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Virtuelle Edge-Bridging-Technologie

Understanding Edge Virtual Bridging for Use with VEPA Technology on EX Series Switches

Server, die virtual Ethernet Port Aggregator (VEPA) verwenden, senden Pakete nicht direkt von einer virtuellen Maschine (VM) an eine andere. Stattdessen werden die Pakete zur Verarbeitung an virtuelle Bridges an einem benachbarten Switch gesendet. Switches der EX-Serie verwenden Edge Virtual Bridging (EVB) als virtuelle Brücke, um die Pakete an der gleichen Schnittstelle zurücksenden zu können, über die die Pakete übertragen wurden.

Was ist EVB?

EVB ist eine Softwarefunktion auf einem Switch, auf dem Junos OS läuft, der mehreren virtuellen Maschinen die Kommunikation untereinander und mit externen Hosts in der Ethernet-Netzwerkumgebung ermöglicht.

Was ist VEPA?

VEPA ist eine Softwarefunktion auf einem Server, der mit einem benachbarten, externen Switch zusammenarbeitet, um Bridging-Unterstützung zwischen mehreren virtuellen Maschinen und externen Netzwerken zu bieten. Die VEPA arbeitet mit dem benachbarten Switch zusammen, indem sie alle von der VEPA empfangenen Frames zur Frame-Verarbeitung und zum Frame-Relay an den benachbarten Switch (einschließlich Hairpin-Weiterleitung) weiterleitet und Frames, die vom VEPA-Uplink empfangen wurden, zu den entsprechenden Zielen weiterleitet.

Warum VEPA statt VEB verwenden?

Obwohl virtuelle Maschinen Pakete mit einer Technologie namens virtual Ethernet Bridging (VEB) direkt aneinander senden können, sollten Sie physische Switches für das Switching verwenden, da VEB zur Erfüllung dieser Aufgabe teure Serverhardware nutzt. Anstatt VEB zu verwenden, können Sie VEPA auf einem Server installieren, um switching-Funktionen auf einen benachbarten, kostengünstigeren physischen Switch zu übertragen. Weitere Vorteile von VEPA sind:

  • VEPA reduziert die Komplexität und ermöglicht eine höhere Leistung auf dem Server.

  • VEPA nutzt die Sicherheits- und Verfolgungsfunktionen des physischen Switches.

  • VEPA ermöglicht die Visibilität des Datenverkehrs zwischen virtuellen Maschinen zu Netzwerkmanagementtools für eine benachbarte Brücke.

  • VEPA verringert die für Serveradministratoren erforderliche Menge der Netzwerkkonfiguration und reduziert damit die Arbeit für den Netzwerkadministrator.

Wie funktioniert EVB?

EVB verwendet zwei Protokolle, das Virtual Station Interface (VSI) Discovery and Configuration Protocol (VDP) und das Edge Control Protocol (ECP), um Richtlinien für jede einzelne virtuelle Switch-Instanz zu programmieren – insbesondere die EVB verwaltet die folgenden Informationen für jede VSI-Instanz:

  • VLAN-ID

  • VSI-Typ

  • Version des VSI-Typs

  • MAC-Adresse des Servers

VDP wird vom VEPA-Server verwendet, um VSI-Informationen an den Switch weiter zu übertragen. Auf diese Weise kann der Switch Richtlinien auf einzelnen VSIs programmieren und die Migration virtueller Maschinen unterstützen, indem eine Logik implementiert wird, die eine VSI mit einer bestimmten Schnittstelle vorkonvergiert.

ECP ist eine LLDP-ähnlich wie die Link Layer Discovery Protocol-Transportebene, die es mehreren Protokollen der oberen Ebenen ermöglicht, PDUs (Protocol Data Units) zu senden und zu empfangen. ECP optimiert die LLDP-Implementierung durch Implementierung der Sequenzierung, erneute Übertragung und eines Ack-Mechanismus und bleibt gleichzeitig einfach genug, um in einem Single-Hop-Netzwerk implementiert zu werden. ECP wird in einer EVB-Konfiguration implementiert, wenn Sie LLDP an Schnittstellen konfigurieren, die Sie für EVB konfiguriert haben. Das heißt, Sie konfigurieren LLDP, nicht ECP.

Wie implemente ich EVB?

Sie können EVB auf einem Switch konfigurieren, wenn dieser Switch neben einem Server mit VEPA-Technologie liegt. Im Allgemeinen tun Sie dies zur Implementierung von EVB:

  • Der Netzwerkmanager erstellt eine Reihe von VSI-Typen. Jeder VSI-Typ wird durch eine VSI-Typ-ID und eine VSI-Version dargestellt. Der Netzwerkmanager kann jederzeit eine oder mehrere VSI-Versionen bereitstellen.

  • Der VM-Manager konfiguriert VSI (eine Virtual Station-Schnittstelle für eine VM, die durch eine MAC-Adresse und ein VLAN-ID-Paar dargestellt wird). Um dies zu bewerkschen, fragt der VM-Manager verfügbare VSI-Typ-IDs (VTIDs) an und erstellt eine VSI-Instanz, die eine VSI-Instanzen-ID und die ausgewählte VTID umfasst. Diese Instanz ist als VTDB bekannt und enthält eine VSI-Manager-ID, eine VSI-Typ-ID, eine VSI-Version und eine VSI-Instanz-ID.

Konfiguration virtueller Edge-Bridging auf einem Switch der EX-Serie

Konfigurieren Sie Edge Virtual Bridging (EVB), wenn ein Switch mithilfe der VIRTUAL Ethernet Port Aggregator (VEPA)-Technologie mit einem VM-Server (Virtual Machine) verbunden ist. EVB wandelt Pakete nicht um. sondern es stellt sicher, dass Pakete von einer VM, die für eine andere VM auf dem gleichen VM-Server bestimmt ist, geschaltet werden. Wenn also die Quelle und das Ziel eines Pakets denselben Port haben, liefert EVB das Paket ordnungsgemäß, was andernfalls nicht der Fall wäre.

Anmerkung:

Die Konfiguration von EVB ermöglicht auch die Erkennung und Konfiguration des Virtual Station Interface (VSI) (VDP).

Bevor Sie mit der Konfiguration von EVB beginnen, stellen Sie sicher, dass Sie:

  • Konfigurierte Paketaggregation auf dem Server, der mit dem Port verbunden ist, den Sie auf dem Switch für EVB verwenden. Sehen Sie sich die Serverdokumentation an.

  • Konfigurierte die EVB-Schnittstelle für alle VLANs auf den virtuellen Maschinen. Informationen finden Sie unter Konfigurieren von VLANs für Switches der EX-Serie.

    Anmerkung:

    Die Portsicherheitsfunktionen MAC-Move-Begrenzung und MAC-Begrenzung werden an für EVB konfigurierten Schnittstellen unterstützt. Die Portsicherheitsfunktionen IP Source Guard, Dynamic ARP Inspection (DAI) und DHCP-Snooping werden jedoch nicht von EVB unterstützt. Weitere Informationen zu diesen Funktionen finden Sie unter Portsicherheitsfunktionen.

So konfigurieren Sie EVB auf dem Switch:

  1. Konfigurieren Sie den TAGGED-Access-Modus für die Schnittstellen, an denen Sie EVB aktivieren:
  2. Aktivieren Sie das Link Layer Discovery Protocol (LLDP) an den Schnittstellen, an denen Sie EVB aktivieren:.
  3. Konfigurieren Sie die Schnittstellen für EVB als Mitglieder aller VLANs auf virtuellen Maschinen.
  4. Aktivieren Sie VDP an den Schnittstellen:
  5. Definieren Sie Richtlinien für VSI-Informationen, einschließlich einer VSI-Manager-ID, des VSI-Typs, der VSI-Version und der VSI-Instanz-ID:
  6. Definieren Sie die Firewall-Filter, die Sie im vorherigen Schritt zugeordnet haben. Wenn jedes eingehende Paket dem Filter entspricht, wird der Wert um 1 erhöht. Andere mögliche Aktionen sind "akzeptieren" und "ablegen".
  7. VSI-Richtlinien mit VDP verknüpfen:
  8. Vergewissern Sie sich, dass die dem Switch zugeordnete virtuelle Maschine erfolgreich ist. Überprüfen Sie nach der erfolgreichen Zuordnung des VSI-Profils mit der Switch-Schnittstelle das Erlernen der MAC-Adresse der VM in der MAC-Tabelle oder Weiterleitungsdatenbanktabelle. Die gelernte MAC-Adressen-Art der VM ist VDP, und nach der erfolgreichen Einstellung der VM wird der entsprechende MAC-VLAN-Eintrag aus der FDB-Tabelle beendet, andernfalls wird dieser nicht geschlossen.
  9. Stellen Sie sicher, dass VSI-Profile am Switch erlernt werden:
  10. Überprüfen Sie die Statistiken des ECP-Paketaustauschs zwischen Switch und Server:

Beispiel: Konfigurieren von Edge Virtual Bridging für die Verwendung mit VEPA-Technologie auf einem Switch der EX-Serie

Virtuelle Maschinen (VMs) können einen physischen Switch verwenden, der neben dem Server von VMs liegt, um Pakete sowohl an andere VMs als auch an den Rest des Netzwerks zu senden, wenn zwei Bedingungen erfüllt sind:

  • Der virtuelle Ethernet-Paketaggregator (VEPA) wird auf dem VM-Server konfiguriert.

  • Edge Virtual Bridging (EVB) wird auf dem Switch konfiguriert.

In diesem Beispiel wird gezeigt, wie EVB auf dem Switch konfiguriert wird, damit Pakete von und zu den virtuellen Maschinen fließen können.

Anforderungen

In diesem Beispiel werden die folgenden Hardware- und Softwarekomponenten verwendet:

  • Ein EX4500- EX8200-Switch

  • Junos OS 12.1 oder höher für Switches der EX-Serie

Bevor Sie EVB auf einem Switch konfigurieren, stellen Sie sicher, dass Sie den Server mit virtuellen Maschinen, VLANs und VEPA konfiguriert haben:

Anmerkung:

Im Folgenden finden Sie die Anzahl der in diesem Beispiel verwendeten Komponenten, aber Sie können für die Konfiguration der Funktion weniger oder mehr verwenden.

  • Konfigurieren Sie auf dem Server sechs virtuelle Maschinen, VM 1 bis VM 6, wie in Abbildung 1 gezeigt. Sehen Sie sich die Serverdokumentation an.

  • Konfigurieren Sie auf dem Server drei VLANs namens VLAN_Purple, VLAN_Orange und VLAN_Blue, und fügen Sie jedem VLAN zwei virtuelle Maschinen hinzu. Sehen Sie sich die Serverdokumentation an.

  • Installieren und konfigurieren Sie VEPA auf dem Server, um die Pakete virtueller Maschinen zu aggregieren.

  • Konfigurieren Sie auf dem Switch eine Schnittstelle mit den gleichen drei VLANs wie der Server (VLAN_Purple, VLAN_Orange und VLAN_Blue). Informationen finden Sie unter Konfigurieren von VLANs für Switches der EX-Serie.

Überblick und Topologie

EVB ist eine Software-Funktion, die mehrere virtuelle Endstationen bietet, die miteinander und mit externen Switches in der Ethernet-Netzwerkumgebung kommunizieren.

In diesem Beispiel wird die Konfiguration veranschaulicht, die auf einem Switch erfolgt, wenn dieser Switch mit einem Server mit VEPA-Konfiguration verbunden ist. In diesem Beispiel ist ein Switch bereits mit einem Server verbunden, der sechs virtuelle Maschinen (VMs) hostet und mit VEPA für die Aggregation von Paketen konfiguriert ist. Die sechs virtuellen Maschinen des Servers sind VM 1 bis VM 6, und jede virtuelle Maschine gehört zu einem der drei Server-VLANs: VLAN_Purple, VLAN_Orange oder VLAN_Blue. Da VEPA auf dem Server konfiguriert ist, können keine beiden VMs direkt kommunizieren. Die Kommunikation zwischen VMs muss über den benachbarten Switch erfolgt. Abbildung 1 zeigt die Topologie für dieses Beispiel.

Virtuelle Edge-Bridging-Topologie

Abbildung 1: TopologieTopologie

Die VEPA-Komponente des Servers über pusht alle Pakete von einer beliebigen VM, unabhängig davon, ob die Pakete an andere VMs auf demselben Server oder an einen externen Host an den benachbarten Switch bestimmt sind. Der benachbarte Switch wendet bei eingehenden Paketen Richtlinien auf Grundlage der Schnittstellenkonfiguration an und weitergeleitet die Pakete dann an die entsprechenden Schnittstellen basierend auf der MAC-Learning-Tabelle. Falls der Switch noch keinen Mac für das Ziel gelernt hat, überflutet er das Paket an alle Schnittstellen, einschließlich des Quellports, an dem das Paket eintraf.

Tabelle 1 zeigt die in diesem Beispiel verwendeten Komponenten.

Tabelle 1: Komponenten der Topologie für die Konfiguration von EVB
Komponente Beschreibung

Switch der EX-Serie

Eine Liste der Switches, die diese Funktion unterstützen, finden Sie unter Übersicht über die Switch-Softwarefunktionen der EX-Serie oder über Virtual Chassis-Softwarefunktionen der EX-Serie.

ge-0/0/20

Switch-Schnittstelle zum Server.

Server

Server mit virtuellen Maschinen und VEPA-Technologie.

Virtuelle Maschinen

Sechs virtuelle Maschinen auf dem Server namens VM 1, VM 2, VM 3, VM 4, VM 5 und VM 6.

VLANs

Drei VLANs namens VLAN_Purple, VLAN_Orange und VLAN_Blue. Jedes VLAN hat zwei Virtual Machine-Mitglieder.

VePA

Ein Virtual Ethernet Port Aggregator (VEPA) ist eine Softwarefunktion auf einem Server, der mit einem benachbarten externen Switch zusammenarbeitet, um Bridging-Unterstützung zwischen mehreren virtuellen Maschinen und mit externen Netzwerken zu bieten. Die VEPA arbeitet mit dem Switch zusammen, indem sie alle von der VEPA empfangenen Frames zur Frameverarbeitung und zum Frame-Relay an die benachbarte Brücke (einschließlich Hairpin-Weiterleitung) weiterleitet und Frames, die vom VEPA-Uplink empfangen wurden, an die entsprechenden Ziele weiterleitet.

Anmerkung:

Die Konfiguration von EVB ermöglicht auch die Erkennung und Konfiguration des Virtual Station Interface (VSI) (VDP).

Konfiguration

Verfahren

CLI-Konfiguration

Kopieren Sie die folgenden Befehle, um EVB schnell zu konfigurieren, und fügen Sie CLI Hierarchieebene in den [edit] Switch ein.

Schritt-für-Schritt-Verfahren

So konfigurieren Sie EVB auf dem Switch:

  1. Konfigurieren Sie den TAGGED-Access-Modus für die Schnittstellen, an denen Sie EVB aktivieren:

  2. Aktivieren Sie das Link Layer Discovery Protocol (LLDP) an den Ports, an denen Sie EVB aktivieren:

  3. Konfigurieren Sie die Schnittstelle als Mitglied aller VLANs auf virtuellen Maschinen.

  4. Aktivieren Sie das VSI Discovery and Control Protocol (VDP) an der Schnittstelle:

  5. Definieren von Richtlinien für VSI-Informationen. VSI-Informationen basieren auf einer VSI-Manager-ID, dem VSI-Typ, der VSI-Version und einer VSI-Instanz-ID:

  6. Im vorherigen Schritt wurden zwei VSI-Richtlinien definiert, die jeweils verschiedenen Firewall-Filtern zuordnen. Definieren Sie die Firewall-Filter:

  7. Associate-VSI-Richtlinien mit VSI-Discovery-Protokoll

Ergebnisse

Überprüfung

Führen Sie die folgenden Aufgaben aus, um zu bestätigen, dass EVB aktiviert ist und richtig funktioniert:

Prüfung der korrekten Konfiguration von EVB

Zweck

Überprüfung der korrekten Konfiguration von EVB

Aktion
Bedeutung

Wenn LLDP zum ersten Mal aktiviert ist, findet ein EVB LLDP-Austausch zwischen Switch und Server mit LLDP statt. Im Rahmen dieses Austauschs werden die folgenden Parameter ausgehandelt: Anzahl unterstützter VIs, Weiterleitungsmodus, ECP-Unterstützung, VDP-Unterstützung und Retransmission Timer Exponent (RTE). Wenn die Ausgabe Werte für die ausgehandelten Parameter auf hat, ist EVB richtig konfiguriert.

Überprüfung der erfolgreichen Verbindung der virtuellen Maschine mit dem Switch

Zweck

Vergewissern Sie sich, dass die dem Switch zugeordnete virtuelle Maschine erfolgreich ist. Überprüfen Sie nach der erfolgreichen Zuordnung des VSI-Profils mit der Switch-Schnittstelle das Erlernen der MAC-Adresse der VM in der MAC-Tabelle oder Weiterleitungsdatenbanktabelle. Die gelernte MAC-Adressen-Art der VM ist VDP, und nach der erfolgreichen Einstellung der VM wird der entsprechende MAC-VLAN-Eintrag aus der FDB-Tabelle beendet, andernfalls wird dieser nicht geschlossen.

Aktion

Sicherstellen, dass VSI-Profile am Switch gelernt werden

Zweck

Stellen Sie sicher, dass VSI-Profile am Switch gelernt werden.

Aktion
Bedeutung

Wenn für VEPA konfigurierte VMs am Server gestartet werden, senden die VMs VDP-Nachrichten. Im Rahmen dieses Protokolls werden VSI-Profile am Switch gelernt.

Wenn die Ausgabe Werte für Manager, Typ, Version, VSI-Status und Instanz auf hat, werden VSI-Profile am Switch gelernt.