VXLAN在數據中心大量VM互聯場景下,能否免去flood-learn學習?

VXLAN一般都是使用flood-learn模式進行地址學習,目的是為了學習VTEP和MAC的對應關係,但是實際上在現有的環境中(數據中心大量VM互聯),vm的mac地址都是有hypervisor生成的,也就是說每個MAC在那個HOST,對應到那個VTEP上,這個關係應該是已知,或者可以推算出來的,那麼能否直接通過這個關係通過controller下發流表,節省掉flood-learn的學習過程呢?

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參考阿里雲的vpc的技術分享,貌似阿里就是用的上述方案。

網路虛擬化技術-技術實現-江鶴-在線播放-優酷網,視頻高清在線觀看

25:27秒的嘉賓提問提到了類似的問題。


謝邀。

同學們可能知道大二層技術,可能不知道大二層有哪些好處?

安全

比如一組伺服器,具有相同的安全屬性,它們之間可以互相訪問,那可以將它們放在一個相同的網段,為何?

安全邊界一般設置在不同網段之間,比如有兩個網段,10.1.1.0/24 屬於伺服器,10.1.2.0/24 屬於客戶端,那麼就可以在防火牆上對這兩個網段進行控制,允許或拒絕,伺服器在一個網段、一個安全區域,非常便利安全策略的應用,如果把一些伺服器放在10.1.3.0/24、10.1.4.0/24、…10.1.N.0/24,做安全策略的隔離,配置工作量大大上升。

便利

一個主機只要處在一個大二層網路,不管身在何處,不管在哪個數據中心,它的IP可以保持不變,和主機IP相關的都無需重新配置,既然IP不變,主機的現有的通信會話都可以保持不斷。而如果不在一個二層網路,則意味著主機要重新配置新的IP,另一個網段的IP,則安全策略全部需要重新配置,現有的會話肯定會斷開。

高效

大二層網路主機之間的通信,無需網關等三層設備介入,只需ARP廣播發現對方的MAC地址,可以之間通信,對於用戶來說,所有主機彷彿連接在一個二層交換機上,直接通信,而無需三層路由。

接下來回答題主的問題

首先你提到的VxLAN的「Flood-Learn」模式,即流量驅動模型,先有ARP等廣播流量,然後VTEP學習到「源MAC、源IP」,記錄到「MAC、IP、VTEP」表相中,依據這些表相來轉發後續的單播流量。這是VxLAN早期技術了,沒有控制協議來分發這三者的對應關係,完全靠窺探流量來被動學習。

現在MP-BGP被選作這個控制協議,使用EVPN「Address-Family」在VTEP之間,分享彼此二層網路中主機的「MAC、IP」,這個用MP-BGP就可以完成分享,這種是控制協議模型

那VTEP怎麼知道自己二層網路里主機的MAC、IP的呢?依然使用傳統的辦法,即流量驅動模型,VTEP依靠學習主機的ARP廣播、回應,或「Unknown MAC」單播包的泛洪來學習的,這個依然如此。

換句話說,VTEP之間使用控制協議模型,而VTEP與主機之間依然使用流量驅動模型!

為何Controller不靜態下發主機「IP、MAC」給各VTEP?

最大的原因是靈活,試想如果一個虛擬主機,從一個VTEP1後遷移到另一個VTEP2後,如何更新這個對應關係,而有了MP-BGP,VTEP2會動態通告這個主機的「MAC、IP」,這一切都是自動發生的,而無需用戶手動配置!


謝邀!

你問的實際上是vxlan的控制平面如何做的問題,

我簡單點,分為兩種情況,

一,不需要SDN Controller實現Vxlan

Vxlan有三種控制平面實現方式:Multicast, Unicast, MP-BGP EVPN

a. Multicast做控制平面

  • 數據中心每台交換機上需要配置VTEP,保證VNI加入到相同的組播組中

  • 組播必須支持Any-Source Multicast (ASM)
  • RFC 7384

b.Unicast做控制平面

  • 這個沒什麼好說的,靜態配置,指定VETP路徑

c.MP-BGP EVPN作為控制平面

  • draft-ietf-bess-evpn-overlay-07

  • 不再採用泛洪學習的方式
  • 解決了Multi-homing的問題
  • 解決了MAC-Mobility的問題
  • 解決了Vxlan L2/L3 Gateway的問題

二,有SDN Controller

有SDN Controller的也可以用上面的方式,既然有SDN Controller了,自然也有更高級的方式

a. XMPP or OVS-DB

  • 與MP-BGP有些類似,Controller通過XMPP或者OVS-DB直接交換路由信息


當然可以了,對SDN來說,,除了廣播學習以外,另兩種典型的策略分別是首包上傳和預推送,首包上傳是通過flow miss(也就是未匹配到流表)時上傳控制器,由控制器查找相應信息並下發流表;預推送是指創建vm時立即推送所有可能需要的流表到交換機。前一種優點在於流表數量可以控制在比較少的量級,但是控制器壓力較大,一旦控制器故障會導致嚴重網路故障;後一種要穩定得多,但是需要推送的流表數量可能較多。

EVPN的方案並不看好,最多能算個補充性的技術。


openstack里的arp responder和l2 population就是這樣的實現,而我參與及調研過的開源網路虛擬化如果基於layer2的話也大多類似。

上面兄弟回復的evpn是比較新穎的解決方案,我個人很喜歡bgp的擴展性,但目前看主要是廠商驅動的比較多,從sdn的角度看,引入bgp在網路虛擬化這個領域可能比較重,而且相關的協議有些還處於draft階段,有實力的廠商比如阿里,ucloud目前都應該尚未採用evpn。


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