Ejemplo: configuración de EVPN con una solución IRB

Necesidad de una solución IRB EVPN

EVPN es una tecnología utilizada para proporcionar extensión e interconexión de capa 2 a través de una red central IP/MPLS a diferentes sitios físicos que pertenecen a un único dominio de capa 2. En un entorno de centro de datos con EVPN, es necesario reenviar tanto la capa 2 (tráfico dentro de la subred) como la capa 3 (tráfico entre subred) y, potencialmente, la interoperabilidad con VPN de capa 3 del inquilino.

Con solo una solución de capa 2, no hay un reenvío óptimo del tráfico entre subredes, incluso cuando el tráfico es local, por ejemplo, cuando ambas subredes están en el mismo servidor.

Con solo una solución de capa 3, pueden surgir los siguientes problemas para el tráfico dentro de la subred:

• Problema de alias de dirección MAC en el que no se detectan direcciones MAC duplicadas.

• Problema de TTL para aplicaciones que usan TTL 1 para limitar el tráfico dentro de una subred.

• Direccionamiento local de vínculo IPv6 y detección de direcciones duplicadas que se basa en la conectividad de capa 2.

• El reenvío de capa 3 no admite la semántica de reenvío de una difusión de subred.

• Soporte de aplicaciones no IP que requieren reenvío de capa 2.

Debido a las deficiencias mencionadas anteriormente de una solución pura de capa 2 y capa 3, existe la necesidad de una solución que incorpore un reenvío óptimo del tráfico de capa 2 y capa 3 en el entorno del centro de datos cuando se enfrenta a consideraciones operativas como la interoperabilidad de VPN de capa 3 y la movilidad de máquinas virtuales (VM).

Una solución integrada de enrutamiento y puente (IRB) basada en EVPN proporciona un reenvío óptimo de unidifusión y multidifusión tanto para intrasubredes como para intersubredes dentro y entre centros de datos.

La función IRB de EVPN es útil para los proveedores de servicios que operan en una red IP/MPLS que proporciona servicios VPN o VPLS de capa 2 y servicios VPN de capa 3 que desean ampliar su servicio para proporcionar servicios de computación y almacenamiento en la nube a sus clientes existentes.

Implementación de la solución IRB de EVPN

Una solución IRB de EVPN proporciona lo siguiente:

• Reenvío óptimo para el tráfico dentro de la subred (capa 2).

• Reenvío óptimo para el tráfico entre subredes (capa 3).

• Compatibilidad con la replicación de entrada para tráfico de multidifusión.

• Compatibilidad con modelos de superposición basados en red y en host.

• Soporte para un reenvío consistente basado en políticas para el tráfico de capa 2 y capa 3.

• Compatibilidad con los siguientes protocolos de enrutamiento en la interfaz IRB:

  • BFD

  • BGP

  • IS-IS

  • OSPF y OSPF versión 3

• Compatibilidad con multiconexión activa única y totalmente activa

Junos OS admite varios modelos de configuración de EVPN para satisfacer las necesidades individuales de los clientes de EVPN y de servicios en la nube de centros de datos. Para proporcionar flexibilidad y escalabilidad, se pueden definir varios dominios de puente dentro de una instancia de EVPN determinada. Del mismo modo, una o más instancias de EVPN se pueden asociar a un único enrutamiento y reenvío virtual (VRF) VPN de capa 3. En general, a cada inquilino del centro de datos se le asigna un VRF VPN de capa 3 único, mientras que un inquilino podría comprender una o más instancias de EVPN y uno o más dominios de puente por instancia de EVPN. Para admitir este modelo, cada dominio de puente configurado (incluido el dominio de puente predeterminado para una instancia de EVPN) requiere una interfaz IRB para realizar las funciones de capa 2 y capa 3. Cada dominio de puente o interfaz IRB se asigna a una subred IP única en el VRF.

Hay dos funciones principales que se admiten para IRB en EVPN.

• Sincronización MAC-IP del host

  Esto incluye:

  • Anunciar la dirección IP junto con la ruta de anuncio MAC en EVPN. Esto se hace utilizando el campo IP en la ruta de anuncio MAC de EVPN.

  • El enrutador de PE receptor instala MAC en la tabla de instancias de EVPN (EVI) e instala IP en el VRF asociado.

• Sincronización MAC-IP de puerta de enlace

  Esto incluye:

  • Anunciar todas las direcciones MAC e IP del IRB local en una EVPN. Esto se consigue incluyendo la comunidad extendida de puerta de enlace predeterminada en la ruta de anuncio MAC de EVPN.

  • El PE receptor crea un estado de reenvío para enrutar los paquetes destinados al MAC de puerta de enlace, y se realiza un ARP de proxy para la IP de puerta de enlace con el MAC anunciado en la ruta.

La figura 1 ilustra el reenvío de tráfico entre subredes entre dos dispositivos perimetrales de proveedor (PE): PE1 y PE2. Las interfaces IRB1 e IRB2 de cada dispositivo PE pertenecen a una subred diferente, pero comparten un VRF común.

Figura 1: Reenvío de tráfico entre subredes

El reenvío de tráfico entre subredes se realiza de la siguiente manera:

1. PE2 anuncia la unión H3-M3 y H4-M4 a PE1. Del mismo modo, PE1 anuncia la unión H1-M1 y H2-M2 a PE2.

2. PE1 y PE2 instalan la dirección MAC en la tabla MAC EVI correspondiente, mientras que las rutas IP se instalan en el VRF compartido.

3. El dispositivo de PE publicitario se establece como el siguiente salto para las rutas IP.

4. Si H1 envía paquetes a H4, los paquetes se envían a IRB1 en PE1.

5. La búsqueda IP para H4 ocurre en el VRF compartido en PE1. Dado que el siguiente salto para la IP H4 es PE2 (el PE publicitario), se envía un paquete de unidifusión IP a PE2.

6. PE1 reescribe el encabezado MAC basándose en la información de la ruta VRF y PE2 realiza una búsqueda MAC para reenviar el paquete a H4.

Beneficios de implementar la solución IRB de EVPN

El objetivo principal de la solución IRB de EVPN es proporcionar un reenvío óptimo de capas 2 y 3. La solución es necesaria para manejar de manera eficiente el reenvío entre subredes, así como la movilidad de máquinas virtuales (VM). La movilidad de VM se refiere a la capacidad de una VM para migrar de un servidor a otro dentro del mismo centro de datos o en uno diferente, conservando su dirección MAC e IP existentes. Proporcionar un reenvío óptimo para el tráfico entre subredes y una movilidad eficaz de las máquinas virtuales implica resolver dos problemas: el problema de la puerta de enlace predeterminada y el problema del enrutamiento triangular.

A partir de Junos OS versión 17.1R1, las direcciones IPv6 se admiten en interfaces IRB con EVPN mediante el protocolo de detección de vecinos (NDP). Se introducen las siguientes capacidades para la compatibilidad con IPv6 con EVPN:

• Direcciones IPv6 en interfaces IRB en instancias de enrutamiento primarias

• Aprendizaje del vecindario IPv6 a partir del mensaje de NA solicitado

• Los paquetes NS y NA en las interfaces IRB están deshabilitados desde el núcleo de la red

• Las direcciones de puerta de enlace virtual se utilizan como direcciones de capa 3

• Sincronización MAC-IP de host para IPv6

Puede configurar las direcciones IPv6 en la interfaz IRB en el nivel jerárquico [edit interfaces irb] .

• Puerta de enlace MAC y sincronización IP
• Interfuncionamiento VPN de capa 3