Ejemplo: Configuración de EVPN con la solución IRB

Necesidad de una solución IRB de 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 solo dominio de capa 2. En un entorno de centro de datos con EVPN, existe la necesidad de reenvío tanto de capa 2 (tráfico de intra subred) como de capa 3 (tráfico entre subredes) y potencialmente de interoperación con VPN de capa 3 de 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 confinar tráfico dentro de una subred.

• Direccionamiento local de vínculos IPv6 y detección de direcciones duplicadas que depende de la conectividad de capa 2.

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

• Soporte de aplicaciones que no son 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 máquina virtual (VM).

Una solución de enrutamiento y puentes integrados (IRB) basada en EVPN ofrece un óptimo reenvío de unidifusión y multidifusión tanto para intra subredes como para inter subredes dentro y entre centros de datos.

La función IRB 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 extender su servicio para ofrecer servicios de computación en la nube y de almacenamiento a sus clientes existentes.

Implementación de la solución IRB de EVPN

Una solución IRB de EVPN ofrece lo siguiente:

• Reenvío óptimo para tráfico de intra subred (capa 2).

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

• Compatibilidad con replicación de entrada para tráfico de multidifusión.

• Soporte para modelos superpuestos basados en red y host.

• Soporte para un reenvío coherente 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

• Soporte para multiconexión único y completamente activo

Junos OS admite varios modelos de configuración de EVPN para satisfacer las necesidades individuales de los clientes de servicios de nube de centro de datos y EVPN. Para ofrecer flexibilidad y escalabilidad, se pueden definir varios dominios de puente dentro de una instancia de EVPN en particular. Del mismo modo, una o más instancias de EVPN se pueden asociar con un único enrutamiento y reenvío virtual VPN de capa 3 (VRF). En general, a cada inquilino del centro de datos se le asigna una VRF vpn de capa 3 exclusiva, mientras que un inquilino puede incluir 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 interfaz IRB o dominio de puente se asigna a una subred IP única en el VRF.

Hay dos funciones principales compatibles con IRB en EVPN.

• Sincronización de MAC-IP del host

  Esto incluye:

  • Anunciar la dirección IP junto con la ruta del anuncio MAC en EVPN. Esto se hace mediante el uso del 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 de MAC-IP de puerta de enlace

  Esto incluye:

  • Anunciar todas las direcciones MAC e IP de IRB locales en una EVPN. Esto se logra mediante la inclusión de la comunidad extendida de puerta de enlace predeterminada en la ruta publicitaria MAC de EVPN.

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

La Figura 1 muestra el reenvío de tráfico entre dos dispositivos de borde 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 de H3-M3 y H4-M4 a PE1. Del mismo modo, PE1 anuncia la unión de H1-M1 y H2-M2 a PE2.

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

3. El dispositivo 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 de 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 según la información de la ruta VRF, y PE2 realiza una búsqueda MAC para reenviar el paquete a H4.

Beneficios de la implementación de la solución IRB de EVPN

El objetivo principal de la solución IRB de EVPN es proporcionar un reenvío óptimo de las 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 máquina virtual para migrar de un servidor a otro dentro del mismo centro de datos o dentro de un centro de datos diferente, a la vez que conserva su dirección MAC e IP existentes. Proporcionar un reenvío óptimo para el tráfico entre subredes y una movilidad efectiva de vm 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 descubrimiento de vecinos (NDP). Se presentan las siguientes capacidades para la compatibilidad con IPv6 con EVPN:

• Direcciones IPv6 en interfaces IRB en instancias de enrutamiento principal

• Aprender el vecindario de IPv6 a partir del mensaje de NA solicitado

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

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

• Sincronización de MAC-IP de host para IPv6

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

• Sincronización de IP y MAC de puerta de enlace
• Intertrabajo de VPN de capa 3