

EVPN概念
一、EVPN 到底是什么?
1. 全称与本质
EVPN = Ethernet Virtual Private Network,以太网虚拟专用网络
它本质是一套基于 MP-BGP(多协议边界网关协议)扩展的二层 VPN 控制平面技术标准,核心作用是:在 IP 网络之上,通过 BGP 协议主动发布、同步二层 MAC 地址、三层 IP 路由等可达性信息,实现跨地域、跨设备的二层 / 三层虚拟网络互联。
可以一句话记住它的定位:
EVPN 是 VXLAN 的标准控制平面;VXLAN 是 EVPN 最常用的数据平面封装。 静态 VXLAN 是「只有数据转发、没有控制大脑」的半吊子方案;EVPN 就是给 VXLAN 装上了智能控制大脑。
2. 核心设计思想
EVPN 最核心的突破,是颠覆了传统二层网络「数据平面泛洪学习」的模式:
- 传统二层 / VXLAN 静态模式:MAC 地址靠广播泛洪被动学习,隧道靠手动配置,没有统一的控制平面;
- EVPN 模式:把 MAC 地址、IP 前缀、VNI 映射关系,都当作BGP 路由来主动发布、同步、收敛,用成熟的三层 BGP 协议来管理二层网络。
类比非常形象:
- 无 EVPN 的静态 VXLAN:像一个没有电话簿的大城市,你要找一个人,只能站在街上大喊名字(泛洪 ARP),等对方回应才能建立联系,效率极低;
- 有 EVPN 的 VXLAN:城市有了实时更新的中央通讯录(控制平面),所有人的地址信息主动登记、同步,找人事先查通讯录就行,不用再全网大喊。
3. 技术边界澄清
EVPN 不等于 VXLAN,二者是分层解耦的关系:
- EVPN = 控制平面:负责发布路由、发现邻居、同步表项,不关心数据怎么封装;
- VXLAN = 数据平面:负责报文的隧道封装与转发,不关心表项怎么来的。
EVPN 最初是为运营商 MPLS 网络设计的(RFC 7432),数据平面用 MPLS 封装;后来数据中心云化发展,才把 EVPN 控制平面和 VXLAN 数据平面结合,形成了现在数据中心的标准架构 VXLAN EVPN,也是你现在学习的核心场景。
二、EVPN 的产生背景:完全是被静态 VXLAN 的痛点逼出来的
EVPN 被引入数据中心,根本原因是原生 VXLAN 天生没有控制平面,所有方案靠纯数据平面硬凑,规模上来后完全不可用。
我们顺着技术演进的逻辑,从原始 VXLAN 的缺陷讲起,你就能明白为什么 EVPN 是必然选择。
1. 先天缺陷:原生 VXLAN 标准只定义了数据平面,没有控制平面
2011 年 VXLAN 最初的标准 RFC 7348,只规定了一件事:以太网帧怎么封装成 VXLAN UDP 包、VNI 字段怎么用,完全没提:
- VTEP 之间怎么互相发现?
- MAC 地址怎么同步?
- 隧道怎么自动建立?
- BUM 流量怎么高效分发?
这些问题全部留给厂商自己实现,于是最早的方案就是你学的静态 VXLAN:手动配置隧道、手动写头端复制列表、MAC 地址靠泛洪学习。 小网能用,但一到生产级规模,所有问题全爆发了。
2. 痛点 1:手动配置隧道,运维成本随规模指数级爆炸
静态 VXLAN 里,每个 VNI 的头端复制 peer-list 都要人工逐条配置:
- 新增 1 台 Leaf,要在所有存量 Leaf 上,给每个相关 VNI 都补加新 VTEP 地址;
- 新增 1 个 VNI,要在所有相关 Leaf 上,手动配置所有对端 VTEP 地址。
配置量 = Leaf 数量 × VNI 数量,规模稍大就完全不可控: 10 台 Leaf、20 个 VNI,全网要配置上千条 peer-list,漏配、错配是家常便饭,业务单通、泛洪异常的故障频发。 EVPN 的解决方案:通过 Type3(IMET)路由自动发现同 VNI 的 VTEP,自动生成头端复制列表,新增 Leaf、新增 VNI 全网自动同步,零人工配置隧道。
3. 痛点 2:泛洪学习机制,BUM 流量浪费严重,带宽被无效流量占满
静态 VXLAN 没有控制平面,MAC 地址只能靠数据平面泛洪学习:
- 主机第一次通信、虚拟机迁移后,必须全网泛洪 ARP 和未知单播,才能学到远端 MAC;
- 再叠加头端复制的带宽放大效应,1 份广播流量复制 N 份,少量 BUM 就能打满骨干链路。
大二层规模越大,无效流量占比越高,正常业务带宽被挤占,这也是老师说 "大二层怕 BUM" 的根本原因。 EVPN 的解决方案:通过 Type2(MAC/IP)路由,主机上线后本地 VTEP 直接把 MAC+IP 地址当作路由发布到全网,所有 VTEP 控制平面主动学习,不需要泛洪;再配合 ARP 代答,能干掉 90% 以上的 ARP 广播,BUM 流量大幅下降。
4. 痛点 3:三层网关只能集中部署,转发效率低,核心成瓶颈
静态 VXLAN 基本只支持二层转发,跨子网只能用集中式三层网关:
- 哪怕两台虚拟机在同一台 Leaf 上,跨子网流量也要跑到核心网关绕一圈再回来(发卡流量);
- 所有三层流量都挤压到核心设备,核心成了性能和可靠性的单点瓶颈,规模越大越卡。
分布式网关是必然趋势,但分布式需要全网同步主机路由,静态 VXLAN 没有这个能力。 EVPN 的解决方案:原生支持三层 VNI + Type5(IP 前缀)路由,全网同步租户主机路由和网段路由,每台 Leaf 都能做本地三层网关,跨子网流量本地直接转发,不用绕行核心,路径最优、时延最低,彻底释放 Spine-Leaf 架构的性能。

控制面协议 vs 数据面协议
控制面 = 网络的大脑,负责算路、建表、同步规则,不碰用户业务数据;
数据面 = 网络的流水线,负责按控制面生成的规则,高速转发真实的用户数据包,不做决策。
| 平面 | 对应快递角色 | 核心工作 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 控制面 | 调度中心 + 地址管理系统 | 1. 统计所有网点、收货地址;2. 规划最优运输路线;3. 更新网点停开、地址变更信息;4. 给每个分拣中心下发分拣规则 | 只发指令、不碰真实包裹;流量小、动脑决策、对速度要求不高 |
| 数据面 | 快递员 + 分拣中心 + 运输干线 | 严格按照调度中心给的规则,分拣、运输、投递真实包裹 | 只执行、不思考路线对错;流量极大、追求极致速度、靠硬件流水线作业 |
对应到网络里:
- 控制面算好 "去哪个地址该从哪个口发",生成路由表、MAC 表、隧道表;
- 数据面收到数据包,直接查表转发,全程不思考,只执行。
1. VXLAN 本身,只是纯数据面协议
VXLAN 标准 RFC 7348 只定义了一件事:二层帧怎么封装成 VXLAN 隧道报文,也就是只定义了数据面的封装格式。 它完全没有规定:
- VTEP 怎么互相发现?
- MAC 地址怎么同步到远端?
- 隧道怎么自动建立?
- 三层路由怎么同步?
这些全是控制面的工作,原生 VXLAN 一概不管,所以才出现了静态 VXLAN这种 "只有数据面、没有控制面" 的方案:
- 没有控制面协议自动同步,就只能人工手动配置 peer-list、手动建隧道;
- 没有控制面发布 MAC,就只能靠数据面泛洪广播来被动学习,BUM 流量爆炸。
这就是静态 VXLAN 所有缺点的根源:只有执行的手,没有指挥的脑,所有决策全靠人工 + 泛洪硬凑。
2. EVPN,就是 VXLAN 的标准控制面协议
EVPN 基于 BGP 扩展,专门负责 VXLAN 网络的所有控制面工作:
- 自动发现同 VNI 的 VTEP 邻居,自动生成头端复制列表,不用手动写 peer-list;
- 主动发布 MAC 地址、主机 IP 路由,所有 VTEP 控制平面主动学习,不用泛洪;
- 发布三层 VNI、网段路由,支撑分布式三层网关,不用绕行集中网关;
- 拓扑变化、虚拟机迁移时,快速更新转发表,毫秒级收敛。
二者配合的完整逻辑链:
EVPN(控制面) ↔ 生成 MAC 表 / 路由表 / 隧道表 ↔ 指导 VXLAN(数据面) ↔ 按表封装转发业务报文
VXLAN 水平分割防环机制
VXLAN 的水平分割,全称是 VTEP 水平分割,是专门针对 BUM 泛洪帧的二层防环规则。核心只有一句话:从 VXLAN 隧道(NVE 接口)收到的 BUM 帧,只能向本地接入侧的 BD 泛洪,绝对不能再通过任何其他 VXLAN 隧道转发给其他 VTEP。
它和「VTEP 全互联隧道(Full Mesh)」是一套组合拳,从根源上杜绝了大二层的泛洪环路,让 VXLAN 不需要 STP 协议也能实现无环、全链路可用的大二层网络。






传统纯二层以太网的底层架构,天生不满足水平分割防环的前提条件。
VXLAN 的水平分割,是绑定了「VTEP 全互联逻辑隧道 + 源端头端复制」这个特定架构的专用防环方案;而传统局域网二层是「逐跳转发、拓扑透明、物理布线」的通用架构,根本没法套用这套逻辑,只能靠 STP 这种适配任意拓扑的通用防环机制。





BGP EVPN概述

BGP知识点



你不用记各种状态机的细节,只要知道:BGP 邻居是手动建的,靠 TCP 传,稳定了之后只传变化的路由,开销很小。







EVPN Type2 路由
先给一句核心定位,先钉在脑子里:
Type2 全称 MAC/IP Advertisement Route(MAC/IP 地址通告路由),是 EVPN 最核心、最基础、使用最多的路由类型。它的本质,就是把「虚拟机的 MAC 地址、IP 地址、所属 VNI、所在 VTEP」这些转发信息,当成 BGP 路由主动发布到全网,彻底替代静态 VXLAN 里「靠广播泛洪被动学 MAC」的低效模式。
一、先回到痛点:为什么一定要有 Type2 路由?
这是设计思想的源头,搞懂了痛点,你自然就能理解它所有设计的合理性。
回顾:静态 VXLAN 的 MAC 是怎么学来的?
静态 VXLAN 没有控制平面,MAC 地址完全靠数据平面泛洪学习:
- VM1 要和 VM2 通信,先发 ARP 广播(BUM 帧);
- 源 VTEP 头端复制 N 份,全网所有同 VNI 的 Leaf 都收到这个广播帧;
- 所有 Leaf 从帧里读取源 MAC,被动记下「这个 MAC 属于这个 VTEP」,生成 MAC 表项。
这个模式有三个致命问题,也是大二层规模做不上去的核心原因:
- 带宽浪费:每新增一台主机,都要全网泛洪一次,主机越多,无效 BUM 流量越多,骨干带宽被垃圾流量占满;
- 收敛极慢:虚拟机迁移后,旧表项要等老化,新表项要等重新泛洪,业务中断秒级;
- 未知单播泛滥:MAC 表老化后,第一包必然触发泛洪,无效流量永无止境。
Type2 的设计思想:从「被动泛洪」到「主动通告」
EVPN 的核心突破,就是把三层网络的成熟思路,平移到了二层网络:
- 三层 IP 网络:靠 OSPF/BGP 主动发布路由,提前建好路由表,数据包来了直接查表转发,不需要泛洪;
- 二层 VXLAN 网络:靠 EVPN Type2 主动发布 MAC/IP 信息,提前建好 MAC 转发表,帧来了直接查表封装,不需要泛洪。
一句话讲透设计本质:把 MAC 地址、主机 IP 当成「路由」来管理,用 BGP 协议主动登记、同步、收敛,用控制平面的智能,换数据平面的高效。
类比非常好记:
- 静态 VXLAN 找主机 = 站在大街上喊名字,所有人都能听见,效率极低;
- EVPN Type2 找主机 = 有统一的户籍系统,每个人主动登记住址,查系统就能精准找到,效率极高。
二、Type2 路由里到底装了什么?字段逐拆解
一条 Type2 路由,本质就是一张「主机信息登记卡」,里面的字段全部服务于「让远端知道这台主机在哪、属于哪个子网、怎么转发过去」。
初学不用记协议编码,记住每个字段的实际作用即可,核心共 5 个字段:
| 字段名称 | 作用 | 大白话解释 |
|---|---|---|
| RD(路由区分符) | 给路由加全局唯一前缀,解决不同租户 MAC/IP 重复的问题 | 相当于 "省份证前缀"。不同租户可能用了相同的 MAC、相同的 IP,加上各自的 RD,全网路由就不会冲突。每个 BD/VPN 实例都有独立的 RD。 |
| ESI(以太网段标识) | 标记主机所属的多归接入段,用于服务器双归冗余、防环 | 相当于 "部门编号"。单归场景下值为 0,入门阶段不用深究,它是给高可用多归场景用的。 |
| 以太网标签 | 对应二层 VNI 编号,标记这台主机属于哪个 VXLAN 子网 | 相当于 "小区编号"。远端收到后,就知道这台主机该放进哪个本地 BD、用哪个 VNI 封装隧道。 |
| MAC 地址 | 虚拟机的二层物理地址,二层转发的核心索引 | 相当于 "住户姓名",是二层 MAC 表的 key。 |
| IP 地址(可选) | 虚拟机的三层 IP 地址,三层主机路由的核心索引 | 相当于 "住户门牌号",是三层路由表的 key。生产环境一般都带上,同时支撑二三层转发。 |
一条 Type2 路由翻译成人话就是:
「我是 VTEP 10.0.0.1,我这里有台主机,MAC 是
5489-xxxx-xxxx,IP 是192.168.1.10,属于 VNI 5010 子网,RD 是 100:10;全网所有设备,要找这台主机,就把包发给我。」
三、Type2 的两大核心能力:一条路由同时撑住二三层
这是 Type2 最巧妙的设计,也是分布式网关的基础 ------一条路由同时携带 MAC 和 IP,同时支撑二层转发和三层路由,不用分开发布两次。
能力 1:填充二层 MAC 转发表,实现大二层互通
这是最基础的能力,对应二层 VNI。
- 远端 Leaf 收到 Type2 路由后,提取「MAC 地址 + 对端 VTEP IP + 对应 VNI」,直接写入对应 BD 的 MAC 转发表;
- 后续收到去往这个 MAC 的二层帧,直接查表封装 VXLAN 隧道发给对端 VTEP,完全不需要泛洪、不存在未知单播。
对应你学过的静态 VXLAN:以前要靠广播才能学到的 MAC 表项,现在控制平面提前就同步好了。
能力 2:填充三层主机路由表,支撑分布式网关
这是 EVPN 的核心进阶能力,对应三层 VNI,也是分布式三层网关的基础。
- 远端 Leaf 收到带 IP 的 Type2 路由后,提取「IP 前缀 / 32 主机路由 + 对端 VTEP IP + 三层 VNI」,写入对应租户 VPN 实例的路由表;
- 后续跨子网访问时,直接查到这台主机的精确路由,封装三层 VNI 的隧道发给对端 VTEP,不需要绕行集中网关,本地 Leaf 直接完成三层转发。
补充:什么是 IRB?
你后面会经常听到 IRB(Integrated Routing and Bridge,集成路由桥接),本质就是 Type2 路由同时携带 MAC 和 IP 的模式 ------ 同一条路由,既当二层 MAC 表项用,又当三层主机路由用,二三层一体化,效率极高。
生产环境的 VXLAN EVPN 分布式网关,全部基于 IRB 模式,也就是 Type2 MAC+IP 路由。


IRB

一、IRB 全称与直白定义
IRB = Integrated Routing and Bridging,集成路由桥接
翻译人话:把二层桥接(BD / 广播域)和三层路由网关(VBDIF)整合在一起的一体化转发机制。
最直观一句话
传统设备:二层转发、三层转发是两套完全割裂的独立模块;
IRB:让同一个 BD 二层广播域,直接绑定三层逻辑接口 VBDIF,一套转发体系同时支持同网段二层互通 + 跨网段三层路由。
二、先铺垫:没有 IRB 的传统网络是什么样
传统园区交换机(非 VXLAN,MSTP+VLANIF)
传统逻辑完全等价 IRB,但名字不叫 IRB,底层思想一模一样:
- Access/Trunk 口划入 VLAN 10(二层桥接域);
- 创建 VLANIF 10,配置网关 IP 192.168.1.1;
- 同 VLAN10 终端互访:二层 MAC 转发;
- VLAN10 访问 VLAN20:流量上送到 VLANIF 做三层路由。
这里的 VLAN + VLANIF 就是传统硬件上的 IRB 原型:二层桥域绑定三层接口,桥接 + 路由一体化。
静态 VXLAN 为什么没有 IRB?
静态 VXLAN 只有二层 BD + 二层 VNI,没有绑定三层 VBDIF、没有三层 VNI:
- Leaf 只有纯二层转发能力,不能本地做三层路由;
- 所有跨网段流量必须送到集中网关统一路由;
- 不存在 "本地 BD 直接三层转发" 的一体化能力,也就是无 IRB 能力。
三、为什么必须发明 IRB?核心痛点(没有 IRB 完全做不了分布式网关)
痛点 1:分布式三层网关的硬性需求
EVPN 目标:每台 Leaf 本地就能完成跨网段三层转发,不用绕行核心。 如果没有 IRB: BD 只是一个纯二层隔离容器,无法挂载三层接口,BD 内的报文无法上送到三层路由模块; 虚拟机跨网段访问时,本地 Leaf 没有三层入口,只能全部封装二层隧道扔给集中网关,回到静态 VXLAN 的老路。
IRB 解决方案: 给每个 BD 配套 VBDIF 三层接口,BD 和 VBDIF 一一绑定,二层流量可以无缝上送三层做路由,本地 Leaf 自带完整网关能力。
痛点 2:EVPN Type2 路由需要二三层信息一体化同步
Type2 路由同时携带 MAC(二层信息)+ IP(三层主机路由)。
- MAC 用于填充 BD 二层 MAC 表(桥接转发)
- IP 用于填充 VPN 实例三层主机路由表(路由转发)
如果没有 IRB 一体化架构: 二层 BD、三层 VPN 是两套完全分离、互不关联的隔离表,无法做到一条路由同时更新两张表;只能分开发布二层 MAC、三层 IP 两条独立路由,协议开销翻倍、逻辑复杂、收敛变慢。
IRB 设计:BD、VBDIF、二层 VNI、三层 VNI、VPN 实例强绑定,天然打通二三层表项,一条 Type2 路由同步两张表,极简高效。
痛点 3:多租户 Anycast 网关需求
分布式网关所有 Leaf 的 VBDIF 配置相同网关 IP(Anycast)。 IRB 统一绑定租户 VPN 实例,全网同网段共用网关 IP,虚拟机迁移后网关不用修改,业务无感知。 无 IRB 则无法实现跨设备统一网关,只能单台设备单独网关,虚拟机迁移必须改网关,无法上云。
痛点 4:区分二层 VNI、三层 VNI,租户二三层流量隔离
IRB 绑定两套 VNI:
- 二层 VNI:同网段二层互通使用;
- 三层 VNI:跨网段三层路由封装隧道使用。 如果没有 IRB,二三层共用一个 VNI,二层广播、三层路由流量混杂,无法隔离,极易产生大量 BUM 泛洪。
四、IRB 完整工作原理(分层拆解)
核心绑定关系(IRB 的骨架)
BD(二层广播域) ↔ VBDIF(三层逻辑接口) ↔ VPN 实例(租户三层路由表)
- BD:处理本 VLAN/VNI 内二层桥接、MAC 学习;
- VBDIF:BD 的三层出入口,配置网段网关 IP;
- VPN 实例:隔离不同租户的三层路由,附带 RT/RT 控制路由收发;
- 配套双 VNI:BD 绑定二层 VNI,VPN 绑定三层 VNI。
流程 1:同网段二层转发(仅桥接,不触发 IRB 路由)
VM1 192.168.1.10 → VM2 192.168.1.20,同 BD、同网段
- 流量进入 BD,查 MAC 表发现目标远端;
- 封装二层 VNI隧道转发;
- 全程只走二层桥接,不经过 VBDIF 三层模块。
流程 2:跨网段三层转发(IRB 核心,桥接转路由)
VM1 192.168.1.10 → VM3 192.168.2.20,不同 BD、不同网段
- VM1 发送报文,目的 MAC 填写本地 VBDIF 的 MAC;
- 报文送入 BD 后,IRB 识别目标是三层网关,把二层帧上送到 VBDIF 三层接口;
- 进入租户 VPN 实例,查 Type2 同步过来的 / 32 主机三层路由;
- 匹配远端 VTEP 后,封装三层 VNI隧道点对点转发;
- 对端解封装,送入对应 BD 二层转发给目标 VM。
流程 3:同 Leaf 跨网段(IRB 最优路径,不走隧道)
VM1、VM3 在同一台 Leaf,分属两个 BD
- 报文上送 VBDIF 三层;
- VPN 本地路由直接转发到对端 BD;
- 全程不封装 VXLAN 隧道,不占用骨干带宽,无发卡流量。
IRB 和 Type2 路由联动原理(最关键)
虚拟机本地上线,Leaf 同时学习 MAC+IP,生成携带 IP 的 Type2 路由:
- 二层层面:MAC 写入 BD 桥接表(IRB 的桥模块);
- 三层层面:/32 主机 IP 写入 VPN 路由表(IRB 的路由模块); 全网所有 Leaf 同步两套表项,本地即可完成二三层转发,不需要绕行集中网关。
VM 迁移不会改变 IP 和网段,只是换接入 Leaf;IRB+Anycast 网关保证虚拟机网关地址全网统一不用改;EVPN Type2 路由全网同步主机位置,自动切换转发路径,实现无感迁移;传统网络每台三层设备网关不同,机器换交换机必须改网关,且没有快速路由同步机制,完全无法支撑云平台弹性迁移。





EVPN Type2 三类路由(MAC-only、ARP 路由、IRB 路由)
Type2 标准名称:MAC/IP Advertisement Route,整条路由的 NLRI 固定字段结构统一:
RouteType + RD + ESI + ETag + MAC长度 + MAC地址 + IP长度 + IP地址 + Label1(二层VNI) + Label2(三层VNI)
区分三类路由只看两个字段:IP 地址是否存在、Label2(三层 VNI)是否存在
- MAC 类型路由(MAC-only):无 IP 字段、无 Label2 → 仅二层转发用
- ARP 类型路由(MAC+IP、无三层 VNI):有 IP 字段、只有 Label1 二层 VNI → 仅同步 ARP 映射,只能二层互通、不支持分布式三层网关
- IRP/IRB 类型路由(MAC+IP、双 VNI 标签):有 IP、Label1 二层 VNI、Label2 三层 VNI → IRB 分布式网关专用,同时支撑二层 + 跨网段三层转发
IRP 就是 IRB 路由,行业叫法简写 IRP 路由。










主机MAC地址通告


现在只讲type2的两元的路由

underlay、overlay、数据面、控制面
划分「控制面 / 数据面」是按设备功能分 (控制面算路由、数据面转发包); 划分「Underlay/Overlay」是按网络层级分(底层承载网、上层虚拟业务网)。 这是两套独立分类维度,不能绑定、不能划等号!
两个独立维度分开记,永不混淆
维度 1:层级划分(底层 / 上层)
- Underlay:底层真实物理 IP 网络(整套独立完整网络,有自己的控制面 + 数据面)
- Overlay:叠加在底层之上的虚拟 VXLAN 网络(也是一套完整独立网络,自有控制面 + 数据面)
维度 2:功能划分(任何网络都必有这两部分)
- 控制面:设备之间交换路由、MAC、拓扑信息,生成转发表(大脑,不转发业务包)
- 数据面:根据控制面生成的表项,转发真实用户数据包(干活的,只转发不学习路由)
用传统三层路由器举例,帮你理解 "一套网络自带控制 + 数据面"
一台普通路由器,它本身就是一套独立三层网络的节点:
- 控制面:跑 OSPF,和邻居交换网段,生成 IP 路由表
- 数据面:收到 IP 包,查路由表转发出去
同理: Underlay 是一整个由 Spine+Leaf 组成的三层 IP 网络,它当然也有自己的控制面、数据面; Overlay 是一整套虚拟隧道网络,同样独立拥有控制面、数据面。
拆开两套网络,分别讲清楚各自的控制面、数据面
一、Underlay(底层物理三层 IP 网,作用:让所有 Leaf 的 Loopback 互通)
-
Underlay 控制面(大脑) 协议:OSPF/IS-IS 工作:交换机互相同步交换机互联网段、Loopback 地址,生成底层 IP 路由表。 只关心:交换机本身的 IP,完全不认识虚拟机、VNI、租户。
-
Underlay 数据面(转发流量) 转发对象:封装好 VXLAN 的外层 IP 数据包 工作:只读取报文最外层的 IP 头部,根据底层路由表转发;全程不会拆开 VXLAN、看不到里面虚拟机的 MAC/IP。
大白话总结 Underlay
底层高速路网;OSPF 是导航系统(控制面);路上跑的货车就是 VXLAN 大包(数据面)。
二、Overlay(上层虚拟 VXLAN 业务网,作用:虚拟机跨 Leaf 互通、多租户隔离)
-
Overlay 控制面(大脑) 协议:BGP EVPN 工作:交换机互相同步 Type1/2/3/5 路由,同步虚拟机 MAC、主机 IP、VNI、VTEP 位置,生成 BD MAC 表、租户 VPN 三层路由表。 只关心:虚拟机、租户、VNI,不管底层交换机物理 IP 怎么走。
-
Overlay 数据面(转发流量) 转发对象:虚拟机原始二层帧,做 VXLAN 封装 / 解封装 工作:给虚拟机帧加 VXLAN 头部(带二层 / 三层 VNI),或者解封装;根据 EVPN 下发的 MAC / 主机路由表决定隧道封装。
大白话总结 Overlay
快递公司包裹系统;EVPN 是总部信息登记系统(控制面);VXLAN 打包拆包裹是实际搬运(数据面)。
结合传统园区网对比,加深理解
传统园区网(无 VXLAN,只有单层网络) 整个网络只有一层,所以只有一套控制面 + 一套数据面:
- 控制面:STP+OSPF,同步 VLAN、网段
- 数据面:PC 原始以太网帧直接转发
数据中心 VXLAN 网络是双层叠加网络,等于两套传统网络叠在一起跑,因此各自独立拥有控制面、数据面: 底层一套三层 IP 网络(Underlay)承载上层虚拟网络; 上层一套虚拟 VXLAN 网络(Overlay)承载虚拟机业务。
完整报文流程,直观看到两层各司其职
VM1 (Leaf1) 同网段访问 VM2 (Leaf2)
- Overlay 控制面提前同步:EVPN 发布 Type2 路由,Leaf2 提前学习 VM1 MAC 与 VTEP 地址;
- Overlay 数据面动作:Leaf1 给虚拟机帧封装 VXLAN 头部(二层 VNI),外层 IP 填 Leaf2 的 Loopback;
- Underlay 控制面提前算好路由:去 Leaf2 Loopback 走 Spine;
- Underlay 数据面转发:整个 VXLAN 大包作为普通 IP 包,经 Spine 转发至 Leaf2(只解析外层 IP);
- Leaf2 Overlay 数据面解 VXLAN,剥离隧道头,根据 VNI 送入对应 BD 转发虚拟机流量。