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EVI网络通信论文

EVI网络通信论文

一.EVI的概念和应用

架构简介目前多个厂家提出了网络虚拟化技术的解决方案,本文只讲述应用H3C公司的EVI技术为例的设计方案。以太网虚拟化互联(EVI,EthernetVirtualizationInterconnect)是一种“MACinIP”技术,使用MAC地址路由规则,提供叠加网络(OverlayNetwork),使分散的二层区域之间能够实现IP的直接通信,并保持这些区域的独立性。假设省行与业务中心1内部都有VLAN10-20,这些跨站点二层互通的VLAN称为扩展VLAN;衔接二、三层网络执行EVI功能的设备称为边缘设备(ED,EdgeDevice),图3中的Gateway(网关)可与ED整合成一台设备。EVI系统由核心网、站点网、叠加网组成。核心网承担站点间的IP路由通信;站点网通过ED连接核心网,具有业务功能的二层网络,包括交换机和主机;叠加网是不同站点的ED之间建立的虚拟网,它能将多个站点互联后组成更大的二层网络。

二.省行与业务中心EVI通信的运行机制

站点内的二层流量通过传统的ARP广播及单播响应MAC,由交换机自动完成。对于穿越IP核心网的跨站点的二层流量,EVI需在控制层面上完成二层网络的路由和隔离,以及在数据层面上完成二层数据的封装与转发功能。

(一)控制层面的通信步骤

1.需要通信的两个ED之间必须建立EVI的邻居关系。

2.在ED上使用IS-IS路由协议,EVI的IS-IS取消了level字段,扩展了标准报文以便携带主机MAC和其他控制信息,通过ISIS把MAC表和EVI接口IP封装在数据链路层的数据帧中,传递给对端的ED。

3.以EVI接口IP为源IP,通过IS-IS学习到的对端EDEVI接口的IP作为目标IP地址,ED对本地二层流量进行EVI封装,然后通过核心网的IP路由把经过封装的数据包送达异地的ED。

4.异地ED解封数据包,查本地MAC表,把数据送达目的主机。

5.IS-IS自动同步本地的MAC表给邻居,MAC表项的老化、删除、新增都发IS-IS(LSP,CSNP,PSNP)消息通知其他站点。

(二)数据层面的通信步骤

1.两个ED之间建立模式为EVI的GRE隧道,如步骤③,

2.去往异地站点二层的单播流量,查MAC表后进行EVI封装转发。

3.ED在扩展VLAN运行了IGMPSnooping,对组播报文进行“头端复制”作为单播封装发往对端站点,如步骤⑤,解封后进行正常的组播通信。

4.在VLAN的所有接口泛洪MAC为广播的帧,ED对这些广播帧进行优化和复制,把每份复本进行EVI封装成单播包,经核心网传给异地站点。

5.未知单播或组播的默认处理:只在VLAN内的本地接口上进行泛洪,不会泛洪到异地的站点,但可手工配置指定目的MAC地址的帧,查找MAC表失败后,系统能将这部分流量进行泛洪到其他站点,以实现个别应用的特殊通信需求(如VRRP的组播报文)。

三.EVI系统的部署及注意事项

简介EVI部署最简单的方法是在中心增加ED设备,网络配置并不复杂,唯一要求是充当ED的设备必须是具有EVI功能的H3C网络设备。在ED能完成EVI的所有配置,建议特别关注与系统安全相关的几点:为避免扩展VLAN中的数据泄露而产生信息安全事件,同一EVI实例的所有ED的扩展VLAN必须相同;为实现安全隔离,不同的EVI网络实例的扩展VLAN不能重叠;为避免产生流量黑洞,MAC地址表老化时间须大于动态ARP表的老化时间;为加强异地业务部署的可靠性,必须考虑站点间二层网络的故障隔离,建议启用未知地址帧抑制、ARP报文优化、广播抑制等安全策略,以及使用IRF或STP来消除二层网络的环路。

作者:简耀庆单位:中国银行广东省分行

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