Vxlan基礎，已掌握可略過
VXLAN網絡架構
VXLAN是NVO3中的一種網絡虛擬化技術，通過將原主機發出的數據包封裝在UDP中，並使用物理網絡的IP、MAC作為外層頭進行封裝，然后在IP網絡上傳輸，到達目的地后由隧道終結點解封裝並將數據發送給目標主機。
通過VXLAN，虛擬網絡可接入大量租戶，且租戶可以規划自己的虛擬網絡，不需要考慮物理網絡IP地址和廣播域的限制，降低了網絡管理的難度，同時滿足虛擬機遷移和多租戶的需求。
類似於傳統的VLAN網絡，VXLAN網絡也有VXLAN網絡內互訪和VXLAN網絡間互訪。
VXLAN網絡內互訪
通過VXLAN技術可以實現在已有三層網絡上構建虛擬二層網絡，實現主機之間的二層互通
VXLAN網絡內互訪中涉及的概念如下：
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網絡標識VNI（VXLAN Network Identifier）
類似於傳統網絡中的VLAN ID，用於區分VXLAN段，不同VXLAN段的租戶不能直接進行二層通信。一個租戶可以有一個或多個VNI，VNI由24比特組成，支持多達16M的租戶。
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廣播域BD（Bridge Domain）
類似傳統網絡中采用VLAN划分廣播域方法，在VXLAN網絡中通過BD划分廣播域。
在VXLAN網絡中，將VNI以1:1方式映射到廣播域BD，一個BD就表示着一個廣播域，同一個BD內的主機就可以進行二層互通。
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VXLAN隧道端點VTEP（VXLAN Tunnel Endpoints）
VTEP可以對VXLAN報文進行封裝和解封裝。
VXLAN報文中源IP地址為源端VTEP的IP地址，目的IP地址為目的端VTEP的IP地址。一對VTEP地址就對應着一條VXLAN隧道。在源端封裝報文后通過隧道向目的端VTEP發送封裝報文，目的端VTEP對接收到的封裝報文進行解封裝。
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虛擬接入點VAP（Virtual Access Point）
VXLAN業務接入點，可以基於VLAN或報文流封裝類型接入業務：- 基於VLAN接入業務：在VTEP上建立VLAN與BD的一對一或多對一的映射。這樣，當VTEP收到業務側報文后，根據VLAN與BD的映射關系，實現報文在BD內進行轉發。
- 基於報文流封裝類型接入業務：在VTEP連接下行業務的物理接口上創建二層子接口，並配置不同的流封裝類型，使得不同的接口接入不同的數據報文。同時，將二層子接口與BD進行一一映射。這樣業務側報文到達VTEP后，即會進入指定的二層子接口。即根據二層子接口與BD的映射關系，實現報文在BD內進行轉發。
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網絡虛擬邊緣NVE（Network Virtualization Edge）
NVE是實現網絡虛擬化功能的網絡實體。報文經過NVE封裝轉換后，NVE間就可基於三層基礎網絡建立二層虛擬化網絡。
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二層網關
類似傳統網絡的二層接入設備，在VXLAN網絡中通過二層網關解決租戶接入VXLAN虛擬網絡，也可用於同一VXLAN虛擬網絡的子網通信。
VXLAN網絡間互訪（集中式網關）
不同BD之間的主機不能直接進行二層通信，需要通過VXLAN三層網關實現主機間的三層通信。
集中式網關是指將三層網關集中部署在一台設備上，所有跨子網的流量都經過三層網關進行轉發，實現流量的集中管理。
VXLAN網絡間互訪中涉及的概念如下：
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三層網關
類似傳統網絡中不同VLAN的用戶間不能直接進行二層互訪，不同VNI之間的VXLAN及VXLAN和非VXLAN之間也不能直接相互通信。為了使VXLAN之間，以及VXLAN和非VXLAN之間能夠進行通信，引入了VXLAN三層網關的概念。
三層網關用於VXLAN虛擬網絡的跨子網通信以及外部網絡的訪問。
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VBDIF接口
類似於傳統網絡中采用VLANIF解決不同廣播域互通的方法，在VXLAN中引入了VBDIF的概念。
VBDIF接口在VXLAN三層網關上配置，是基於BD創建的三層邏輯接口。通過VBDIF接口配置IP地址可實現不同網段的VXLAN間，及VXLAN和非VXLAN的通信，也可實現二層網絡接入三層網絡。
VXLAN網絡間互訪（分布式網關）
分布式網關是指將VXLAN二層網關和三層網關部署在同一台設備上，VTEP設備既作為VXLAN網絡中的二層網關設備，與主機對接，用於解決終端租戶接入VXLAN虛擬網絡的問題。同時也作為VXLAN網絡中的三層網關設備，實現跨子網的終端租戶通信，以及外部網絡的訪問。僅BGP EVPN方式部署VXLAN網絡時支持分布式網關。
VXLAN分布式網關具有如下特點：
- 同一個VTEP節點既可以做VXLAN二層網關，也可以做VXLAN三層網關，部署靈活。
- VTEP節點只需要學習自身連接服務器的ARP表項，而不必像集中式三層網關一樣，需要學習所有服務器的ARP表項，解決了集中式三層網關帶來的ARP表項瓶頸問題，網絡規模擴展能力強
VXLAN報文封裝格式
原始報文在封裝過程中先被添加一個VXLAN幀頭，再被封裝在UDP報頭中，並使用承載網絡的IP、MAC地址作為外層頭進行封裝。
報文封裝格式
現網實現方案
拓撲
拓撲描述
兩個pop點均為IDC機房，擁有完整架構，以上拓撲主要摘出Vxlan相關設備，Site-1與Site-2間通過物理專線直連，同時兩個Site同時使用物理專線接入華為雲，在華為雲購買雲連接並配置路由打通兩個站點
華為雲與站點間使用靜態路由方式(國內雲平台BGP是偽BGP，不能根據線下通告的路由自動同步)，直連專線鏈路使用ospf互聯，site-2接入互聯網
需求
- 兩個站點服務器二層互通
- site-2互聯網ip可以在site-1使用
- 優先使用雲聯網，直連專線做備用
- 主備倒換控制在毫秒級
需求分析
- 需求1要求兩個site間實現二層互通，可以使用VPLS VLL Vxlan技術實現
- 需求2可以使用跨雲平台GRE隧道或Vxlan技術實現
- 需求3與需求4根據需求1 2 來指定倒換方案
- 現網core設備為juniper mx系列，系統版本不支持RPM聯動靜態路由，也不支持跨條BFD檢測，故無法使用浮動靜態路由方式來做兩端Vtep ip互通
- 同時雲平台線路非直連不能建立ospf peer，所以也不能使用ospf主備路由方式做負載
綜上，由於接入雲平台所以不能建立完整mpls lsp 如果使用VPLS或VLL只能使用GRE承載PW會增大額外開銷，且需求2還需獨立實現，綜合考慮最終選擇使用Vxlan技術實現，根據最后兩條分析決定跨雲平台建立bgp與直連專線ospf兩個協議間做主備。
方案配置
地址規划
| 設備 | loopback地址 | 物理專線互聯地址 | 雲平台互聯地址 |
| Site1-core | 192.168.39.5/32 | 10.38.0.1/30 | 10.39.0.1/30 |
| Site2-core | 192.168.39.21/32 | 10.38.0.2/30 | 10.39.0.5/30 |
| Vtep-1 | 192.168.39.1/30 | 10.40.0.2/30 | |
| Vtep-2 | 192.168.39.17/30 | 10.40.0.6/30 |
配置
基礎線路主備
#Site1-core set protocols bgp group Vxlan type external set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.21 multihop ttl 10 set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.21 local-address 192.168.39.5 set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.21 import Vxlanin set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.21 export Vxlanout set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.21 peer-as 65500 set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.21 local-as 65501 set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.21 bfd-liveness-detection minimum-interval 100 set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.21 bfd-liveness-detection minimum-receive-interval 100 set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.21 bfd-liveness-detection multiplier 3 set policy-options policy-statement Vxlanin term Vxlan from route-filter 192.168.39.17/32 exact set policy-options policy-statement Vxlanin term Vxlan then accept set policy-options policy-statement Vxlanin term 99 then reject set policy-options policy-statement Vxlanout term Vxlan from route-filter 192.168.39.1/32 exact set policy-options policy-statement Vxlanout term Vxlan then accept set policy-options policy-statement Vxlanout term 99 then reject set protocols ospf area 0.0.0.0 interface xe-0/0/1.33 bfd-liveness-detection minimum-receive-interval 100 set protocols ospf area 0.0.0.0 interface xe-0/0/1.33 bfd-liveness-detection multiplier 3 set protocols ospf area 0.0.0.0 interface xe-0/0/1.33 bfd-liveness-detection transmit-interval minimum-interval 100 set protocols ospf area 0.0.0.0 interface xe-0/0/2.100 bfd-liveness-detection minimum-receive-interval 100 set protocols ospf area 0.0.0.0 interface xe-0/0/2.100 bfd-liveness-detection multiplier 3 set protocols ospf area 0.0.0.0 interface xe-0/0/2.100 bfd-liveness-detection transmit-interval minimum-interval 100 set routing-options static route 192.168.39.21/32 next-hop 10.39.0.2 set routing-options static route 192.168.39.1/32 next-hop 10.40.0.2 #Site2-core set protocols bgp group Vxlan type external set protocols bgp group Vxlan family inet unicast rib-group fbf-group set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.5 multihop ttl 10 set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.5 local-address 192.168.39.21 set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.5 import Vxlanin set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.5 export Vxlanout set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.5 peer-as 65501 set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.5 local-as 65500 set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.5 bfd-liveness-detection minimum-interval 100 set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.5 bfd-liveness-detection minimum-receive-interval 100 set protocols bgp group Vxlan neighbor 192.168.39.5 bfd-liveness-detection multiplier 3 set policy-options policy-statement Vxlanin term Vxlan from route-filter 192.168.39.1/32 exact set policy-options policy-statement Vxlanin term Vxlan then accept set policy-options policy-statement Vxlanin term 99 then reject set policy-options policy-statement Vxlanout term Vxlan from route-filter 192.168.39.17/32 exact set policy-options policy-statement Vxlanout term Vxlan then accept set policy-options policy-statement Vxlanout term 99 then reject set protocols ospf area 0.0.0.0 interface xe-0/0/1.33 bfd-liveness-detection minimum-receive-interval 100 set protocols ospf area 0.0.0.0 interface xe-0/0/1.33 bfd-liveness-detection multiplier 3 set protocols ospf area 0.0.0.0 interface xe-0/0/1.33 bfd-liveness-detection transmit-interval minimum-interval 100 set routing-options static route 192.168.39.5/32 next-hop 10.39.0.6 set routing-options static route 192.168.39.17/32 next-hop 10.40.0.6 set protocols ospf area 0.0.0.0 interface xe-0/0/2.100 bfd-liveness-detection minimum-receive-interval 100 set protocols ospf area 0.0.0.0 interface xe-0/0/2.100 bfd-liveness-detection multiplier 3 set protocols ospf area 0.0.0.0 interface xe-0/0/2.100 bfd-liveness-detection transmit-interval minimum-interval 100
Vxlan配置
#Vtep-1 interface LoopBack1 ip address 192.168.39.1 255.255.255.252 ospf network-type broadcast ospf enable 1 area 0.0.0.0 bridge-domain 590 l2 binding vlan 520 vxlan vni 1001 bridge-domain 600 l2 binding vlan 590 vxlan vni 1002 interface Nve1 source 192.168.39.1 vni 1001 head-end peer-list 192.168.39.17 vni 1002 head-end peer-list 192.168.39.17 interface XGigabitEthernet0/0/3 port link-type trunk undo port trunk allow-pass vlan 1 port trunk allow-pass vlan 520 590 #Vtep-2 interface LoopBack1 ip address 192.168.39.17 255.255.255.252 ospf network-type broadcast ospf enable 1 area 0.0.0.0 bridge-domain 590 l2 binding vlan 520 vxlan vni 1001 bridge-domain 600 l2 binding vlan 590 vxlan vni 1002 interface Nve1 source 192.168.39.17 vni 1001 head-end peer-list 192.168.39.1 vni 1002 head-end peer-list 192.168.39.1 interface XGigabitEthernet0/0/3 port link-type trunk undo port trunk allow-pass vlan 1 port trunk allow-pass vlan 590
以上配置可實現兩個Site中服務器打上vlan 590標簽就可實現二層互通，Vtep-1服務器打上vlan 520就可以使用Vtep-2互聯網地址
注意由於封裝了Vxlan頭部，物理線路包括雲平台MTU需要調整，最小調整為1550，或者服務器端MTU調整為1450，否則會影響傳輸效率，實測10G帶寬最大利用率為10%