基于MP-BGP EVPN的VXLAN实现中的故障
2020-04-15云南卢立云
■ 云南 卢立云
在IETF RFC 7348中，VXLAN方案没有定义控制平面，是通过流量泛洪的方式进行主机地址的学习。这种方式实现上较为简单，但是会导致网络中存在很多泛洪流量、网络扩展起来困难。
为了解决上述问题，VXLAN引入了EVPN（Ethernet VPN）作为VXLAN的控制平面。EVPN中参考了BGP/MPLS IP VPN的机制，扩展了BGP协议，新定义了几种BGP EVPN路由，通过在网络中发布路由来实现VTEP的自动发现、主机地址学习。
采用EVPN作为控制平面具有以下一些优势：
一是可以实现VTEP自动发现、VXLAN隧道自动建立，从而降低网络部署、扩展的难度。
图1 网络拓扑图
二是EVPN可以同时发布二层MAC和三层路由信息。
三是可以减少网络中泛洪流量。
MP-BGP（MultiProtocol BGP）能提供对多种网络层协议的支持（例如IPv6、组播），MP-BGP在BGP-4基础上对NLRI作了新扩展，扩展之后的NLRI增加了地址族的描述，可以用来区分不同的网络层协议，例如IPv6单播地址族、VPN实例地址族等。类似的，EVPN在L2VPN地址族下定义了新的子地址族——EVPN地址族，并新增了一种NLRI，即EVPN NLRI。通过在EVPN对等体之间发布这些路由，就可以实现VXLAN隧道的自动建立、主机地址的学习。
在做EVPN的VXLAN实验中，遇到了一些问题，经过反复排查，终于找到问题的根源，从而加以解决，实验的拓扑图如图1所示。
问题一
按照图1所示的网络拓扑图，在eve-ng的模拟实验平台上搭建实验环境，其 中，VTEP-1、VTEP-2、RR为NXOSV9K，IOS版本为7.0.3.I7.2，交换机SW1和SW2的IOS版本为vIOS L2 15.2。
启动各个设备，完成配置后，通过测试发现，VTEP-1、VTEP-2与RR均未建立起邻居关系，故障如图2所示，之后通过查看配置，查看端口状态，并仔细分析与排查，才发现问题的根源：NXOSV9K设备及各个接口默认都是关闭状态，没有信息的交互，自然不能建立邻居关系，通过在互联的接口配置中no shutdown开启接口功能，上面各设备可以建立邻居关系，故障得以解决。
问题二
在测试中笔者又发现一个问题，那就是SW1的VLAN 200中的主机VPC6（192.168.1.1）能够ping通SW2上的VLAN 200中的主机VPC8（192.168.1.3），SW1的VLAN 210中的主机VPC7（172.16.1.2）能够ping通SW2上的VLAN 210中的主机VPC9（172.16.1.4），但是同一台交换机SW1上的不同网段的主机VPC6无法ping通VPC7，在SW2上也是如此。
图2 邻居未建立
图3 相同SW不同网段-ping不通
图4 相同SW不同网段-ping通
故障现象如图3所示，通过抓包软件看到对于ping请求对方没有应答。
通过对以上故障进行分析，VXLAN只是在VTEP-1和VTEP-2之间进行封装和解封装，RR作为网脊设备只是进行三层转发，所以与网脊无关。
而且在同一台交换机SW1的不同网段的主机无法ping通，问题应该出在VTEP-1上，通过查看VTEP-1设备的配置，找到相关的文档，综合加以分析，最终找到问题的根源，那就是：VTEP-1上建了2个3层VNI，而且在2层VNI的SVI接口中配置不同网段分别归属不同的3层VRF，导致相同的网段主机彼此能够ping通，同一台交换机SW1上跨网段的两台主机无法ping通。
通过修改配置，将2层VNI的SVI接口中配置不同网段分别归属相同的3层VRF，即都配置成vrf member vtep-tenant-1,问题得到解决，通过抓包软件显示，主机VPC6能ping通主机VPC7，如图4所示。
问题三
解决了以上问题后，本以为实验已经完成，但经过测试后发现，虽然跨交换机的相同网段主机能够ping通，而且同一交换机的不同网段主机也能ping通，但是跨交换机的不同网段主机还是无法ping通，如VPC6（192.168.1.1）不能ping通vpc9（172.16.1.4）。
图5 不同SW不同网段-ping通
经过上网查找相关资料，核对VTEP-1和VTEP-2设备上的配置，通过认真分析，找到了症结所在，那就是：虽然在以上两台设备上都配置了3层VNI的SVI接口，而且也配置归属相同的3层VRF，尽管没有配置IP地址，但是要配置IP forward，因为在接口配置中没有配IP forward导致了跨交换机的不同网段主机还是无法ping通的故障发生。查找了网上有些文档，也没有配此命令，个人觉得不妥，应该配置该命令，否则无法进行三层转发。
在VTEP-1和VTEP-2的3层VNI的SVI接口配置中增加IP forward，问题得到解决。通过抓包软件也看出跨网段主机VPC6能够ping通VPC9，如图5所示。
经验总结
通过基于MP-BGP EVPN的VXLAN实验，笔者进一步了解设备的性能和特点，便于在以后的相关设备配置中少走弯路。
譬如NXOSV9K设备中默认接口是关闭的，因此在设备配置中，不仅实际接口配置要注意开启接口功能，而且在SVI接口配置中也要开启接口功能。
其次，2层VNI的SVI接口要配置归属相同的3层VRF。
再次，在3层VNI的SVI接口配置中要启用IP forward功能。
这也提醒我们在以后的学习中，要注意每一个细小环节，只有掌握每个相关的知识点，才能做到对设备的全面了解。
