VRF <string>

1.1.1.1/32, ubest/mbest: 1/0
    *via 30.1.1.2, Eth1/1, [110/71], 00:03:10, ospf-1, intra
20.1.1.0/30, ubest/mbest: 1/0
    *via 30.1.1.2, Eth1/1, [110/70], 00:03:10, ospf-1, intra
40.1.1.0/30, ubest/mbest: 1/0
    *via 30.1.1.2, Eth1/1, [110/60], 00:03:10, ospf-1, intra
50.1.1.0/30, ubest/mbest: 1/0
    *via 30.1.1.2, Eth1/1, [110/50], 00:03:10, ospf-1, intra

4.3.1.3 連通性測試

N9K-1# ping 2.2.2.2 source  1.1.1.1
PING 2.2.2.2 (2.2.2.2) from 1.1.1.1: 56 data bytes
64 bytes from 2.2.2.2: icmp_seq=0 ttl=251 time=11.635 ms
64 bytes from 2.2.2.2: icmp_seq=1 ttl=251 time=12.838 ms
64 bytes from 2.2.2.2: icmp_seq=2 ttl=251 time=15.182 ms
64 bytes from 2.2.2.2: icmp_seq=3 ttl=251 time=10.633 ms
64 bytes from 2.2.2.2: icmp_seq=4 ttl=251 time=10.743 ms

--- 2.2.2.2 ping statistics ---
5 packets transmitted, 5 packets received, 0.00% packet loss
round-trip min/avg/max = 10.633/12.206/15.182 ms

N9K-2# ping 1.1.1.1 source 2.2.2.2
PING 1.1.1.1 (1.1.1.1) from 2.2.2.2: 56 data bytes
64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=0 ttl=251 time=45.525 ms
64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=1 ttl=251 time=14.746 ms
64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=2 ttl=251 time=11.07 ms
64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=3 ttl=251 time=10.871 ms
64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=4 ttl=251 time=11.149 ms

--- 1.1.1.1 ping statistics ---
5 packets transmitted, 5 packets received, 0.00% packet loss
round-trip min/avg/max = 10.871/18.672/45.525 ms

4.3.2 配置Overlay(static Ingress Replication VxLAN)

基于"Static Ingress Replication"實(shí)現(xiàn)的VxLAN，是流量驅(qū)動(dòng)式的MAC地址泛洪和學(xué)習(xí)，沒有控制層面。

4.3.2.1 配置VTEP(N9K1和N9K-2)

N9K-1配置：

N9K-1(config)# feature nv overlay 
N9K-1(config)# feature vn-segment-vlan-based 
N9K-1(config)# vlan 10 
N9K-1(config-vlan)# vn-segment 10010
N9K-1(config-if-nve)#interface nve1
  no shutdown
  source-interface loopback0
  member vni 10010
    ingress-replication protocol static
      peer-ip 2.2.2.2

N9K-2配置：

N9K-2(config)# feature nv overlay 
N9K-2(config)# feature vn-segment-vlan-based 
N9K-2(config)# vlan 10 
N9K-2(config-vlan)# vn-segment 10010
N9K-2(config-if-nve)#interface nve1
  no shutdown
  source-interface loopback0
  member vni 10010
    ingress-replication protocol static
      peer-ip 1.1.1.1

連通性測試：
從VPC6 ping VPC7

VPCS> ping  192.168.1.2

84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=1 ttl=64 time=52.581 ms
84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=2 ttl=64 time=38.518 ms
84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=3 ttl=64 time=34.455 ms
84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=4 ttl=64 time=39.765 ms
84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=5 ttl=64 time=35.878 ms

從VPC7 ping VPC6

VPCS> ping  192.168.1.1

84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=1 ttl=64 time=36.590 ms
84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=2 ttl=64 time=34.301 ms
84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=3 ttl=64 time=40.432 ms
84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=4 ttl=64 time=50.963 ms
84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=5 ttl=64 time=34.739 ms

4.3.2.2 狀態(tài)查看

查看NVE接口狀態(tài)

N9K-1# show nve interface 
Interface: nve1, State: Up, encapsulation: VXLAN
 VPC Capability: VPC-VIP-Only [not-notified]
 Local Router MAC: 5000.0001.0007
 Host Learning Mode: Data-Plane
 Source-Interface: loopback0 (primary: 1.1.1.1, secondary: 0.0.0.0)

查看NVE下的VNI狀態(tài)，其中"DP"為數(shù)據(jù)層面

N9K-1# show nve vni 
Codes: CP - Control Plane        DP - Data Plane          
       UC - Unconfigured         SA - Suppress ARP        
       SU - Suppress Unknown Unicast 
       Xconn - Crossconnect      
       MS-IR - Multisite Ingress Replication
 
Interface VNI      Multicast-group   State Mode Type [BD/VRF]      Flags
--------- -------- ----------------- ----- ---- ------------------ -----
nve1      10010    UnicastStatic     Up    DP   L2 [10]

查看NVE鄰居、NVE數(shù)據(jù)層面、NVE Ingress-replication信息

N9K-1# show nve peers 
Interface Peer-IP          State LearnType Uptime   Router-Mac       
--------- ---------------  ----- --------- -------- -----------------
nve1      2.2.2.2          Up    DP        00:17:33 n/a              

N9K-1# 
N9K-1# show nve vni data-plane 
Codes: CP - Control Plane        DP - Data Plane          
       UC - Unconfigured         SA - Suppress ARP        
       SU - Suppress Unknown Unicast 
       Xconn - Crossconnect      
       MS-IR - Multisite Ingress Replication
 
Interface VNI      Multicast-group   State Mode Type [BD/VRF]      Flags
--------- -------- ----------------- ----- ---- ------------------ -----
nve1      10010    UnicastStatic     Up    DP   L2 [10]                 
N9K-1#         
N9K-1# show nve vni ingress-replication 
Interface VNI      Replication List  Source  Up Time      
--------- -------- ----------------- ------- -------      

nve1      10010    2.2.2.2           CLI     00:17:52

查看N9K-1的VxLAN MAC地址表
N9K-1的VxLAN MAC地址表中，0050.7966.6806為VPC6的MAC地址，0050.7966.6807為VPC7的MAC地址。

N9K-1# show  system internal l2fwder  mac 
Legend: 
        * - primary entry, G - Gateway MAC, (R) - Routed MAC, O - Overlay MAC
        age - seconds since last seen,+ - primary entry using vPC Peer-Link,
        (T) - True, (F) - False, C - ControlPlane MAC
   VLAN     MAC Address      Type      age     Secure NTFY Ports
---------+-----------------+--------+---------+------+----+------------------
*    10    0050.7966.6806   dynamic   00:00:20   F     F     Eth1/2  
*    10    0050.7966.6807   dynamic   00:00:20   F     F  (0x47000001) nve-peer1
 2.2.2.2

查看VPC6和VPC7的MAC地址

VPC6
VPCS> show ip
NAME        : VPCS[1]
IP/MASK     : 192.168.1.1/24
GATEWAY     : 0.0.0.0
DNS         : 
MAC         : 00:50:79:66:68:06
LPORT       : 20000
RHOST:PORT  : 127.0.0.1:30000
MTU         : 1500

VPC7
VPCS> show ip 
NAME        : VPCS[1]
IP/MASK     : 192.168.1.2/24
GATEWAY     : 0.0.0.0
DNS         : 
MAC         : 00:50:79:66:68:07
LPORT       : 20000
RHOST:PORT  : 127.0.0.1:30000
MTU         : 1500

4.3.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程

驗(yàn)證：從VPC6 ping VPC7，即從192.168.1.1 ping 192.168.1.2

VPC6發(fā)出ARP請求報(bào)文，報(bào)文中源MAC為VPC6的MAC，目的MAC為廣播MAC即FF:FF:FF:FF:FF:FF，ARP協(xié)議中源IP為192.168.1.1，目的IP為192.168.1.2；
VTEP N9K-1收到VPC6的ARP請求報(bào)文，除了轉(zhuǎn)發(fā)給本地的Trunk(已放行VLAN 10)和Access Vlan10接口外，還要對(duì)ARP請求進(jìn)行VxLAN的封裝，封裝后VxLAN頭部中VNI值為10010，外層新幀頭源MAC為N9K-1 E1/1口的MAC，目的MAC為DC1 E0/0口的MAC，新IP包頭即外層源IP為1.1.1.1，目的IP為2.2.2.2，被封裝的原始數(shù)據(jù)包中源目MAC和源目IP不變(BUM流量，即廣播、未知單播和組播流量會(huì)發(fā)給這個(gè)VNI下的所有peer)；
通過Underlay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包抵達(dá)VTEP N9K-2，N9K-2收到后解封裝VxLAN報(bào)文，然后檢查報(bào)文中的VxLAN ID:10010是否有本地的VLAN與其匹配，N9K-2發(fā)現(xiàn)VxLAN ID:10010對(duì)應(yīng)本地的VLAN 10，這時(shí)N9K-2將原始ARP廣播報(bào)文發(fā)送至VPC7，N9K-2同時(shí)也會(huì)記錄報(bào)文中的VxLAN ID、原始報(bào)文的源MAC、外層的源IP信息，以構(gòu)建VxLAN MAC地址表；
VPC7收到ARP請求報(bào)文后，開始以單播發(fā)送ARP回復(fù)報(bào)文；
N9K-2收到來自VPC7的單播報(bào)文后，由于之前構(gòu)建的VxLAN MAC地址表中含有VPC6的MAC信息，N9K-2了解到去往VPC6的MAC下一跳為VTEP N9K-1即1.1.1.1，這時(shí)單播ARP回復(fù)報(bào)文被VxLAN封裝后通過Underlay網(wǎng)絡(luò)到達(dá)VTEP N9K-1(N9K-2發(fā)出報(bào)文時(shí)：報(bào)文的外層源IP為2.2.2.2，目的IP為1.1.1.1，外層源MAC為N9K-2 E1/1口的MAC，目的MAC為DC2的E0/0口的MAC。內(nèi)層源IP為192.168.1.2，目的IP為192.168.1.1，內(nèi)層源MAC為VPC7的MAC，目的MAC為VPC6的MAC)；
VTEP N9K-1收到單播ARP回復(fù)報(bào)文進(jìn)行VxLAN解封裝，找到報(bào)文中VxLAN ID與本地VLAN對(duì)應(yīng)關(guān)系并轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，N9K-1同時(shí)也會(huì)記錄報(bào)文中的VxLAN ID、原始報(bào)文的源MAC、外層的源IP信息，以構(gòu)建VxLAN MAC地址表；
此時(shí)VTEP N9K-1和VTEP N9K-2完成控制層面的VxLAN MAC地址表構(gòu)建，后續(xù)的ICMP報(bào)文均開始采用單播傳輸。

4.3.4 抓包分析

4.3.4.1 設(shè)備MAC信息表

下表中的MAC地址對(duì)應(yīng)報(bào)文中的MAC地址。

設(shè)備	接口	MAC地址
N9K-1	E1/1	50:00:00:01:00:07
DC1	E0/0	aa:bb:cc:0030:00
N9K-2	E1/1	50:00:00:02:00:07
DC2	E0/0	aa:bb:cc:00:50:00
VPC6	Eth0	00:50:79:66:68:06
VPC7	Eth0	00:50:79:66:68:07

4.3.4.2 VPC6 Eth0口抓包

ARP請求報(bào)文

image.png
ARP回復(fù)報(bào)文

image.png

4.3.4.3 N9K-1 E1/1口抓包

使用icmp ping

VPCS> ping 192.168.1.2
84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=1 ttl=64 time=51.790 ms
84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=2 ttl=64 time=33.325 ms
84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=3 ttl=64 time=39.743 ms
84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=4 ttl=64 time=34.220 ms
84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=5 ttl=64 time=44.490 ms

報(bào)文分析，可看出VxLAN采用"MAC in UDP"封裝，UDP中源端口根據(jù)Hash隨機(jī)，目的端口為4789。

image.png

使用TCP ping

VPCS> ping 192.168.1.2 -3
Connect   7@192.168.1.2 seq=1 ttl=64 time=36.241 ms
SendData  7@192.168.1.2 seq=1 ttl=64 time=44.041 ms
Close     7@192.168.1.2 seq=1 ttl=64 time=46.372 ms
Connect   7@192.168.1.2 seq=2 ttl=64 time=48.133 ms
SendData  7@192.168.1.2 seq=2 ttl=64 time=34.389 ms
Close     7@192.168.1.2 seq=2 ttl=64 time=58.858 ms
Connect   7@192.168.1.2 seq=3 ttl=64 time=49.761 ms
SendData  7@192.168.1.2 seq=3 ttl=64 time=35.541 ms
Close     7@192.168.1.2 seq=3 ttl=64 time=57.278 ms
Connect   7@192.168.1.2 seq=4 ttl=64 time=37.148 ms
SendData  7@192.168.1.2 seq=4 ttl=64 time=34.683 ms
Close     7@192.168.1.2 seq=4 ttl=64 time=50.096 ms
Connect   7@192.168.1.2 seq=5 ttl=64 time=36.775 ms
SendData  7@192.168.1.2 seq=5 ttl=64 time=37.062 ms
Close     7@192.168.1.2 seq=5 ttl=64 time=50.684 ms

報(bào)文分析，可看出VxLAN采用"MAC in UDP"封裝，UDP中源端口根據(jù)Hash隨機(jī)，目的端口為4789。

image.png

使用UDP ping

VPCS> ping  192.168.1.2 -2
84 bytes from 192.168.1.2 udp_seq=1 ttl=64 time=48.823 ms
84 bytes from 192.168.1.2 udp_seq=2 ttl=64 time=56.103 ms
84 bytes from 192.168.1.2 udp_seq=3 ttl=64 time=34.814 ms
84 bytes from 192.168.1.2 udp_seq=4 ttl=64 time=37.074 ms
84 bytes from 192.168.1.2 udp_seq=5 ttl=64 time=34.839 ms

報(bào)文分析同上

image.png

4.3.4.4 SP E0/2口抓包

使用icmp ping

VPCS> ping  192.168.1.2   
84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=1 ttl=64 time=38.286 ms
84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=2 ttl=64 time=34.641 ms
84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=3 ttl=64 time=36.486 ms
84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=4 ttl=64 time=35.365 ms
84 bytes from 192.168.1.2 icmp_seq=5 ttl=64 time=38.622 ms

報(bào)文抓取，分析同上

image.png

4.3.5 VxLAN網(wǎng)關(guān)

4.3.5.1 集中式網(wǎng)關(guān)配置說明

通過三層網(wǎng)關(guān)能實(shí)現(xiàn)不同子網(wǎng)之間的互通。

基于泛洪學(xué)習(xí)(非BGP EVPN)的VxLAN網(wǎng)關(guān)配置注意：

image.png

NX-OS版本7.0(3)I1(2)或之前，集中式網(wǎng)關(guān)必須在外部路由設(shè)備上配置；
NX-OS版本7.0(3)I2(1)或之后，為保障可靠性，集中式網(wǎng)關(guān)建議配置在一對(duì)運(yùn)行了vPC+FHRP(HSRP/VRRP)協(xié)議的設(shè)備上；
NX-OS版本7.0(3)I2(1)或之后，僅支持集中式3層網(wǎng)關(guān)，不支持任播網(wǎng)關(guān)；
需配置"hardware access-list tcam region arp-ether size double-wide"命令以使保障正常的L3泛洪和學(xué)習(xí)，使用此命令之前，必須釋放現(xiàn)有TCAM區(qū)域的空間占用；
a，通過"show hardware access-list tcam region"命令查看當(dāng)前TCAM的分配情況；
b，舉例：通過"hardware access-list tcam region racl 512"命令釋放"racl"占用的TCAM空間；
c，舉例：通過"hardware access-list tcam region arp-ether 256 double-wide"命令為"arp-ether"分配TCAM空間；
d，配置完畢后保存并重啟設(shè)備生效；
e，注：本實(shí)驗(yàn)未配置"hardware access-list tcam region arp-ether size double-wide"命令。
基于BGP EVPN實(shí)現(xiàn)的VxLAN，建議在所有VTEP上配置分布式任播網(wǎng)關(guān)。

參考鏈接：

https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/datacenter/nexus9000/sw/7-x/vxlan/configuration/guide/b_Cisco_Nexus_9000_Series_NX-OS_VXLAN_Configuration_Guide_7x/b_Cisco_Nexus_9000_Series_NX-OS_VXLAN_Configuration_Guide_7x_chapter_011.html

4.3.5.2 在VTEP上配置集中式三層網(wǎng)關(guān)

由于本實(shí)驗(yàn)未規(guī)劃vPC環(huán)境，所以不在本篇展示vPC環(huán)境下的VxLAN配置，vPC環(huán)境下的VxLAN將在另外一篇中展示。
N9K-1變更后的配置：

vlan 20
  vn-segment 10020
interface nve1
  no shutdown
  source-interface loopback0
  member vni 10010
    ingress-replication protocol static
      peer-ip 2.2.2.2
  member vni 10020
    ingress-replication protocol static
      peer-ip 2.2.2.2
feature interface-vlan
interface Vlan10
  no shutdown
  ip address 192.168.1.254/24
interface Vlan20
  no shutdown
  ip address 192.168.2.254/24

N9K-2變更后的配置：

vlan 20
  vn-segment 10020
interface nve1
  no shutdown
  source-interface loopback0 
 member vni 10020
    ingress-replication protocol static
      peer-ip 1.1.1.1
interface Ethernet1/2
  switchport access vlan 20

VPC7變更后的配置：

VPCS> show ip all
NAME   IP/MASK              GATEWAY           MAC                DNS
VPCS1  192.168.2.1/24       192.168.2.254     00:50:79:66:68:07

連通性測試：
VPC6 ping VPC7：

VPCS> ping  192.168.2.1
84 bytes from 192.168.2.1 icmp_seq=1 ttl=63 time=71.132 ms
84 bytes from 192.168.2.1 icmp_seq=2 ttl=63 time=41.996 ms
84 bytes from 192.168.2.1 icmp_seq=3 ttl=63 time=44.948 ms
84 bytes from 192.168.2.1 icmp_seq=4 ttl=63 time=113.173 ms
84 bytes from 192.168.2.1 icmp_seq=5 ttl=63 time=40.646 ms

VPC7 ping VPC6：

VPCS> ping  192.168.1.1
84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=1 ttl=63 time=42.753 ms
84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=2 ttl=63 time=45.416 ms
84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=3 ttl=63 time=38.233 ms
84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=4 ttl=63 time=45.141 ms
84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=5 ttl=63 time=39.792 ms

數(shù)據(jù)流分析：

當(dāng)VPC7 ping VPC6時(shí)，VPC7發(fā)現(xiàn)目的IP為非本地直連網(wǎng)段，所以會(huì)將流量通過VxLAN隧道交由網(wǎng)關(guān)即192.168.2.254處理；
由于VPC7并不知道網(wǎng)關(guān)的MAC地址，所以需發(fā)起ARP請求以獲取網(wǎng)關(guān)的MAC，在N9K-2的E1/1口抓包，可看到數(shù)據(jù)包內(nèi)層二層幀頭源MAC為00:50:79:66:68:07，目的MAC為ff:ff:ff:ff:ff:ff，此ARP請求(屬于BUM中的廣播)報(bào)文會(huì)被封裝進(jìn)VxLAN然后被泛洪到N9K-1；
N9K-1收到VxLAN報(bào)文并解封裝后，N9K-1的SVI 20以單播回復(fù)來自VPC7的ARP請求，至此第一個(gè)ICMP包結(jié)束，由于ping第一個(gè)ICMP包ARP請求的時(shí)間超過了ping ICMP包連續(xù)發(fā)送的間隔時(shí)間，通常跨網(wǎng)段ping測試時(shí)第一個(gè)包會(huì)丟包；
第二個(gè)ICMP包，N9K-1解封裝后發(fā)現(xiàn)報(bào)文中目標(biāo)IP為192.168.1.1，查詢路由表后發(fā)現(xiàn)為本地直連路由，N9K-1將直接進(jìn)行ARP/MAC地址表查詢，然后將流量從E1/2口發(fā)出，此時(shí)流量到達(dá)VPC6；
VPC6回復(fù)報(bào)文原理同上，此處不再贅述。

N9K-1 SVI 20的MAC地址：

N9K-1# show interface  vlan 20
Vlan20 is up, line protocol is up, autostate enabled
  Hardware is EtherSVI, address is 5000.0001.0007
  Internet Address is 192.168.2.254/24
  MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit, DLY 10 usec,
   reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
  Encapsulation ARPA, loopback not set
  Keepalive not supported
  ARP type: ARPA
  Last clearing of "show interface" counters never
  L3 in Switched:
    ucast: 0 pkts, 0 bytes

N9K-2 E1/1口抓包：
ARP請求報(bào)文：

image.png

ARP回復(fù)報(bào)文：

image.png

4.3.5.3 在外部路由設(shè)備上配置集中式網(wǎng)關(guān)

本實(shí)驗(yàn)采用單臂路由方式，SW3作為外部路由設(shè)備。
N9K-1變更后的配置：

N9K-1(config)# no interface vlan 10
N9K-1(config)# no interface vlan 20
N9K-1(config)# no feature interface-vlan 
interface nve1
  no shutdown
  source-interface loopback0
  member vni 10010
    ingress-replication protocol static
      peer-ip 2.2.2.2

N9K-2變更后的配置：

interface nve1
  no shutdown
  source-interface loopback0
  member vni 10010
    ingress-replication protocol static
      peer-ip 1.1.1.1
  member vni 10020
    ingress-replication protocol static
      peer-ip 1.1.1.1
interface Ethernet1/3
  switchport mode trunk
  switchport trunk allowed vlan 10,20

SW1配置：

ip routing
interface Ethernet0/0
 no ip address
interface Ethernet0/0.1
 encapsulation dot1Q 10
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
interface Ethernet0/0.2
 encapsulation dot1Q 20
 ip address 192.168.2.254 255.255.255.0

連通性測試：
VPC6 ping VPC7：

VPCS> ping  192.168.2.1
84 bytes from 192.168.2.1 icmp_seq=1 ttl=63 time=59.828 ms
84 bytes from 192.168.2.1 icmp_seq=2 ttl=63 time=83.546 ms
84 bytes from 192.168.2.1 icmp_seq=3 ttl=63 time=60.527 ms
84 bytes from 192.168.2.1 icmp_seq=4 ttl=63 time=63.410 ms
84 bytes from 192.168.2.1 icmp_seq=5 ttl=63 time=61.804 ms

VPC7 ping VPC6：

VPCS> ping  192.168.1.1
84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=1 ttl=63 time=131.247 ms
84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=2 ttl=63 time=61.279 ms
84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=3 ttl=63 time=102.038 ms
84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=4 ttl=63 time=63.945 ms
84 bytes from 192.168.1.1 icmp_seq=5 ttl=63 time=65.245 ms

以上在VTEP上配置集中式網(wǎng)關(guān)和在外部路由設(shè)備上配置集中式網(wǎng)關(guān)時(shí)，應(yīng)注意VTEP上NVE接口下VNI的映射關(guān)系；
在一個(gè)VTEP上配置集中式網(wǎng)關(guān)或外部路由設(shè)作為網(wǎng)關(guān)連接到這個(gè)VTEP，那么這個(gè)Ingress VTEP上應(yīng)有完整的VNI，否則流量無法被封裝進(jìn)VxLAN隧道！

色偷偷精品伊人,欧洲久久精品,欧美综合婷婷骚逼,国产AV主播,国产最新探花在线,九色在线视频一区,伊人大交九欧美,1769亚洲,黄色成人av

1 實(shí)驗(yàn)1:基于靜態(tài)Ingress Replication實(shí)現(xiàn)Cisco VxLAN & 集中式網(wǎng)關(guān)

1 實(shí)驗(yàn)1:基于靜態(tài)Ingress Replication實(shí)現(xiàn)Cisco VxLAN & 集中式網(wǎng)關(guān)

一、VxLAN簡介

1.1、VxLAN簡要說明

1.2、 VxLAN名詞釋義

二、VxLAN報(bào)文封裝

三、VxLAN的實(shí)現(xiàn)和部署方式

四、靜態(tài)Ingress Replication實(shí)現(xiàn)VxLAN實(shí)驗(yàn)

4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

4.2 實(shí)驗(yàn)拓?fù)?/h2>

image.png

Underlay：N9K-1的E1/1口、N9K-2的E1/1口、DC1、SP和DC2運(yùn)行OSPF實(shí)現(xiàn)Underlay網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通；

Overlay：實(shí)現(xiàn)VPC6能ping通VPC7。

4.3 實(shí)驗(yàn)配置

4.3.1 配置Underlay

4.3.1.1 接口IP與VLAN配置

4.3.1.2 OSPF配置

4.3.1.3 連通性測試

4.3.2 配置Overlay(static Ingress Replication VxLAN)

4.3.2.1 配置VTEP(N9K1和N9K-2)

4.3.2.2 狀態(tài)查看

4.3.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程

4.3.4 抓包分析

4.3.4.1 設(shè)備MAC信息表

4.3.4.2 VPC6 Eth0口抓包

4.3.4.3 N9K-1 E1/1口抓包

4.3.4.4 SP E0/2口抓包

4.3.5 VxLAN網(wǎng)關(guān)

4.3.5.1 集中式網(wǎng)關(guān)配置說明

4.3.5.2 在VTEP上配置集中式三層網(wǎng)關(guān)

4.3.5.3 在外部路由設(shè)備上配置集中式網(wǎng)關(guān)

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容

色偷偷精品伊人,欧洲久久精品,欧美综合婷婷骚逼,国产AV主播,国产最新探花在线,九色在线视频一区,伊人大交九 欧美,1769亚洲,黄色成人av

1 實(shí)驗(yàn)1:基于靜態(tài)Ingress Replication實(shí)現(xiàn)Cisco VxLAN & 集中式網(wǎng)關(guān)

一、VxLAN簡介

1.1、VxLAN簡要說明

1.2、 VxLAN名詞釋義

二、VxLAN報(bào)文封裝

三、VxLAN的實(shí)現(xiàn)和部署方式

四、靜態(tài)Ingress Replication實(shí)現(xiàn)VxLAN實(shí)驗(yàn)

4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

4.2 實(shí)驗(yàn)拓?fù)?/h2> image.png Underlay：N9K-1的E1/1口、N9K-2的E1/1口、DC1、SP和DC2運(yùn)行OSPF實(shí)現(xiàn)Underlay網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通； Overlay：實(shí)現(xiàn)VPC6能ping通VPC7。

4.3 實(shí)驗(yàn)配置

4.3.1 配置Underlay

4.3.1.1 接口IP與VLAN配置

4.3.1.2 OSPF配置

4.3.1.3 連通性測試

4.3.2 配置Overlay(static Ingress Replication VxLAN)

4.3.2.1 配置VTEP(N9K1和N9K-2)

4.3.2.2 狀態(tài)查看

4.3.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程

4.3.4 抓包分析

4.3.4.1 設(shè)備MAC信息表

4.3.4.2 VPC6 Eth0口抓包

4.3.4.3 N9K-1 E1/1口抓包

4.3.4.4 SP E0/2口抓包

4.3.5 VxLAN網(wǎng)關(guān)

4.3.5.1 集中式網(wǎng)關(guān)配置說明

4.3.5.2 在VTEP上配置集中式三層網(wǎng)關(guān)

4.3.5.3 在外部路由設(shè)備上配置集中式網(wǎng)關(guān)

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容

色偷偷精品伊人,欧洲久久精品,欧美综合婷婷骚逼,国产AV主播,国产最新探花在线,九色在线视频一区,伊人大交九欧美,1769亚洲,黄色成人av

一、VxLAN簡介

三、VxLAN的實(shí)現(xiàn)和部署方式

4.2 實(shí)驗(yàn)拓?fù)?/h2>

image.png

Underlay：N9K-1的E1/1口、N9K-2的E1/1口、DC1、SP和DC2運(yùn)行OSPF實(shí)現(xiàn)Underlay網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通；

Overlay：實(shí)現(xiàn)VPC6能ping通VPC7。