Web举例：VXLAN在数据中心中的应用——华为配置

知孤云出岫2024-03-11 20:10

Web举例：VXLAN在数据中心中的应用

VXLAN特性在数据中心组网中经常和双机热备、虚拟系统以及NAT等特性一起使用。

组网需求

如图1所示，在数据中心中，同一个VPC（Virtual Private Cloud）的VM（虚拟主机）部署在不同的X86服务器上。由支持VXLAN的二层设备负责接入和二层转发。FW承担VXLAN网关的角色，同时负责VPC之间以及VPC和实体网络之间的网络安全。不同的VPC之间需要做路由隔离，对外体现公网地址。为了组网的安全稳定，还需要FW的双机热备。

图1VXLAN在数据中心中的应用

安全区域 接口 说明
TRUST GigabitEthernet 1/0/0 对接VXLAN二层接入设备。
DMZ BDIF1 BDIF2 VPC的出口，内部是租户的虚拟主机。
DMZ Virtual-if0 虚拟系统到根墙的出口。对根墙来说等同BDIF。
DMZ GigabitEthernet 1/0/1 HRP心跳口。
UNTRUST GigabitEthernet 1/0/2 上行口，连接到Internet或其他物理实体网络。
UNTRUST Virtual-if1 Virtual-if2 虚拟系统到根墙的入口。对虚拟系统来说等同GigabitEthernet 1/0/2 。
[表1安全区域规划]
配置思路

  1. 两台FW搭建上行连接三层设备（配置OSPF）下行连接二层设备的主备备份（配置VRRP备份组）的组网。

    在上行接口所在安全域和Local域之间的安全策略中允许OSPF服务通过，否则OSPF邻居无法建立。

  2. 创建BD、VNI（VXLAN ID）和VXLAN隧道，NVE接口源地址使用VRRP备份组的虚拟IP地址。

    在VRRP备份组接口所在安全域和Local域之间安全策略中允许VXLAN服务通过，否则VXLAN隧道无法建立。

  3. 创建虚拟系统，将VNI和公网地址关联到虚拟系统。BDIF会随关联的VNI一起被分配给虚拟系统。

  4. 创建BDIF（VXLAN接口）并配置IP地址。

    需要在备机上手动配置IP地址，主备机BDIF的IP地址必须一致。建议把MAC地址也配置成一样，否则在切换时会有短暂的中断过程。

  5. 在虚拟系统内配置NAT SERVER，将内网地址映射成公网地址。

  6. 在虚拟系统和根墙之间配置静态路由。

  7. 配置VM的网关为BDIF的IP地址。

  8. 配置VXLAN二层接入设备，VXLAN隧道的对端IP地址是FW的VRRP备份组的虚拟IP地址。VXLAN二层接入设备之间也需要建立VXLAN隧道。

操作步骤

  1. 在FW_A上完成网络基本配置。

    1. 选择"网络 > 接口"，配置接口的IP地址和安全域。

      接口 配置
      GE1/0/0 IP地址：10.0.10.11 安全区域：trust
      GigabitEthernet 1/0/1 IP地址：172.16.0.1 安全区域：dmz
      GigabitEthernet 1/0/2 IP地址：10.1.0.1 安全区域：untrust
      Virtual-if0 安全区域：dmz

    2. 选择"网络 > 路由 > OSPF"，配置OSPF。

      1. 单击"新建"，配置以下参数后单击"确定"。

        | 类型 | OSPF v2 |

        进程ID 1

      2. 单击"高级"，单击"区域配置"，单击"新建"，配置以下参数后单击"确定"。

        | 区域 | 0 |
        | 网段IP | 10.1.0.0 |
        | 正/反掩码 | 0.0.0.255 |

        认证模式 NONE

      3. 单击"路由引入"单击"新建"，配置以下参数后单击"确定"。

        路由类型 Direct

  2. 在FW_A上配置双机热备功能。

    选择"系统 > 高可靠性 > 双机热备"，单击"配置"，完成以下配置后单击"确定"。

  3. 完成FW_B的配置，建立双机热备状态。

    FW_B和上述FW_A的配置基本相同，不同之处在于：

    1. FW_B各接口的IP地址与FW_A各接口的IP地址不相同。
    2. FW_B的OSPF路由发布的网段与FW_A不相同。
    3. FW_B的双机热备"运行角色"设置为"备用"。

  4. 配置BD、VNI（VXLAN ID）和VXLAN隧道。 BD在配置VXLAN隧道时会自动创建。

    1. 选择"网络 > VXLAN"。

    2. 勾选"VXLAN功能"和"隧道监控"对应的"启用"，配置"源IP地址"为双机热备虚拟IP地址，单击"应用"。

    3. 单击"新建"，配置VXLAN隧道信息。

      VXLAN ID 隧道目的IP
      8001 10.0.20.10 10.0.20.11
      8002 10.0.20.10 10.0.20.11

  5. 创建虚拟系统，分配VNI和公网地址。

    1. 选择"系统 > 虚拟系统 > 虚拟系统"，启用"虚拟系统"，单击"确定"。

    2. 单击"新建"，创建虚拟系统并分配资源。

      基础配置 VXLAN分配 公网IP分配
      名称：vsys1 已绑定VXLAN：vni 8001 独占以下IP地址范围：1.1.1.1-1.1.1.100
      名称：vsys2 已绑定VXLAN：vni 8002 独占以下IP地址范围：2.2.2.1-2.2.2.100

  6. 创建BDIF（VXLAN接口），并配置IP地址和安全区域。

    • 如果先配置BDIF的IP地址再创建虚拟系统，BDIF的IP地址将被清除。
    • 设备会根据"VXLAN ID"自动联想出"虚拟系统"，请勿手动配置"虚拟系统"。

    选择"网络 > 接口"，单击"新建"，新建BDIF。

    接口名称 类型 安全区域 VXLAN ID IP地址
    1 VXLAN接口 DMZ 8001 192.168.1.1/24
    2 VXLAN接口 DMZ 8002 192.168.2.1/24

  7. 配置根墙的静态路由。

    假设与下行接口互联的IP地址是10.0.10.1。

    选择"网络 > 路由 > 静态路由"，单击"新建"，配置静态路由信息。

  8. 配置根墙的安全策略。

    选择"策略 > 安全策略 > 安全策略"，单击"新建安全策略"，配置以下安全策略。

    策略名称 作用
    vxlan 允许VXLAN报文通过
    ospf 允许OSPF报文通过
    1_in 允许外网用户访问NAT后的内网虚拟机
    2_in 允许外网用户访问NAT后的内网虚拟机
    1_out 允许内网用户使用NAT后的地址访问外网
    2_out 允许内网用户使用NAT后的地址访问外网

  9. 配置vsys1。

    1. 切换虚拟系统为vsys1。

    2. 配置NAT Server。

      选择"策略 > NAT策略 > 服务器映射"，单击"新建"，完成以下配置后单击"确定"。

    3. 在"网络 > 接口"中配置接口安全区域。

    4. 在"网络 > 路由 > 静态路由"中配置到外网的静态路由。

    5. 在"策略 > 安全策略 > 安全策略"中配置安全策略。

      策略名称 作用
      in 允许外部网络访问虚拟主机
      out 允许虚拟主机访问外部网络

  10. 配置vsys2。

    vsys2和上述vsys1的配置基本相同，不同之处在于：

    1. NAT SERVER的公私网地址不同。
    2. 安全策略中使用的源\目的地址不同。

  11. 配置FW_B的VXLAN接口IP和静态路由。

    配置与FW_A一致，只是因为双机热备并不会备份该配置，所以需要手动执行。

  12. 可选： 将FW_A和FW_B上的BDIF的MAC地址配置成一样。

    1. 登录FW_B，选择"网络 > 接口"，单击BDIF接口对应的"编辑"，在"高级"中查询的BDIF的MAC地址。
    2. 在FW_A的同样位置，配置BDIF的MAC地址。
结果验证
操作 查询到的会话表
从VPCa中的VM（192.168.1.2）上访问公网地址，成功。 FW_A * Untrust和Local之间的OSPF会话表 * Trust和Local之间的VXLAN会话表 * 根墙中，DMZ到Untrust，源地址为1.1.1.2的会话表 * VSYS1中，DMZ到Untrust，源地址为192.168.1.2的会话表
从公网访问VPCb的NAT Server地址（2.2.2.2），成功。 FW_A * Untrust和Local之间的OSPF会话表 * Trust和Local之间的VXLAN会话表 * 根墙中，Untrust到DMZ，目的地址为2.2.2.2的会话表 * VSYS2中，Untrust到DMZ，目的地址为192.168.2.2的会话表
从VPCa中的VM（192.168.1.2）上访问VPCb的NAT Server地址（2.2.2.2），成功。 FW_A * Trust和Local之间的VXLAN会话表 * VSYS1中，DMZ到Untrust，源地址为1.1.1.2，目的地址为2.2.2.2的会话表 * VSYS2中，Untrust到DMZ，源地址为1.1.1.2，目的地址为192.168.2.2的会话表
关闭FW_A的GigabitEthernet 1/0/2后重复以上操作，成功。 FW_B上能查询到以上的会话表
配置脚本
FW_A FW_B
# hrp enable hrp interface GigabitEthernet 1/0/1 remote 172.16.0.2 hrp adjust ospf-cost enable hrp auto-sync config static-route hrp track interface GigabitEthernet 1/0/2 # bridge-domain 1 vxlan vni 8001 # bridge-domain 2 vxlan vni 8002 # vsys enable # vsys name vsys1 1 assign global-ip 1.1.1.1 1.1.1.100 exclusive assign vni 8001 # vsys name vsys2 2 assign global-ip 2.2.2.1 2.2.2.100 exclusive assign vni 8002 # interface GigabitEthernet1/0/0 ip address 10.0.10.11 255.255.255.0 vrrp vrid 1 virtual-ip 10.0.10.10 active # interface GigabitEthernet 1/0/1 ip address 172.16.0.1 255.255.255.0 # interface GigabitEthernet 1/0/2 ip address 10.1.0.1 255.255.255.0 # interface Vbdif1 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 # interface Vbdif2 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 # interface Nve1 source 10.0.10.10 vxlan statistic enable vni 8001 head-end peer-list 10.0.20.10 10.0.20.11 vni 8002 head-end peer-list 10.0.20.10 10.0.20.11 # firewall zone trust set priority 85 add interface GigabitEthernet1/0/0 # firewall zone untrust set priority 5 add interface GigabitEthernet 1/0/2 # firewall zone dmz set priority 50 add interface Virtual-if0 add interface GigabitEthernet 1/0/1 # ospf 1 import-route static area 0.0.0.0 network 10.1.0.0 0.0.0.255 # ip route-static 1.1.1.0 255.255.255.0 vpn-instance vsys1 ip route-static 2.2.2.0 255.255.255.0 vpn-instance vsys2 ip route-static 10.0.20.0 255.255.255.0 10.0.10.1 # security-policy rule name vxlan source-zone local source-zone trust destination-zone local destination-zone trust destination-address 10.0.0.0 mask 255.255.0.0 service vxlan action permit rule name ospf source-zone local source-zone untrust destination-zone local destination-zone untrust destination-address 10.0.0.0 mask 255.0.0.0 service ospf action permit rule name 1_in source-zone untrust destination-zone dmz destination-address 1.1.1.0 mask 255.255.255.0 action permit rule name 2_in source-zone untrust destination-zone dmz destination-address 2.2.2.0 mask 255.255.255.0 action permit rule name 1_out source-zone dmz destination-zone untrust source-address 1.1.1.0 mask 255.255.255.0 action permit rule name 2_out source-zone dmz destination-zone untrust source-address 2.2.2.0 mask 255.255.255.0 action permit # switch vsys vsys1 # interface Vbdif1 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 # firewall zone untrust set priority 5 add interface Virtual-if1 # firewall zone dmz set priority 50 add interface Vbdif1 # security-policy rule name in source-zone untrust destination-zone dmz destination-address 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 action permit rule name out source-zone dmz destination-zone untrust source-address 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 action permit # ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 public # nat server to1 0 global 1.1.1.2 inside 192.168.1.2 unr-route # switch vsys vsys2 # interface Vbdif2 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 # firewall zone untrust set priority 5 add interface Virtual-if2 # firewall zone dmz set priority 50 add interface Vbdif2 # security-policy rule name in source-zone untrust destination-zone dmz destination-address 192.168.2.0 mask 255.255.255.0 action permit rule name out source-zone dmz destination-zone untrust source-address 192.168.2.0 mask 255.255.255.0 action permit # ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 public # nat server to2 1 global 2.2.2.2 inside 192.168.2.2 unr-route # # hrp enable hrp interface GigabitEthernet 1/0/1 remote 172.16.0.1 hrp adjust ospf-cost enable hrp auto-sync config static-route hrp track interface GigabitEthernet 1/0/2 # bridge-domain 1 vxlan vni 8001 # bridge-domain 2 vxlan vni 8002 # vsys enable # vsys name vsys1 1 assign global-ip 1.1.1.1 1.1.1.100 exclusive assign vni 8001 # vsys name vsys2 2 assign global-ip 2.2.2.1 2.2.2.100 exclusive assign vni 8002 # interface GigabitEthernet1/0/0 ip address 10.0.10.12 255.255.255.0 vrrp vrid 1 virtual-ip 10.0.10.10 standby # interface GigabitEthernet 1/0/1 ip address 172.16.0.2 255.255.255.0 # interface GigabitEthernet 1/0/2 ip address 10.2.0.1 255.255.255.0 # interface Vbdif1 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 # interface Vbdif2 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 # interface Nve1 source 10.0.10.10 vxlan statistic enable vni 8001 head-end peer-list 10.0.20.10 10.0.20.11 vni 8002 head-end peer-list 10.0.20.10 10.0.20.11 # firewall zone trust set priority 85 add interface GigabitEthernet1/0/0 # firewall zone untrust set priority 5 add interface GigabitEthernet 1/0/2 # firewall zone dmz set priority 50 add interface Virtual-if0 add interface GigabitEthernet 1/0/1 # ospf 1 import-route static area 0.0.0.0 network 10.2.0.0 0.0.0.255 # ip route-static 1.1.1.0 255.255.255.0 vpn-instance vsys1 ip route-static 2.2.2.0 255.255.255.0 vpn-instance vsys2 ip route-static 10.0.20.0 255.255.255.0 10.0.10.1 # security-policy rule name vxlan source-zone local source-zone trust destination-zone local destination-zone trust destination-address 10.0.0.0 mask 255.255.0.0 service vxlan action permit rule name ospf source-zone local source-zone untrust destination-zone local destination-zone untrust destination-address 10.0.0.0 mask 255.0.0.0 service ospf action permit rule name 1_in source-zone untrust destination-zone dmz destination-address 1.1.1.0 mask 255.255.255.0 action permit rule name 2_in source-zone untrust destination-zone dmz destination-address 2.2.2.0 mask 255.255.255.0 action permit rule name 1_out source-zone dmz destination-zone untrust source-address 1.1.1.0 mask 255.255.255.0 action permit rule name 2_out source-zone dmz destination-zone untrust source-address 2.2.2.0 mask 255.255.255.0 action permit # switch vsys vsys1 # interface Vbdif1 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 # firewall zone untrust set priority 5 add interface Virtual-if1 # firewall zone dmz set priority 50 add interface Vbdif1 # security-policy rule name in source-zone untrust destination-zone dmz destination-address 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 action permit rule name out source-zone dmz destination-zone untrust source-address 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 action permit # ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 public # nat server to1 0 global 1.1.1.2 inside 192.168.1.2 unr-route # switch vsys vsys2 # interface Vbdif2 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 # firewall zone untrust set priority 5 add interface Virtual-if2 # firewall zone dmz set priority 50 add interface Vbdif2 # security-policy rule name in source-zone untrust destination-zone dmz destination-address 192.168.2.0 mask 255.255.255.0 action permit rule name out source-zone dmz destination-zone untrust source-address 192.168.2.0 mask 255.255.255.0 action permit # ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 public # nat server to2 1 global 2.2.2.2 inside 192.168.2.2 unr-route #
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