概要概要
アンダーレイネットワーク上に
構築された、大規模な2層ネットワークの構築
VXLANは、NVo3テクノロジーの幅広いアプリケーションです。
6.1オーバーレイネットワーク
オーバーレイネットワークとアンダーレイネットワークの分離は
、SDNアーキテクチャの展開に役立ちます。これは、NVo3トンネルカプセル化テクノロジーを使用して既存のネットワークの上に大規模なレイヤー2ネットワークを重ね合わせるのと同じです。
6.2VXLANの基本と関連する概念
主要テクノロジー：要件を満たすためのL2 over L4（MAC-in-UDP）
：
- レイヤー3ネットワークの範囲内でのレイヤー2ネットワークの拡張
- 大規模な第2層仮想移行
- マルチテナントの分離
基本概念：
VTEP
VXLANエッジデバイス、VXLANトンネルの開始点と終了点、
VNI
は多数のマルチテナント要件を満たし、2つのVTEP間
に
確立された1600万のVXLANトンネルに達し
、
VXLANヘッダーによってカプセル化されたトンネルVXLANは次のカプセル化を実行しますイーサネットフレームVXLANヘッダー：24ビットのVNIフィールドを含む
UDPヘッダー：宛先ポート4789、送信元ポートはイーサネットフレームの後の値ハッシュ
外部IPヘッダー：両端のVTEPのIP
外部MACヘッダー：送信元VTEPのMAC->のMACネクストホップデバイス
VXLANの機能：
その柔軟性により、L2VPNやL3VPNなどの複雑なサービスをサポートできます。
中間デバイスがVMのMACを学習する
必要はありません。物理ネットワークのIPドメインとブロードキャストドメインを考慮する必要はありません
。VXLANソースUDPポート番号はハッシュ値であり、アンダーレイネットワークは直接ロードシェアリングを実行できます。
6.3VXLANオーバーレイネットワーク
タイプには次のものが含まれます（VTEPが配置されている機器のタイプによって異なります）。
- ネットワークオーバーレイ：両方のVTEPは物理マシンです
- ホストオーバーレイ：仮想マシンvSwitch
- ハイブリッドオーバーレイ：ハイブリッド方式
6.3.1VXLANオーバーレイネットワークタイプ
ネットワークオーバー：
図の点線の方向に注意してください
集中式Network Overlay：
- LeafはVXLANレイヤー2ゲートウェイとしてのみ機能します
- VXLANレイヤー3ゲートウェイとしてのスパインまたはボーダーリーフ
分散ネットワークオーバーレイ：
- Leafは、VXLANのレイヤー2およびレイヤー3ゲートウェイとして同時に機能します
- SpineはVXLANパケットを処理しません
ホストオーバーレイ：
。図中の点線の方向は、VXLANトンネルの方向であることに注意してください
東西のサービスはVMがVXLANトンネルを確立するように配置されているデバイス上のvSwitchを使用して何の中央集中型は、ありません。のみ分散。
南北サービスはリーフやスパインなどの物理マシンを通過するため、VXLANパケットを処理する必要はありません。
ハイブリッドオーバーレイ：
図の点線に注意してください。ハイブリッドネットワークVXLANトンネルの両端は物理VTEPです。およびVMが配置されているVMのvSwitch。
東西トラフィック：リーフとvSwitchの間にVXLANを確立します。
南北トラフィック：vSwitch /リーフ物理スイッチ–スパイン/エッジの間にVXLANを確立します。
6.3.2ネットワークタイプの比較
物理的な機器のパフォーマンスの絶対的な利点のために、最良のソリューションはネットワークオーバーレイです。
機器の過負荷を防ぐために、最良のソリューションは分散型ネットワークオーバーレイであるとさらに決定されます。
6.4VXLANコントロールプレーン
コントロールプレーンがないことのデメリット：ネットワークに大量のフラッディングが発生し、ネットワークの拡張が困難です。
コントロールプレーンとしてEVPNを使用すると、次の利点があります。
- VTEP自動検出、VXLANトンネル自動確立、スケーラビリティの向上
- EVPNは、レイヤー2とレイヤー3の情報を同時に公開できます
- ネットワークのフラッディングを減らす
EVPNの基本原則
タイプ2ルーティング-MAC / IPルーティング：ホストのMAC、ARP、およびルーティング情報をアドバタイズしますタイプ3ルーティング-包括的マルチキャストルーティング：VTEP自動検出/ VXLANトンネルの動的確立
タイプ5ルーティング-IPプレフィックスルーティング：ホストのIPアドレスを置き換えます。このタイプルーティングのネットワークセグメントをアドバタイズできます
同じサブネット相互接続シナリオでのVXLANトンネルの確立
VTEPが確立された後、ホストは同じ2階建てのブロードキャストドメインで通信でき
ます。これは、動的に確立されたVXLANトンネルである次の条件です。
- 両端のVTEPのIPルートに到達可能
- 両端のVTEP間にBGPEVPNピアを確立します
- ピアは、Type3ルーティングを介してVNIおよびVTEPIP情報を交換します
クロスサブネットインターワーキングシナリオでのトンネル確立
リーフは、下位ホストまたはネットワークセグメントのIPルートを
相互にアドバタイズします。相手のリーフは、使用可能なネットワークセグメントルートをローカルリーフに通知する必要があります。そうでない場合、データを転送するかどうかは判断されません。
このシナリオでは、VXLANトンネルの確立はType2およびType5ルーティングを介して実現されます。
6.5VXLANデータプレーン
フローモデル：
同じVPC内の同じサブネット上のトラフィック：L2 VXLANカプセル化に属し、TORによって処理され
ます。同じVPC内のサブネット
間のトラフィック：L3 VXLANカプセル化に属します。異なるVPC間のトラフィックはTORによって処理されます：次の要件があります。セキュリティ分離であり、ファイアウォールにバイパスする必要があります。その後、3層ゲートウェイに到達します。
データセンター内外のアクセストラフィック：IPS（侵入防止システム）/ FW、LB、VXLANゲートウェイ、TORノードを通過し、到達します。 VPC
同じサブネット内の既知のユニキャストメッセージの転送（ARP要求/応答距離を含む）
ARP要求および応答プロセス：
- ARP要求を開始します
- BDが属するVNIを特定し、VXLANカプセル化を実行してから、すべてのVTEPに拡散します。
- 2つのVTEPはそれぞれ、受信したパケットのカプセル化を解除します。最初に、IP AがVTEP_1とマッピング関係にあることを学習します。次に、内部ARPパケットを確認した後、VTEP_2によって受信された要求の宛先IPが自分の中にないことを発見します。自分の管轄です。したがって、メッセージは破棄されます。VTEP_3は正常に応答します
ARP応答プロセス：
4。返されるARP応答は既知のユニキャスト
です。5。VTEP_3は、MAC_C、VNI、およびインバウンドインターフェイス間の対応を記録し、VXLANカプセル化を実行し
ます。6。VTEP_1は、MAC_C、VNI、およびMAC_Cを記録します。 、VNI、およびリモートVTEP_3のIP_3の対応する関係、および最後にカプセル化解除されたパケットがVM_Aに送信されます。
この時点で、VM_AとVM_Cは互いのMACを学習し、すべてのVTEPも重要なMACおよびVNI情報を取得しています。
サブネット間メッセージ転送
分散ゲートウェイのシナリオ
転送プロセスのいくつかの重要なポイント：
Host1によって送信されるメッセージの宛先MACはレイヤー3ゲートウェイIPであるため、レイヤー3転送が必要であると判断されます
。VXLANのカプセル化およびカプセル化解除プロセス中に、メッセージには2つのMACアドレス置換があります。これはサブネット間転送の機能でもあります。
VPC間パケット転送
このシナリオの
要点は次のように記録されます
。NVE1は宛先IPがこのVRF_Aにないことを検出したため、デフォルトルートを介してメッセージをサービスリーフに転送し、サービスリーフもを介してファイアウォールアプリケーションにメッセージを転送します。したがって、ファイアウォールがルートがVRF_Bに存在することを検出するデフォルトルートは、NVE2へのサービスリーフのVRF_Bにメッセージを送信します。
データセンター内外のパケット転送
このプロセスはVPC間通信に基づいています。
この転送中のみ、ファイアウォールはメッセージをNVE
パブリックvRouterではなくパブリックvRouterに送信します。ボーダーリーフ
がVXLAN転送を完了すると、BLはメッセージのカプセル化を解除し、メッセージをに送信します。アンダーレイネットワークを介したPEノード。
インターネットに直接接続されているPE
6.6ビジネスモデルとネットワークのマッピング
ロジックモデルは、
コントローラー上のユーザーネットワークのモデリングの抽象化です。コントローラーは、設計されたロジックモデルを構成に変換し、NETCONFまたはOpenFlowを介してデバイスに送信します。
一般的なコントローラーロジックモデルの機能：
物理モデルを分析する例として、データセンターの内外でのパケット転送を取り上げます。
1〜4はサーバーリーフの論理モデル構成ポイントです。
サービスリーフとボーダーリーフは基本的にVTEPであるため、両方ともVTEPモデルに参加する必要があります。途中の9と10の間の接続も、VTEPモデル間の相互接続に基づいています。
ルート公開とメッセージ転送
VMがデータセンターの外部にパケットを送信する必要がある場合、コントローラーはサービスリーフでデフォルトルートを構成し、サービスリーフはデフォルトルートをEVPNにアドバタイズします。この時点で、コントローラーはEVPNに参加します。ルート計算。計算後にフローテーブルにダウンロードされます。vSwitchに送信