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边缘虚拟桥接

了解在 EX 系列交换机上与 VEPA 技术配合使用的边缘虚拟桥接

使用虚拟以太网端口聚合器 (VEPA) 的服务器不会将数据包从一个虚拟机 (VM) 直接发送到另一个虚拟机 (VM)。而是将数据包发送到相邻交换机上的虚拟网桥进行处理。EX 系列交换机使用边缘虚拟桥接 (EVB) 作为虚拟网桥,在传送数据包的同一接口上返回数据包。

什么是 EVB?

EVB 是运行 Junos OS 的交换机上的一项软件功能,允许多个虚拟机在以太网网络环境中相互通信以及与外部主机通信。

什么是 VEPA?

VEPA 是服务器上的一项软件功能,它与相邻的外部交换机协作,在多个虚拟机和外部网络之间提供桥接支持。VEPA 与相邻交换机协作,将所有虚拟机发起的帧转发到相邻交换机进行帧处理和帧中继(包括发夹转发),并将从 VEPA 上行链路接收到的帧引导并复制到相应的目标。

为什么使用 VEPA 而不是 VEB?

尽管虚拟机能够使用称为虚拟以太网桥接 (VEB) 的技术直接相互发送数据包,但您通常希望使用物理交换机进行交换,因为 VEB 使用昂贵的服务器硬件来完成任务。您可以在服务器上安装 VEPA 以将交换功能卸载到相邻的、成本较低的物理交换机,而不是使用 VEB。使用 VEPA 的其他优势包括:

  • VEPA 降低了复杂性,并允许在服务器上实现更高的性能。

  • VEPA 充分利用了物理交换机的安全和跟踪功能。

  • VEPA 为相邻网桥设计的网络管理工具提供虚拟机间流量的可见性。

  • VEPA 减少了服务器管理员所需的网络配置量,从而减少了网络管理员的工作量。

EVB如何运作?

EVB 使用两种协议(虚拟站接口 (VSI) 发现和配置协议 (VDP) 和边缘控制协议 (ECP))为每个单独的虚拟交换机实例编程策略,具体而言,EVB 为每个 VSI 实例维护以下信息:

  • 虚拟帧 ID

  • VSI 型

  • VSI 型版本

  • 服务器的 MAC 地址

VEPA 服务器使用 VDP 将 VSI 信息传播到交换机。这允许交换机在单个 VSI 上编程策略,并通过实施逻辑将 VSI 与特定接口预关联来支持虚拟机迁移。

ECP 是一个类似于链路层发现协议 (LLDP) 的传输层,允许多个上层协议发送和接收协议数据单元 (PDU)。ECP 通过实现排序、重传和确认机制改进了 LLDP,同时保持足够轻量级,可以在单跳网络上实现。当您在为 EVB 配置的接口上配置 LLDP 时,ECP 将在 EVB 配置中实现。也就是说,您配置 LLDP,而不是 ECP。

如何实施 EVB?

当交换机与包含 VEPA 技术的服务器相邻时,您可以在交换机上配置 EVB。通常,这是您实施 EVB 的操作:

  • 网络管理器创建一组 VSI 类型。每种 VSI 类型都由一个 VSI 类型 ID 和一个 VSI 版本表示,网络管理员可以在任何给定时间部署一个或多个 VSI 版本。

  • 虚拟机管理器配置 VSI(虚拟机的虚拟站接口,由 MAC 地址和 VLAN ID 对表示)。为此,虚拟机管理器会查询可用的 VSI 类型 ID (VTID),并创建一个包含 VSI 实例 ID 和所选 VTID 的 VSI 实例。此实例称为 VTDB,包含 VSI 管理器 ID、VSI 类型 ID、VSI 版本和 VSI 实例 ID。

在 EX 系列交换机上配置 Edge 虚拟桥接

当交换机使用虚拟以太网端口聚合器 (VEPA) 技术连接到虚拟机 (VM) 服务器时,配置边缘虚拟桥接 (EVB)。EVB 不转换数据包;相反,它可确保从一个 VM 发往同一 VM 服务器上的另一个 VM 的数据包被交换。换句话说,当数据包的源和目标为同一端口时,EVB可以正确交付数据包,否则不会发生这种情况。

注:

配置 EVB 还可启用虚拟站接口 (VSI) 发现和配置协议 (VDP)。

在开始配置 EVB 之前,请确保您已:

  • 在连接到将在交换机上用于 EVB 的端口的服务器上配置的数据包聚合。请参阅服务器文档。

  • 已为虚拟机上的所有VLAN配置EVB接口。请参阅 为 EX 系列交换机配置 VLAN

    注:

    为 EVB 配置的接口支持端口安全功能 MAC 移动限制和 MAC 限制;但是,EVB 不支持端口安全功能 IP 源保护、动态 ARP 检查 (DAI) 和 DHCP 侦听。有关这些功能的详细信息,请参阅 端口安全功能。Overview of Port Security

要在交换机上配置 EVB:

  1. 为将启用 EVB 的接口配置标记访问模式:
  2. 在要启用 EVB 的接口上启用链路层发现协议 (LLDP):。
  3. 将 EVB 接口配置为虚拟机上所有 VLAN 的成员。
  4. 在接口上启用 VDP:
  5. 定义 VSI 信息的策略,包括 VSI 管理器 ID、VSI 类型、VSI 版本和 VSI 实例 ID:
  6. 定义在上一步中映射到的防火墙过滤器。当每个传入数据包与过滤器匹配时,计数将递增 1。其他可能的操作包括接受和删除。
  7. 将 VSI 策略与 VDP 关联:
  8. 验证虚拟机是否已成功与交换机关联。将 VSI 配置文件与交换机接口成功关联后,验证是否在 MAC 表或转发数据库表上学习虚拟机的 MAC 地址。虚拟机 MAC 地址的学习类型将为 VDP,成功关闭虚拟机后,相应的 MAC-VLAN 条目将从 FDB 表中清除,否则永远不会关闭。
  9. 验证交换机上是否学习了 VSI 配置文件:
  10. 查看交换机和服务器之间 ECP 数据包交换的统计信息:

示例:配置 Edge 虚拟桥接以在 EX 系列交换机上与 VEPA 技术配合使用

当满足两个条件时,虚拟机 (VM) 可以使用与 VM 服务器相邻的物理交换机将数据包发送到其他 VM 和网络的其余部分:

  • 虚拟以太网数据包聚合器 (VEPA) 在 VM 服务器上配置。

  • 交换机上配置了边缘虚拟桥接 (EVB)。

此示例说明如何在交换机上配置 EVB,以便数据包可以流入和流出虚拟机。

要求

此示例使用以下硬件和软件组件:

  • 一台 EX4500 或 EX8200 交换机

  • 适用于 EX 系列交换机的 Junos OS 12.1 或更高版本

在交换机上配置 EVB 之前,请确保已为服务器配置虚拟机、VLAN 和 VEPA:

注:

以下是此示例中使用的组件数,但您可以使用更少或更多的组件来配置该功能。

  • 在服务器上,配置六个虚拟机,虚拟机 1 到 VM 6,如 所示 图 1。请参阅服务器文档。

  • 在服务器上,配置三个分别名为 VLAN_Purple、VLAN_Orange 和 VLAN_Blue 的 VLAN,并为每个 VLAN 添加两个虚拟机。请参阅服务器文档。

  • 在服务器上,安装和配置 VEPA 以聚合虚拟机数据包。

  • 在交换机上,将一个接口配置为与服务器相同的三个 VLAN(VLAN_Purple、VLAN_Orange 和 VLAN_Blue)。请参阅 为 EX 系列交换机配置 VLAN

概述和拓扑

EVB 是一种软件功能,可提供多个虚拟终端站,这些终端站相互通信并与以太网网络环境中的外部交换机通信。

此示例演示了当交换机连接到配置了 VEPA 的服务器时在交换机上进行的配置。在此示例中,交换机已连接到托管六个虚拟机 (VM) 的服务器,并配置了用于聚合数据包的 VEPA。服务器的六个虚拟机是虚拟机 1 到虚拟机 6,每个虚拟机都属于三个服务器 VLAN(VLAN_Purple、VLAN_Orange 或 VLAN_Blue)之一。由于 VEPA 是在服务器上配置的,因此没有两个虚拟机可以直接通信 - 虚拟机之间的所有通信都必须通过相邻交换机进行。 显示了此示例的拓扑。图 1

边缘虚拟桥接示例拓扑

图 1: 拓扑拓扑

服务器的 VEPA 组件会将来自任何虚拟机的所有数据包推送到相邻交换机,无论这些数据包是发往同一服务器上的其他虚拟机还是发往任何外部主机。相邻交换机根据接口配置对传入数据包应用策略,然后根据 MAC 学习表将数据包转发到相应的接口。如果交换机尚未获知目标 MAC,则会将数据包泛洪到所有接口,包括数据包到达的源端口。

表 1 显示了此示例中使用的组件。

表 1: 用于配置 EVB 的拓扑组件
组件 Description

EX 系列交换机

有关支持此功能的交换机列表,请参阅 EX 系列 交换机软件 功能概述或 EX 系列虚拟机箱软件功能概述。https://www.juniper.net/documentation/en_US/release-independent/junos/topics/concept/ex-series-software-features-overview.htmlhttps://www.juniper.net/documentation/en_US/release-independent/junos/topics/concept/ex-series-software-features-overview-vc.html

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交换机接口到服务器。

服务器

采用虚拟机和 VEPA 技术的服务器。

虚拟机

位于服务器上的六个虚拟机,分别命名为 VM 1、VM 2、VM 3、VM 4、VM 5 和 VM 6。

VLAN

三个 VLAN,分别VLAN_Purple、VLAN_Orange 和 VLAN_Blue。每个 VLAN 有两个虚拟机成员。

维帕

虚拟以太网端口聚合器 (VEPA) 是服务器上的一项软件功能,它与相邻的外部交换机协作,在多个虚拟机之间以及与外部网络之间提供桥接支持。VEPA 与交换机协作,将所有虚拟机发起的帧转发到相邻网桥进行帧处理和帧中继(包括发夹转发),并将从 VEPA 上行链路接收到的帧引导和复制到相应的目标。

注:

配置 EVB 还可启用虚拟站接口 (VSI) 发现和配置协议 (VDP)。

配置

程序

CLI 快速配置

要快速配置 EVB,请复制以下命令并将其粘贴到交换机的层级 CLI 中。[edit]

分步过程

要在交换机上配置 EVB:

  1. 为将启用 EVB 的接口配置标记访问模式:

  2. 在要启用 EVB 的端口接口上启用链路层发现协议 (LLDP):

  3. 将接口配置为位于虚拟机上的所有 VLAN 的成员。

  4. 在接口上启用 VSI 发现和控制协议 (VDP):

  5. 定义 VSI 信息的策略。VSI 信息基于 VSI 管理器 ID、VSI 类型、VSI 版本和 VSI 实例 ID:

  6. 在上一步中定义了两个 VSI 策略,每个策略都映射到不同的防火墙过滤器。定义防火墙过滤器:

  7. 将 VSI 策略与 VSI 发现协议相关联

成果

验证

要确认 EVB 已启用且工作正常,请执行以下任务:

验证是否正确配置了 EVB

目的

验证是否正确配置了 EVB

操作
意义

首次启用 LLDP 时,交换机和服务器之间将使用 LLDP 进行 EVB LLDP 交换。作为此交换的一部分,将协商以下参数:支持的 VSI 数、转发模式、ECP 支持、VDP 支持和重传计时器指数 (RTE)。如果输出具有协商参数的值,则 EVB 配置正确。

验证虚拟机是否成功与交换机关联

目的

验证虚拟机是否已成功与交换机关联。成功将 VSI 配置文件与交换机接口关联后,验证是否已在 MAC 表或转发数据库表上学习虚拟机的 MAC 地址。虚拟机 MAC 地址的学习类型将为 VDP,成功关闭虚拟机后,相应的 MAC-VLAN 条目将从 FDB 表中清除,否则永远不会关闭。

操作

验证交换机上是否学习了 VSI 配置文件

目的

验证交换机上是否学习了 VSI 配置文件。

操作
意义

每当在服务器上启动为 VEPA 配置的虚拟机时,虚拟机就会开始发送 VDP 消息。作为此协议的一部分,交换机会学习 VSI 配置文件。

如果输出具有管理器、类型、版本、VSI 状态和实例的值,则交换机正在学习 VSI 配置文件。