Enrutamiento y puente integrados simétricos con rutas EVPN tipo 2 en estructuras EVPN-VXLAN

Beneficios del modelo simétrico

• Evita problemas de escalado inherentes al modelo asimétrico cuando la red tiene un gran número de VLAN. En cada dispositivo, solo necesita configurar las VLAN que sirven a los hosts conectados en ese dispositivo. Con el modelo asimétrico, debe configurar el dispositivo con todas las VLAN de destino de la red.

• Simplifica la supervisión del tráfico mediante el uso del mismo identificador de túnel (identificador de red VXLAN [VNI]) para el enrutamiento entre subredes en ambas direcciones para un inquilino determinado. En ese caso, el modelo de enrutamiento asimétrico requiere diferentes VNI en cada dirección.

Modelos IRB asimétricos y simétricos

Para el reenvío dentro de la subred en estructuras superpuestas ERB, los dispositivos leaf que sirven como puntos finales de túnel VXLAN (VTEP) reenvían el tráfico VXLAN de la misma manera en los modelos asimétricos y simétricos. La VLAN de origen y destino y VNI son las mismas en ambos lados del túnel. Los VTEP conectan el tráfico hacia y desde el túnel.

Para el enrutamiento entre subredes, ambos modelos utilizan interfaces IRB para el enrutamiento, pero los dos modelos difieren en configuración y beneficios.

Las siguientes secciones describen más acerca de cómo funcionan los dos modelos, centrándose en el modelo simétrico. También cubrimos las compensaciones por usar cualquiera de los modelos.

Modelo asimétrico

Con el modelo asimétrico, los dispositivos leaf sirven como puntos finales de túnel VXLAN (VTEPs) tanto de ruta como de puente para iniciar el túnel VXLAN (entrada de túnel). Sin embargo, al salir del túnel VXLAN (salida de túnel), los VTEP solo pueden conectar el tráfico a la VLAN de destino.

Con este modelo, el tráfico VXLAN debe usar el VNI de destino en cada dirección. El VTEP de origen siempre enruta el tráfico a la VLAN de destino y lo envía utilizando el VNI de destino. Cuando el tráfico llega al VTEP de destino, ese dispositivo reenvía el tráfico a la VLAN de destino.

Este modelo requiere que configure todas las VLAN de origen y destino, y sus VNI correspondientes en cada dispositivo leaf, incluso si una hoja no aloja tráfico para algunas de esas VLAN. Como resultado, este modelo puede tener problemas de escalado cuando la red tiene un gran número de VLAN. Sin embargo, cuando tiene menos VLAN, este modelo puede tener una latencia menor que el modelo simétrico. La configuración también es más simple que con el modelo simétrico.

Modelo simétrico

Con el modelo de enrutamiento IRB simétrico, los VTEP realizan enrutamiento y puente en los lados de entrada y salida del túnel VXLAN. Como resultado, los VTEP pueden realizar enrutamiento entre subredes para la misma instancia de reenvío y enrutamiento virtual (VRF) de inquilino con el mismo VNI en ambas direcciones. Implementamos este modelo para rutas EVPN tipo 2 de la misma manera que para rutas EVPN tipo 5 (que admitimos usando solo el modelo simétrico). Los VTEP utilizan un VNI de tráfico de capa 3 dedicado en ambas direcciones para cada instancia de VRF de inquilino.

La figura 1 ilustra el modelo simétrico con conmutadores que sirven como dispositivos leaf en una configuración de superposición ERB. Las instancias de EVPN en los dispositivos leaf utilizan el tipo de instancia MAC-VRF en la capa 2. Puede configurar cada instancia de MAC-VRF (con una o más VLAN) con interfaces IRB para enrutar el tráfico a una instancia VRF de inquilino asociada en la capa 3 (L3 VRF).

Puede configurar una VLAN adicional con una interfaz IRB, asignada a una VNI, para cada instancia de VRF L3 de inquilino. Ese VNI es el VNI de tránsito de capa 3 entre VTEP para el tráfico VXLAN del inquilino. La instancia L3 VRF del inquilino enruta el tráfico al VNI de tránsito de capa 3. El modelo simétrico utiliza el VNI de tránsito de capa 3 en ambas direcciones, independientemente de la VLAN de destino y su VNI correspondiente.

Figura 1: Modelo IRB simétrico en dispositivos leaf en una estructura superpuesta ERB

Este modelo requiere que la red haya establecido conectividad de capa 3 entre todos los VTEP de origen y destino para el enrutamiento de EVPN tipo 2. Configure el enrutamiento de tipo 5 de EVPN en la instancia de VRF de inquilino para proporcionar conectividad de capa 3.

La figura 1 muestra cómo un dispositivo leaf en una VLAN enruta simétricamente el tráfico de inquilino a otro dispositivo leaf en una VLAN diferente, de la siguiente manera:

1. Un host inquilino envía tráfico en la VLAN de origen al host inquilino remoto en la red EVPN-VXLAN en una VLAN diferente.

2. El dispositivo leaf de origen (entrada) enruta el tráfico VLAN de origen a través del VRF L3 del inquilino hacia el túnel VXLAN. El VNI de túnel es el VNI de tránsito de capa 3.

3. La infraestructura de red de capa 3 tuneliza el tráfico al VTEP de destino mediante el VNI de tránsito de capa 3.

4. El dispositivo leaf de destino (salida) enruta el tráfico desde la VNI de tránsito de capa 3 a la VLAN de destino.

5. El dispositivo leaf de destino une el tráfico de la VLAN de destino con el host de destino.

Mejoras de ruta de EVPN tipo 2 para admitir el modelo de enrutamiento simétrico

Las rutas EVPN tipo 2 son rutas de publicidad MAC/IP que se describen en RFC 7432, BGP VPN Ethernet basada en MPLS. Para admitir el modelo de enrutamiento simétrico, implementamos la comunidad extendida de MAC del enrutador EVPN que se describe en RFC 9135, Enrutamiento y puente integrados en EVPN. Este valor de campo Tipo de comunidad extendida es 0x06 (EVPN) con 0x03 de campo Subtipo e incluye la dirección MAC del dispositivo. Para el enrutamiento IRB simétrico, los dispositivos leaf EVPN envían esta comunidad extendida (junto con la comunidad extendida de encapsulación de tipo túnel) en los anuncios de ruta de EVPN tipo 2.

El anuncio de ruta MAC/IP de EVPN tipo 2 también incluye dos campos de etiqueta para:

• El VNI correspondiente a la instancia de enrutamiento de capa 2: la instancia de EVPN de MAC-VRF

• El VNI correspondiente a la instancia de enrutamiento de capa 3; en este caso, el VNI de tránsito de capa 3.

Cuando habilita el enrutamiento IRB simétrico en un dispositivo leaf EVPN, el dispositivo comprueba que los anuncios de ruta de tipo 2 recibidos tengan los campos adecuados. El dispositivo registra un error y rechaza las rutas de tipo 2 que no incluyen el valor VNI de capa 3 (IP), que necesitamos para el enrutamiento IRB simétrico.

Compensaciones con el modelo simétrico

Para el enrutamiento entre subredes, el modelo simétrico permite una mejor escala sobre el modelo asimétrico en configuraciones con un gran número de VLAN. Con el modelo simétrico, puede configurar cada VTEP solo con las VLAN que sirven a sus hosts conectados. Sin embargo, también necesita una VLAN y VNI de tránsito de capa 3 adicionales para cada instancia de enrutamiento y reenvío virtual (VRF) de inquilino.

Cuando la red EVPN-VXLAN tiene un gran número de VLAN, el modelo simétrico ayuda a evitar los problemas de escala inherentes al modelo asimétrico. Con el modelo asimétrico, debe configurar VLAN de destino en un dispositivo, incluso si ninguno de sus hosts conectados utiliza esas VLAN. Con el modelo simétrico, puede configurar cada dispositivo solo con las VLAN que utilizan sus hosts conectados. Sin embargo, si la red sirve a la mayoría o a todas las VLAN en todos los dispositivos en cualquier caso, su configuración puede ser más sencilla utilizando el modelo asimétrico.