提到EVPN技術,就不得不說一下VXLAN技術。VXLAN是一種實現網絡虛擬化的Overlay技術,它使用MAC in IP/UDP的隧道封裝在一個共享的L3網絡上實現二層擴展。VXLAN作為覆蓋技術是很多軟件定義網絡(SDN)拓撲結構中的核心要素,不過VXLAN標準中只定義了VXLAN的報文封裝格式,并沒有定義控制平面。EVPN(以太網虛擬專用網絡)是多協議地址映射標準,使用BGP(邊界網關協議)作為路由協議,再結合EVPN,就可以為VXLAN帶來完整的控制平面。在EVPN的世界里,IP/MAC學習是在控制平面中完成,而不是數據平面。控制平面使用MP-BGP協議。這就把成熟的BGP控制平面固有的擴展性帶入MAC路由,甚至可以通過層次化或路由反射實現擴展,通過使用控制平面學習的機制,可在大規模的網絡中提供一致的信號化轉發數據庫,完全不依賴泛洪和學習方式,這一機制還為MAC學習提供了強大的控制能力:什么被信號化、從哪里、對象是誰,并保持虛擬化和EVPN實例的隔離。
互聯互通統一標準
EVPN最早是思科提出來的,后來得到了諸多網絡廠商的積極響應。初級的起草者包括:阿朗、思科、瞻博、Arktan、AT&T、Bloomberg、Verizon等,EVPN來自于網絡廠商和運營商的共同協作,雙方共同定義了這一新技術。所以EVPN幾乎很快成為了一種網絡新標準,同時允許多廠商互通。通過EVPN,運營商可在高帶寬、復雜QoS和有保障的SLA方面滿足演進的需求。網絡廠商和運營商為實現一種簡單且可互操作的技術而共同努力,而EVPN則借此讓網絡廠商和運營商達成共識并共同合作。EVPN為以太網業務部署引入了一種新的模型。EVPN使得運營商能夠以單一的VPN技術滿足其網絡中不斷出現的新需求。
L2和L3轉發控制合一
在同一接口上部署L2和L3服務一直都是件繁瑣的工作,以VPLS和L3VPNs來提供服務需要多種技術和多個客戶業務接口。使用控制平面學習主機的L2和L3可達性信息,可以構建更加健壯的,擴展性更強的VXLAN overlay網絡。對L2和L3兩種業務而言,只有一種網絡技術,不需要多種VPN協議。根據冗余和負載均衡的需求,PE到CE的連接可采用全部主用或單主用方式,EVPN服務可部署在任何核心網絡上,為數據中心提供靈活的L2和L3 VPN進行站點互聯。EVPN僅要求站點間IP互通,數據中心不需要部署MPLS或任何特殊的配置。EVPN允許網絡鏈路上包含若干種不同的IP網絡,運營商的網絡對于EVPN而言是完全透明的,而EVPN拓撲對于運營商而言也是完全透明的。所能看到的僅僅是IP流量。在EVPN中的路由和MAC/IP通告由PE間的IBGP來控制完成。
網絡帶寬利用率高
EVPN技術中,由于控制平面和數據平面被分離,在MPLS或IP數據平面封裝上,可以有多種選擇來滿足核心網絡的需求。使用單一的VPN技術而不是同時采用L2和L3,使得業務提供和管理更加簡單,為流量提供最優的轉發路徑。EVPN支持兩種BGP部署方式:iBGP和eBGP,可供用戶選擇。EVPN考慮了數據中心與外部路由的連接,不僅可以構建數據中心內部網絡,還可同時用于構建DCI,即數據中心外,數據中心之間互連互通。在數據中心的網絡出口,可實現全部主用轉發和負載均衡,以此為基礎的多鏈路是提供冗余和高效服務的關鍵。全部主用轉發意味著網絡中所有鏈路都是主用的并處于使用狀態,沒有備用鏈路導致的空閑容量被浪費。可以在單個接口或VLAN上部署更高效的混雜業務,而不是使用多個接口或VLAN來提供多個業務,大大提升了網絡帶寬的利用率。
超強的網絡控制能力
VXLAN技術本身是存在兩大問題的:對BUM報文采用泛洪方式導致網絡擴展性有限;集中式網關模式下的L3流量存在非最優情況,同時對網關設備的L3表項要求特別高。EVPN很好地解決了這兩個方面的問題,EVPN技術天然就支持SDN,支持從網絡控制器上提供的MAC/IP完成轉發表項部署,使得可編程的網絡控制得以實現。EVPN控制平面信令維護著一個一致的信號化轉發數據庫,而不是在數據平面中進行泛洪和學習。ARP/ND代理功能使得PE可以在本地響應ARP/ND請求,這將會減少甚至消除泛洪,避免了原來通過泛洪進行地址學習的方式。
到目前為止,EVPN是VXLAN發展過程中出現的最為成熟的技術,是SDN最終在數據中心落地必須要依仗的最為靠譜的技術,所以EVPN也得到了很多網絡廠商的認同,在標準還沒有完全形成之前,各個廠商就紛紛推出了支持EVPN的產品。比如:思科的Nexus 9500/9300,瞻博的QFX 5100/QFX 10000,華三的S125F/S6800,華為的S12800等,一些廠商的設備還完成了相互之間的EVPN對接測試,EVPN技術從草案提出后,以驚人的速度發展完善,并達到可商用的狀態。各大網絡運營商,以及大型數據中心紛紛開始做EVPN的嘗試性測試,大家對于EVPN都投入了極高的參與熱情。VXLAN說白了就是定義了一種新的報文封裝類型,和軟件定義網絡SDN并沒有扯上多大關系,一度讓人覺得VXLAN就是一個玩虛擬化的概念,現有的很多封裝技術完全可以替代VXLAN。而EVPN出現了之后,就不同的了,EVPN是基于VXLAN網絡來部署的,依賴于VXLAN,但又解決了VXLAN現存的現實問題。
EVPN給數據中心網絡帶來了很多驚喜,已經成為新一代數據中心網絡的必選項,在新建的數據中心網絡中,均要求支持EVPN或者支持未來過渡到EVPN網絡中來。EVPN技術也再次掀起軟件定義網絡SDN建設的新高潮,使得數據中心網絡走向SDN化更進一步。雖然,EVPN真正在數據中心落地的項目還不多,但已經有很多數據中心開始試水,做各種各樣的EVPN組網測試,驗證EVPN技術的可行性,意圖通過引入EVPN提升現有數據中心的網絡虛擬化水平。