VXLAN-Lernlabor für Datenebene (Überschwemmung und Lernmechanismus)

Einleitung

In diesem Dokument wird die Einrichtung einer CML mit Nexus 9Kv-Switches unter Verwendung von VXLAN mit der Flood and Learn-Methode beschrieben.

Voraussetzungen

Anforderungen

Cisco empfiehlt, dass Sie über Kenntnisse in folgenden Bereichen verfügen:

• Routing und Switching im Überblick
• Multicast-Routing-Konzepte wie Rendezvous Point (RP) und Platform Independent Multicast (PIM)

Verwendete Komponenten

Dieses Dokument ist nicht auf bestimmte Software- und Hardware-Versionen beschränkt.

Die Informationen in diesem Dokument beziehen sich auf Geräte in einer speziell eingerichteten Testumgebung. Alle Geräte, die in diesem Dokument benutzt wurden, begannen mit einer gelöschten (Nichterfüllungs) Konfiguration. Wenn Ihr Netzwerk in Betrieb ist, stellen Sie sicher, dass Sie die möglichen Auswirkungen aller Befehle kennen.

Hintergrundinformationen

Das Dokument enthält auch Anleitungen zur Bereitstellung der Übung sowie zur Verifizierung von Konfigurationen und Abläufen.

Für diese Übung wird das Cisco Modeling Lab (CML) mit Nexus 9000V-Switches sowohl für Leaf als auch Spine verwendet.

Verwendete Terminologien

Virtual eXtensible Local Area Network (VXLAN) Tunnel Endpoint (VTEP) - Kapselt MAC-Verkehr in IP-Verkehr und leitet MAC-Verkehr an andere VTEPs weiter.

VXLAN Network Identifier (VNID) - ID im VXLAN-Header, die das Netzwerk identifiziert und einem VLAN zugeordnet werden kann. Aus Weiterleitungsperspektive ist eine VNID eine Broadcast-Domäne.

Network Virtual Interface (NVE) - Logische Schnittstelle, bei der die Kapselung und Entkapselung erfolgt.

Broadcast, Unicast und Multicast (BUM) unbekannt

Konfigurieren

Netzwerkdiagramm

Netzwerkverbindungs-Diagramm

Konfigurationen

Schritt 1:

• Aktivieren Sie die Funktion Open Shortest Path First (OSPF).
• Hinzufügen von Loopbacks zu allen Geräten
• Aktivieren Sie OSPF an Ethernet-Schnittstellen und Loopbacks.

Aktivieren von OSPF an der Leaf-SchnittstelleAktivieren von OSPF an der Spine-Schnittstelle

Die OSPF-Nachbarschaft wird zwischen den Leaf- und Spine-Switches hergestellt.

OSPF-Nachbar mit Leaf-Switches eingerichtet

OSPF-Nachbar mit Spine-Switches eingerichtet

Erreichbarkeit von Leaf1 an Leaf3 pingen

Schritt 2:

Fügen Sie eine zusätzliche Loopback-Schnittstelle hinzu, die für VXLAN auf den Leaf-Switches verwendet wird. Überprüfen Sie außerdem die Erreichbarkeit aller Leaf-Switches in der Fabric.

Loopback für VXLAN

Überlagerte Erreichbarkeit von Leaf2 zu Leaf1

Schritt 3:

PIM Any-Source Multicast (ASM) und Anycast RP auf den Spines konfigurieren:

• Aktivieren der PIM-Funktion
• Aktivieren Sie PIM auf allen Underlay-Links.
• Erstellen Sie einen neuen Loopback auf Spines für Anycast RP.
• Melden Sie diesen Loopback in OSPF an.
• Konfigurieren Sie Anycast RP (Nexus-Funktion) auf Spines.
• Konfigurieren Sie den RP auf allen Geräten.

ANYCAST-RP:

Anycast RP ist ein Mechanismus für schnelles RP-Failover und RP-Lastverteilung. Anycast RP verwendet dieselbe IP-Adresse (RP-Adresse) auf zwei oder mehr Routern, die als RP fungieren. Diese IP-Adresse muss im Interior Gateway Protocol (IGP) angegeben werden, damit andere Router den besten Pfad zur RP-Adresse wählen können. Bei einem Ausfall entspricht die Konvergenzzeit der des IGP.

Wenn mehrere RPs mit derselben IP-Adresse vorhanden sind, wird sichergestellt, dass Quellen und Empfänger basierend auf der Unicast-Routing-Tabelle immer an den nächstgelegenen RP weitergeleitet werden. PIM-Join-Nachrichten von Empfängern können an einen RP gesendet werden, während von PIM designierte Router ihre lokalen Quellen bei einem anderen RP registrieren.
Es ist wichtig, die Informationen zwischen den verschiedenen RPs zu synchronisieren, da einige Sender und Empfänger Router 1 als RP beitreten können, während andere Router 2 als RP beitreten können. Wenn die Router nicht über vollständige Informationen zu allen Quellen verfügen, kann die Multicast-Kommunikation unterbrochen werden. Um dieses Problem zu beheben, ist ein Mechanismus erforderlich, der Informationen über Quellen zwischen allen Routern synchronisiert, die als RP fungieren.
Hierfür können zwei Protokolle verwendet werden: Multicast Source Discovery Protocol (MSDP) und PIM.

60.60.60.60 ist die Anycast RP IP und 4.4.4.4/5.5.5.5 die Loopback IP von Spine 1 und Spine 2

Anycast RP-Konfiguration auf Leaf-Switches

PIM-Nachbarschaft gebildet

Anmerkung: Vergessen Sie nicht, PIM auch auf den Loopback zu setzen, um es für VXLAN auf Leaf-Switches zu verwenden.

Schritt 4:

• Aktivieren der VXLAN-Funktion
• Aktivieren Sie diese Funktion, um VLANs Virtual Network Identifiers (VNIs) zuzuordnen.
• Erstellen Sie NVE.
• Konfigurieren Sie den Zugangsport zum Desktop.

Aktivieren von VXLAN-Funktionen

NVE-Schnittstelle wird erstellt

VLAN-VN-Segmentzuordnung

Status der NVE-Schnittstelle

Initiieren Sie einen Ping von Desktop0 zu Desktop1 und Desktop2, um deren Erreichbarkeit zu überprüfen.

Wenn eine ARP-Anforderung (Address Resolution Protocol) von Desktop0 an Desktop1 initiiert wird, wird das ARP-Paket an Leaf1 gesendet. Leaf1 leitet das Paket dann mithilfe der Multicast-Adresse 239.0.0.1, die für VNI1000 verwendet wird, an das Spine-Gerät weiter. Das Spine-Gerät sendet Multicast-Pakete an alle Endgeräte, die Teil desselben VNI sind. NI 10000,

Pingen Sie von Desktop0 (192.168.100.100) an Desktop1 (192.168.100.150) und Desktop2 (192.168.100.200).

Ping von Desktop0 an Desktop1 und Desktop2

LEAF1 bildet mit LEAF3 einen NVE-Peer.

leaf1# show  nve  peers

Interface Peer-IP                                 State LearnType Uptime   Route

r-Mac      

--------- --------------------------------------  ----- --------- -------- -----

------------

nve1      30.30.30.30                             Up    DP        00:10:23 n/a 




leaf1# show  nve  vni 10000

Codes: CP - Control Plane        DP - Data Plane         

       UC - Unconfigured         SA - Suppress ARP       

       SU - Suppress Unknown Unicast

       Xconn - Crossconnect     

       MS-IR - Multisite Ingress Replication




Interface VNI      Multicast-group   State Mode Type [BD/VRF]      Flags

--------- -------- ----------------- ----- ---- ------------------ -----

nve1      10000    239.0.0.1         Up    DP   L2 [10]                

LEAF3 bildet mit LEAF1 einen NVE-Peer.

leaf3# show  nve  peers

Interface Peer-IP                                 State LearnType Uptime   Route

r-Mac      

--------- --------------------------------------  ----- --------- -------- -----

------------

nve1      10.10.10.10                             Up    DP        00:10:56 n/a 




leaf3# show  nve vni 10000

Codes: CP - Control Plane        DP - Data Plane         

       UC - Unconfigured         SA - Suppress ARP       

       SU - Suppress Unknown Unicast

       Xconn - Crossconnect     

       MS-IR - Multisite Ingress Replication




Interface VNI      Multicast-group   State Mode Type [BD/VRF]      Flags

--------- -------- ----------------- ----- ---- ------------------ -----

nve1      10000    239.0.0.1         Up    DP   L2 [10]                




leaf1# show  mac address-table

Legend:

        * - primary entry, G - Gateway MAC, (R) - Routed MAC, O - Overlay MAC

        age - seconds since last seen,+ - primary entry using vPC Peer-Link,

        (T) - True, (F) - False, C - ControlPlane MAC, ~ - vsan

   VLAN     MAC Address      Type      age     Secure NTFY Ports

---------+-----------------+--------+---------+------+----+------------------

*   10     5254.0004.8b92   dynamic  0         F      F    Eth1/3                                      ------- MAC Address of Desktop0 connected to Leaf1

*   10     5254.0005.84a2   dynamic  0         F      F    nve1(30.30.30.30)                    ------- MAC Address of Desktop1 connected to Leaf3

G    -     5206.ab8a.1b08   static   -         F      F    sup-eth1(R)                                  




leaf3# show  mac address-table

Legend:

        * - primary entry, G - Gateway MAC, (R) - Routed MAC, O - Overlay MAC

        age - seconds since last seen,+ - primary entry using vPC Peer-Link,

        (T) - True, (F) - False, C - ControlPlane MAC, ~ - vsan

   VLAN     MAC Address      Type      age     Secure NTFY Ports

---------+-----------------+--------+---------+------+----+------------------

*   10     5254.0004.8b92   dynamic  0         F      F    nve1(10.10.10.10)                 ------- MAC Address of Desktop0 connected to Leaf1

*   10     5254.0005.84a2   dynamic  0         F      F    Eth1/1                                    ------- MAC Address of Desktop1 connected to Leaf3

G    -     5206.0619.1b08   static   -         F      F    sup-eth1(R)

Dies ist der Wireshark-Snapshot, wenn ein ARP-Paket von Leaf1 an einen Multicast gesendet wird.

Wireshark Capture zeigt an, dass ARP-Anforderungspaket an Multicast-Gruppe geht