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    BGP EVPN

    一、BGP EVPN 演进

    1、静态配置VXLAN：静态VXLAN没有控制平面，通过数据平面的流量泛洪进行VTEP发现和主机信息（包括IP地址、MAC地址、VNI、网关VTEP IP地址）学习的，这种方式导致VXLAN网络存在很多泛洪流量。

    2、静态方式配置VXLAN的问题：
    （1）、N台设备建立VXLAN隧道，手工配置方式最高达到 N*(N-1)/2 次头端列表配置。
    （2）、静态VXLAN隧道只有数据转发平面，没有控制平面。
    （3）、只能通过ARP广播的方式学习远端MAC地址。

    3、BGP EVPN演进：为了解决静态VXLAN的问题，VXLAN引入了BGP EVPN作为控制平面，通过在VTEP之间交换BGP EVPN路由实现VTEP的自动发现、主机信息相互通告等，从而避免了不必要的数据流量泛洪。

    二、BGP EVPN 基本概念

    1、作用：

    ①、BGP EVPN作为VXLAN控制面协议
    ②、动态建立隧道
    ③、传递路由MAC、ARP、ip-prefix

    2、BGP EVPN通过扩展BGP协议新定义了几种BGP EVPN路由， 在MP_REACH_NLRI属性中新定义了几种NLRI，称作EVPN NLRI

    3、BGP EVPN路由可以用于传递VTEP地址和主机信息，因此BGP EVPN应用于VXLAN网络中，可以使VTEP发现和主机信息学习从数据平面转移到控制平面。

    ①、Type 2路由（MAC/IP路由）：用于主机MAC地址/ARP/IP路由通告。
    ②、Type 3路由（Inclusive Multicast路由）：用于传递二层VNI和VTEP IP地址信息，实现VTEP的自动发现和VXLAN隧道的动态建立，实现BUM报文转发。
    ③、Type 5路由（IP前缀路由）：用于IP前缀路由通告，外部网络路由通告。

    4、EVPN VPN-Instance ：EVPN实例与BD进行绑定，BD下的MAC地址表项会通过BGP EVPN路由进行传递，在传递时会携带BD绑定的EVPN实例ERT值，对端收到之后对比本地EVPN实例的IRT值，将EVPN路由放入对应的EVPN实例路由表，同时解析EVPN路由表获取MAC地址表项，放入本端与该EVPN实例绑定的BD的MAC地址表中。

    BGP EVPN插图

    5、EVPN NLRI：EVPN NLRI通过路径属性MP_REACH_NLRI携带，地址族标识符（AFI）为25，代表L2VPN，子地址族标识符（SAFI）为70

    BGP EVPN插图(1)

    三、BGP EVPN路由

    1、Type 2路由报文格式：

    Type 2路由（MAC/IP路由）：主要用于MAC地址通告、ARP信息通告以及主机IP路由通告。

    BGP EVPN插图(2)

    2、Type 2路由携带信息

    在不同场景下，Type 2路由下带的内容不一样

    BGP EVPN插图(3)

    列举主机MAC地址通告，实现VXLAN同子网互访的场景：

    BGP EVPN插图(4)

    同子网主机MAC地址通告：

    ①、PC1产生数据流量并发往SW1。
    ②、SW1获知了PC1的MAC地址，它在MAC地址表中创建一个表项，记录该MAC地址、BD ID及入接口。
    ③、SW1根据该表项生成BGP EVPN路由并发送给SW2。该路由携带本端EVPN实例的RT值（扩展团体属性）以及Type 2路由（ MAC路由）。在MAC路由中，PC1的MAC地址存放在MAC Address字段中，二层VNI存放在MPLS Label1字段中。
    ④、SW2收到SW1发来的BGP EVPN路由后，首先检查该路由携带的RT（类似MPLS VPN中的RT的概念），如果与本端EVPN实例的入站RT相等，则接收该路由，否则丢弃。在接收该路由后，SW2获得PC1的MAC地址、BD ID和SW1上VTEP IP地址（MP_REACH_NLRI中Next hop network address字段携带）的对应关系，并在本地的MAC表中生成MAC表项，其出接口需根据下一跳进行迭代，最终迭代结果是指向SW1的VXLAN隧道。

    3、Type 3类路由报文格式

    BGP EVPN插图(5)

    4、Type 3路由描述

    Type 3路由（Inclusive Multicast路由）：

    ①、Type 3路由在VXLAN控制平面中主要用于VTEP的自动发现和VXLAN隧道的动态建立。
    ②、作为BGP EVPN对等体的VTEP，通过Inclusive Multicast路由互相传递二层VNI和VTEP IP地址信息。
    其中，Originating Router’s IP Address字段为本端VTEP IP地址，MPLS Label字段为二层VNI。

    建立VXLAN隧道
    VTEP通过Type 3路由互相传递二层VNI和VTEP IP地址信息。如果对端VTEP IP地址是三层路由可达的，则建立一条到对端的VXLAN隧道。同时，如果对端VNI与本端相同，则创建一个头端复制列表，用于后续BUM报文转发。

    BGP EVPN插图(6)

    5、Type 5类路由报文格式

    BGP EVPN插图(7)

    6、Type 5类路由描述

    Type 5路由（IP前缀路由）：

    ①、该类型路由的IP Prefix Length和IP Prefix字段既可以携带主机IP地址，也可以携带网段地址。
    ②、当携带主机IP地址时，该类型路由在VXLAN控制平面中的作用与IRB类型路由是一样的，主要用于分布式网关场景中的主机IP路由通告。
    ③、当携带网段地址时，通过传递该类型路由，可以实现VXLAN网络中的主机访问外部网络。

    通告IP前缀路由的应用场景： 对于VXLAN外部网络，VTEP可以通过Type 5类路由将外部路由通告到整个VXLAN网络中，用于指导VXLAN内部主机访问外部网络。

    BGP EVPN插图(8)

    四、BGP EVPN-VXLAN配置案例

    BGP EVPN插图(9)

    ACC1配置：

    vlan batch 10
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 port link-type access
 port default vlan 10

    ACC2配置：

    vlan batch 10 20
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 port link-type access
 port default vlan 10
#
interface GigabitEthernet0/0/3
 port link-type access
 port default vlan 20

    Edge1配置：

    vlan batch 10 13 20
#
evpn-overlay enable   //开启evpn
#
evpn
#
ip vpn-instance OA
ipv4-family
route-distinguisher 100:1
vpn-target 11:11 import-extcommunity evpn
vpn-target 33:33 import-extcommunity evpn
vxlan vni 11
#
bridge-domain 10
vxlan vni 10
evpn
route-distinguisher 100:1
vpn-target 1:1 export-extcommunity
vpn-target 11:11 export-extcommunity
vpn-target 1:1 import-extcommunity
#
interface Vbdif10
ip binding vpn-instance OA
ip address 10.1.1.254 255.255.255.0
mac-address 0000-0500-0001
vxlan anycast-gateway enable   //开启分布式VXLAN网关
arp collect host enable   //开启arp收集主机信息
#
interface Vlanif13
ip address 13.1.1.1 255.255.255.0
#
interface GE1/0/0
undo shutdown
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 13
#
interface GE1/0/1
undo shutdown
port link-type trunk
#
interface GE1/0/1.10 mode l2
encapsulation dot1q vid 10
bridge-domain 10
#
interface LoopBack0
ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
#
interface Nve1
source 1.1.1.1
vni 10 head-end peer-list protocol bgp
#
bgp 100
peer 3.3.3.3 as-number 100
peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack0
#
ipv4-family unicast
peer 3.3.3.3 enable
#
l2vpn-family evpn
policy vpn-target
peer 3.3.3.3 enable
peer 3.3.3.3 advertise irb
#
ospf 1 router-id 1.1.1.1
area 0.0.0.0
network 1.1.1.1 0.0.0.0
network 13.1.1.1 0.0.0.0

    Edge2配置：

    vlan batch 10 20 23
#
evpn-overlay enable
#
ip vpn-instance OA
ipv4-family
route-distinguisher 100:1
vpn-target 11:11 import-extcommunity evpn
vpn-target 33:33 import-extcommunity evpn
vxlan vni 22
#
bridge-domain 10
vxlan vni 10
evpn
route-distinguisher 100:1
vpn-target 1:1 export-extcommunity
vpn-target 11:11 export-extcommunity
vpn-target 1:1 import-extcommunity
#
bridge-domain 20
vxlan vni 20
evpn
route-distinguisher 200:1
vpn-target 2:2 export-extcommunity
vpn-target 11:11 export-extcommunity
vpn-target 2:2 import-extcommunity
#
interface Vbdif10
ip binding vpn-instance OA
ip address 10.1.1.254 255.255.255.0
mac-address 0000-0500-0001
vxlan anycast-gateway enable
arp collect host enable
#
interface Vbdif20
ip binding vpn-instance OA
ip address 10.1.2.254 255.255.255.0
mac-address 0000-0500-0002
vxlan anycast-gateway enable
arp collect host enable
#
interface Vlanif23
ip address 23.1.1.2 255.255.255.0
#
interface GE1/0/0
undo shutdown
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 23
#
interface GE1/0/1
undo shutdown
port link-type trunk
#
interface GE1/0/1.10 mode l2
encapsulation dot1q vid 10
bridge-domain 10
#
interface GE1/0/1.20 mode l2
encapsulation dot1q vid 20
bridge-domain 20
#
interface LoopBack0
ip address 2.2.2.2 255.255.255.255
#
interface Nve1
source 2.2.2.2
vni 10 head-end peer-list protocol bgp
vni 20 head-end peer-list protocol bgp
#
bgp 100
peer 3.3.3.3 as-number 100
peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack0
#
ipv4-family unicast
peer 3.3.3.3 enable
#
l2vpn-family evpn
policy vpn-target
peer 3.3.3.3 enable
peer 3.3.3.3 advertise irb
#
ospf 1 router-id 2.2.2.2
area 0.0.0.0
network 2.2.2.2 0.0.0.0
network 23.1.1.2 0.0.0.0

    Border配置：

    vlan batch 13 to 14 23
#
evpn-overlay enable
#
ip vpn-instance OA
ipv4-family
route-distinguisher 100:1
vpn-target 33:33 export-extcommunity evpn
vpn-target 11:11 import-extcommunity evpn
vxlan vni 33
#
interface Vlanif13
ip address 13.1.1.3 255.255.255.0
#
interface Vlanif14
ip binding vpn-instance OA
ip address 14.1.1.1 255.255.255.0
#
interface Vlanif23
ip address 23.1.1.3 255.255.255.0
#
interface GE1/0/0
undo shutdown
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 13
#
interface GE1/0/1
undo shutdown
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 23
#
interface GE1/0/2
undo shutdown
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 14
#
interface LoopBack0
ip address 3.3.3.3 255.255.255.255
#
interface Nve1
source 3.3.3.3
vni 10 head-end peer-list protocol bgp
vni 20 head-end peer-list protocol bgp
#
bgp 100
peer 1.1.1.1 as-number 100
peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack0
peer 2.2.2.2 as-number 100
peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack0
#
ipv4-family unicast
peer 1.1.1.1 enable
peer 2.2.2.2 enable
#
ipv4-family vpn-instance OA
import-route static
advertise l2vpn evpn
#
l2vpn-family evpn
undo policy vpn-target
peer 1.1.1.1 enable
peer 1.1.1.1 advertise irb
peer 1.1.1.1 reflect-client
peer 2.2.2.2 enable
peer 2.2.2.2 advertise irb
peer 2.2.2.2 reflect-client
#
ospf 1 router-id 3.3.3.3
area 0.0.0.0
network 3.3.3.3 0.0.0.0
network 13.1.1.3 0.0.0.0
network 23.1.1.3 0.0.0.0
#
ip route-static vpn-instance OA 0.0.0.0 0.0.0.0 14.1.1.2
#

    AR1配置：

    vlan batch 14
#
interface Vlanif14
ip address 14.1.1.2 255.255.255.0 
#
interface Ethernet2/0/0
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 14
#
ip route-static 10.1.1.0 255.255.255.0 14.1.1.1
ip route-static 10.1.2.0 255.255.255.0 14.1.1.1

    验证结果：

    ping PC2和PC3

    BGP EVPN插图(10)
    ping出口

    BGP EVPN插图(11)

    BGP EVPN插图(12)

    BGP EVPN插图(13)
    BGP EVPN插图(14)

    BGP EVPN插图(15)

    BGP EVPN插图(16)

    BGP EVPN插图(17)
    BGP EVPN插图(18)
    BGP EVPN插图(19)

    BGP EVPN插图(20)

    抓包：

    BGP EVPN插图(21)

    BGP EVPN插图(22)

    PC Ping 14.1.1.2
    BGP EVPN插图(23)

    PC1 ping PC3
    BGP EVPN插图(24)

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    admin 钻石

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