Hướng dẫn cấu hình VNI trong VxLAN

[dangquangminh]

Hướng dẫn chi tiết cách cấu hình VNI trong VXLAN EVPN


Trong VXLAN EVPN, VNI (VXLAN Network Identifier) đóng vai trò tương tự VLAN nhưng hoạt động trong mạng Overlay. Mỗi VNI có 24 bit nên hỗ trợ tới khoảng 16 triệu segment, vượt xa giới hạn 4094 VLAN của Ethernet truyền thống. Trong thực tế, chúng ta thường sử dụng hai loại VNI:

• L2VNI (Layer 2 VNI): Mở rộng một Broadcast Domain Layer 2 giữa các VTEP.

• L3VNI (Layer 3 VNI): Đại diện cho một VRF và thực hiện chức năng định tuyến giữa các L2VNI (Inter-VXLAN Routing).

Sau đây là các bước cấu hình:

Bước 1. Khởi tạo EVPN


Đầu tiên chúng ta kích hoạt tiến trình EVPN trên VTEP.bằng các lệnh:
l2vpn evpn
replication-type static
router-id Loopback0
Ý nghĩa:

• router-id Loopback0: Router-ID của EVPN và BGP.

• replication-type static: Sử dụng Static Ingress Replication để xử lý BUM Traffic (Broadcast, Unknown Unicast, Multicast).

Trong môi trường mạng thât, có thể thay bằng:
replication-type ingress
hoặc sử dụng PIM Multicast.

Bước 2. Cấu hình L2VNI


Ví dụ VLAN 10 được ánh xạ sang VNI 101000.
l2vpn evpn instance 10 vlan-based
encapsulation vxlan
Giải thích ý nghĩa câu lệnh trên:

• instance 10 là EVPN Instance.

• vlan-based nghĩa là mỗi VLAN tương ứng với một EVPN Instance.

• encapsulation vxlan chỉ định Overlay sử dụng VXLAN.

Tiếp theo ánh xạ VLAN với VNI.
vlan configuration 10
member evpn-instance 10 vni 101000
Khi đó:
VLAN 10
│
EVPN Instance 10
│
L2VNI 101000
Đây là bước quan trọng nhất trong cấu hình L2VNI.

Bước 3. Cấu hình Gateway SVI


Sau khi có L2VNI, cần tạo Gateway cho VLAN.
interface Vlan10
mac-address 0010.0010.0010
vrf forwarding S1-EVPN
ip address 172.16.10.1 255.255.255.0
Ý nghĩa:

• Gateway của VLAN 10.

• Thuộc VRF S1-EVPN.

• Đây chính là Anycast Gateway.

Điểm đặc biệt là cả Leaf-1 và Leaf-2 đều cấu hình:
MAC = 0010.0010.0010

IP = 172.16.10.1
Nhờ Anycast Gateway:

• Host luôn nhìn thấy cùng Gateway.

• Khi di chuyển giữa các Leaf không cần đổi Default Gateway.

• Giảm Hairpin Routing.

• Hỗ trợ Host Mobility.

Bước 4. Cấu hình L3VNI


Nếu chỉ có L2VNI thì các VLAN chưa thể định tuyến với nhau.
Do đó cần cấu hình L3VNI.
Ví dụ:
vlan configuration 102
member vni 102102
Ở đây:
VLAN 102
│
L3VNI 102102
Khác với L2VNI, VLAN này không kết nối máy trạm mà chỉ phục vụ chức năng định tuyến trong Overlay.

Bước 5. Tạo Core SVI cho L3VNI


Sau khi tạo L3VNI, cần một SVI đại diện cho VRF.
interface Vlan102
vrf forwarding S1-EVPN
ip unnumbered Loopback0
Đây được gọi là:

• VRF Interface

• Core SVI

• L3VNI SVI

Đặc điểm:

• Không kết nối người dùng.

• Không làm Default Gateway.

• Chỉ dùng để gắn VRF với L3VNI.

Trong nhiều thiết kế Cisco Nexus, địa chỉ IP trên SVI này thường được cấu hình bằng:
ip address 10.255.255.1/32
hoặc
ip unnumbered Loopback0 Quan hệ giữa các thành phần

Đối với Layer 2


Host
│
VLAN 10
│
EVPN Instance
│
L2VNI 101000
│
VXLAN Tunnel
L2VNI chịu trách nhiệm kéo dài, mở rộng Broadcast Domain giữa các Leaf.

Đối với Layer 3


VRF
│
Vlan102
│
L3VNI 102102
│
EVPN Type-5 Route
L3VNI chịu trách nhiệm trao đổi thông tin định tuyến giữa các VTEP.

Luồng xử lý gói tin


Giả sử:
PC-A
172.16.10.10

↓

Leaf-1

↓

Leaf-2

↓

PC-B
172.16.10.20
Leaf-1 sẽ:

• Học MAC của PC-A.

• Gắn với VNI 101000.

• Đóng gói VXLAN Header.

• Thêm Outer IP Header.

• Gửi qua IP Fabric.

Leaf-2:

• Gỡ bỏ VXLAN Header.

• Tra cứu VNI 101000.

• Chuyển gói vào VLAN 10.

• Gửi đến PC-B.

Toàn bộ quá trình này diễn ra mà mạng Underlay chỉ cần biết địa chỉ IP của các VTEP, hoàn toàn không quan tâm đến địa chỉ MAC của các máy trạm. Vai trò của L2VNI và L3VNI


L2VNI

• Đại diện cho một Broadcast Domain.

• Ánh xạ từ VLAN sang VXLAN.

• Học và quảng bá MAC Address thông qua EVPN Type-2 Route.

• Hỗ trợ mở rộng Layer 2 giữa các VTEP.

L3VNI

• Đại diện cho một VRF.

• Thực hiện định tuyến giữa các L2VNI.

• Trao đổi các tiền tố IP (IP Prefix) qua EVPN Type-5 Route.

• Cho phép các VLAN khác nhau giao tiếp mà vẫn giữ nguyên kiến trúc Overlay.

Tổng kết


Một thiết kế VXLAN EVPN hoàn chỉnh thường bao gồm các bước sau:

• Khởi tạo tiến trình L2VPN EVPN.

• Tạo EVPN Instance cho từng VLAN.

• Ánh xạ VLAN L2VNI.

• Cấu hình Anycast Gateway SVI cho từng VLAN người dùng.

• Tạo L3VNI đại diện cho từng VRF.

• Tạo Core SVI (L3VNI SVI) để gắn VRF với L3VNI.

• Sử dụng MP-BGP EVPN để phân phối thông tin MAC/IP và các tiền tố định tuyến giữa các VTEP.

Đây là mô hình được triển khai phổ biến trong các Data Center hiện đại, giúp kết hợp khả năng mở rộng của VXLAN với control plane thông minh của EVPN, đồng thời hỗ trợ Anycast Gateway, Host Mobility, Multi-tenancy và khả năng mở rộng lên hàng triệu mạng Overlay.