Configuración de tipos de ruta EVPN y sus funciones en routers IOS XR

Introducción

Este documento describe los tipos de ruta Ethernet VPN (EVPN) para la accesibilidad del plano de control de la capa 2/3, utilizando L2VPN AFI 25 y SAFI 70 del protocolo de gateway fronterizo (BGP).

Prerequisites

Requirements

Cisco recomienda que tenga conocimientos básicos sobre el Switching de etiquetas de protocolo múltiple (MPLS) y L2VPN.

Componentes Utilizados

La información de este documento se basa en Device: Aggregation Services Router 9000 (ASR9K).

La información que contiene este documento se creó a partir de los dispositivos en un ambiente de laboratorio específico. Todos los dispositivos que se utilizan en este documento se pusieron en funcionamiento con una configuración verificada (predeterminada). Si tiene una red en vivo, asegúrese de entender el posible impacto de cualquier comando.

Terminologías utilizadas

Esta tabla proporciona una breve descripción general de la terminología utilizada en este documento.

Instancia de EVPN (EVI)	EVI identifica una VPN en la red EVPN. Cada EVI tiene asignado un RD y una RT únicos. Se asigna una etiqueta Ethernet a un EVI
Identificador de segmento Ethernet (ESI)	El segmento Ethernet (ES) se identifica de forma exclusiva mediante ESI de 10 bytes

Tabla 1. Terminologías clave de EVPN

Tipos de ruta EVPN en routers Cisco IOS XR

Esta tabla enumera el resumen de las rutas EVPN anunciadas en los servicios L2 y L3.

TIPO DE RUTA	DESCRIPCIÓN	USO
1	Ruta de detección automática de Ethernet	· MAC Mass-Withdrawal · Split-Horizon · Aliasing (balanceo de carga)
2	Ruta de anuncio MAC	· Anunciar dirección MAC · Proporcionar enlaces de direcciones MAC/IP para la supresión de difusión del Protocolo de resolución de direcciones (ARP)
3	Ruta de multidifusión inclusiva	· Túneles de multidifusión utilizados para transportar tráfico de unidifusión y multidifusión desconocidos (BUM)
4	Ruta de segmento Ethernet	· Detección automática de segmentos Ethernet con varias conexiones · Elección del reenviador designado (DF)
5	Ruta de anuncio de prefijo IP	· Anuncio del prefijo IP para el reenvío entre subredes

Tabla 2. Tipos de ruta EVPN

Diagrama de topología de red

Utilice el diagrama de topología de red para resaltar la importancia y funcionalidad de las rutas EVPN.

Figura 1. Topología de red EVPN

Configuración genérica

Esta configuración es necesaria para las redes EVPN de enlace único o múltiple en todos los extremos del proveedor (PE).

BGP:

router bgp 100
 bgp router-id 10.10.33.33
 address-family l2vpn evpn  

EVPN:

evpn

 ethernet-segment

 !

 evi 1  

L2VPN:

l2vpn

 bridge group EVPN

  bridge-domain EVPN

   interface < TenGigE0/0/0/45.10 /BE20.10>

   !

   evi 1

Interfaz de acceso:

interface < TenGigE0/0/0/45.10 /BE20.10> l2transport
 encapsulation dot1q 10
  rewrite ingress tag pop 1 symmetric

Tipo de ruta 1 y su importancia

En una situación de varias conexiones, cuando el dispositivo del extremo del cliente (CE) se conecta a varios PE a través de un paquete de protocolo de control de agregación de enlaces (LACP), desde la perspectiva de CE, se conecta virtualmente a un solo PE. Esto se puede emular usando esta configuración en PE1 y PE2.

 lacp system MAC aaaa.aaaa.aaaa

evpn

interface Bundle-Ether20

  ethernet-segment

   identifier type 0 00.21.21.21.21.21.21.21.21  

La configuración establece redundancia (activa en todos los casos) para CE1, lo que permite que tanto PE1 como PE2 reenvíen tráfico de forma activa a CE1. Cuando el PE3 remoto necesita enviar tráfico a CE1, puede elegir rutearlo a través de PE1 o PE2. Esta redundancia se logra mediante la publicidad de PE1 y PE2 de las rutas EVPN relevantes a PE3, lo que garantiza una distribución eficiente del tráfico.

Ruta de descubrimiento automático de Ethernet

Se utiliza para anunciar ESI, un ID de etiqueta Ethernet y la información de EVI.

Existen dos tipos de rutas de Detección automática de Ethernet:

- Por ESI y por EVI:

RP/0/RSP0/CPU0:ASR9910-3-PE1#show bgp l2vpn evpn rd  10.10.11.11:1   route-type 1

Route Distinguisher: 10.10.11.11:1 (default for vrf EVPN)

*> [1][0000.2121.2121.2121.2121][0]/120

                       0.0.0.0                                0 i

* i                    10.10.22.22                   100      0 i

*>i[1][0000.2121.2121.2121.2121][4294967295]/120

                       10.10.22.22                   100      0 i

Por ESI

Esta ruta es crucial ya que notifica al PE3 y a otros peers EVPN remotos que el PE1 y el PE2 comparten la misma configuración ESI.

RP/0/RSP0/CPU0:PE2-9001-2#show bgp l2vpn evpn rd 10.10.22.22:0 [1][10.10.22.22:1][0000.2121.2121.2121.2121][4294967295]/184 detail
Sat Aug  5 09:00:46.410 UTC

BGP routing table entry for [1][10.10.22.22:1][0000.2121.2121.2121.2121][4294967295]/184, Route Distinguisher: 10.10.22.22:0

<snIP>

Local Label: 0 (no rewrite);

<snIP>

Local

    0.0.0.0 from 0.0.0.0 (10.10.22.22), if-handle 0x00000000

      Origin IGP, localpref 100, valid, redistributed, best, group-best, import-candidate, rib-install

      Received Path ID 0, Local Path ID 1, version 61

      Extended community: EVPN ESI Label:0x00:24014 RT:100:1

Las dos funciones importantes de esta ruta por ESI son:

Retirada de MAC masiva

Figura 2 Retirada de MAC masiva

Según la Figura 2., la información de alcance de la dirección MAC del dispositivo CE (C1) se anuncia desde el PE local (L1 y L2) a los PE remotos (L3 y L4) a través del plano de control BGP sobre la nube MPLS. Cuando una interfaz de acceso deja de funcionar, se debe retirar la información de alcance de la capa de red (NLRI) asociada. En las redes de gran escala, el tiempo que se tarda en retirar todas las rutas MAC/IP asociadas a una ESI puede provocar una interrupción significativa del flujo de datos. Para garantizar una convergencia más rápida, cuando la interfaz de acceso en un PE (por ejemplo, L1) deja de funcionar, se envía una retirada de ruta por ESI desde L1 a sus PE pares (L2, L3 y L4). Estos peers luego actualizan la dirección de siguiente salto para la ESI a la dirección L2 con una interfaz ESI activa, asegurando una convergencia rápida para todas las direcciones MAC asociadas con esa ESI.

Mecanismo Split Horizon

Dentro de la misma ESI, el mecanismo de horizonte dividido ayuda a detener el tráfico BUM que vuelve al CE originado a través de un PE diferente.

Figura 3. Mecanismo de horizonte dividido

En este ejemplo:

• C1 está conectado a L1 y L2, C2 está conectado a L2 solamente.
• C1 y C2 pertenecen a EVI-1.
• Cuando el tráfico de difusión (solicitud ARP para dirección IP C2) se origina en C1, se envía a L1. Ahora, L1 tiene que enviar este tráfico a todos los peers EVPN incluyendo L2 ya que L2 también aloja C2 que necesita la solicitud ARP, pero L2 aloja tanto C1 como C2.
• L2 no debe enviar la solicitud ARP de vuelta a C1 ya que esto puede causar un loop de tráfico.
• Por lo tanto, para evitar bucles de tráfico, cuando esta solicitud ARP se envía de L1 a L2, se envía junto con este EVPN ESI. Label:0x00:24014 (L2 anuncia esta etiqueta a L1 para esta ESI configurada en la interfaz de acceso en la ruta Per ESI).
• Cuando L2 ve el paquete con EVPN ESI LABEL (también llamado Spilt Horizon Label) se abstiene de enviarlo a C1 y envía esta solicitud a todos los dispositivos CE conectados a L2.
• De esta manera se evita el loop de tráfico, y este mecanismo se denomina Mecanismo de horizonte dividido.

Por EVI

La importancia de esta ruta es anunciar la etiqueta de alias, que es utilizada por el otro PE para equilibrar la carga del tráfico a través de varios PE que poseen el ESI.

RP/0/RSP0/CPU0:PE2-9001-2#show bgp l2vpn evpn rd 10.10.22.22:1 [1][0000.2121.2121.2121.2121][0]/120 detail
BGP routing table entry for [1][0000.2121.2121.2121.2121][0]/120, Route Distinguisher: 10.10.22.22:1

<snIP>

Local Label: 24012 (no rewrite);

<snIP>

Local

    0.0.0.0 from 0.0.0.0 (10.10.22.22), if-handle 0x00000000

      Origin IGP, localpref 100, valid, redistributed, best, group-best, import-candidate, rib-install

      Received Path ID 0, Local Path ID 1, version 8

      Extended community: RT:100:1

      Dependency List:

       EVPN

Ruta de anuncio MAC/IP de tipo 2 de ruta

La importancia de esta ruta radica en su capacidad de anunciar direcciones MAC/IP aprendidas localmente a otros PE junto con una etiqueta de unidifusión. Este tipo de ruta 2 se importa en EVI 1 del PE par, ya que el destino de ruta de importación para EVI 1 a través de todos los PE en AS 100 es 100:1.

evpn

 ethernet-segment

 !

 evi 1

  advertise-MAC

El comando advertise-MAC se debe configurar para habilitar el anuncio de la dirección MAC aprendida localmente en esa interfaz AC como tipo de ruta 2.

Ruta MAC

Anuncio de dirección MAC CE de enlace único

RP/0/RSP0/CPU0:PE3-9006-1#show bgp l2vpn evpn rd 10.10.33.33:1 [2][0][48][c8f9.f98c.0bbf][0]/104
BGP routing table entry for [2][0][48][c8f9.f98c.0bbf][0]/104, Route Distinguisher: 10.10.33.33:1

<snIP>

Local label:24012(no rewrite);

Path #1: Received by speaker 0

Flags: 0x202000000504000b+0x00, import: 0x000, EVPN: 0x1

Advertised to update-groups (with more than one peer):

    0.2

  Local

    0.0.0.0 from 0.0.0.0 (10.10.33.33), if-handle 0x00000000

      Origin IGP, localpref 100, valid, redistributed, best, group-best, import-candidate, rib-install

      Received Path ID 0, Local Path ID 1, version 399

      Extended community: SoO:10.10..33.33:1 0x060e:0000.0000.000a RT:100:1

      EVPN ESI: 0000.0000.0000.0000.0000 >> the ESI value is set to 0 when there is no ESI configured on the access interface

Anuncio de dirección MAC CE de varias direcciones

La diferencia entre el tipo de ruta 2 cuando lo anuncia una interfaz de acceso configurada sin ESI y la interfaz de acceso configurada con ESI es que este valor de ESI se incluye en el tipo de ruta 2 como una comunidad ampliada. Esto ayuda en el balanceo de carga del tráfico entre todos los PE que tienen el mismo ESI configurado.

RP/0/RSP0/CPU0:PE2-9001-2#show bgp l2vpn evpn

<snIP>

*> [2][0][48][1833.9d3d.193f][0]/104

                                      0.0.0.0                                      0 i

* i                                   10.10.11.11                         100      0 i

RP/0/RSP0/CPU0:PE3-9006-1#show bgp l2vpn evpn rd 10.10.33.33:1 [2][0][48][183
BGP routing table entry for [2][0][48][1833.9d3d.193f][0]/104, Route Distinguisher: 10.10.33.33:1
Paths: (2 available, best #2)

Local

    10.10.11.11 (metric 20) from 10.10.11.11 (10.10.11.11)

      Received Label 24012

      Origin IGP, localpref 100, valid, internal, import-candidate, imported, rib-install

      Received Path ID 0, Local Path ID 0, version 0

      Extended community: SoO:10.10.11.11:1 0x060e:0000.0000.000a RT:100:1

      EVPN ESI: 0000.2121.2121.2121.2121>>> this MAC route is tag with the ESI

      Source AFI: L2VPN EVPN, Source VRF: default, Source Route Distinguisher: 10.10.11.11:1

Path #2: Received by speaker 0

  Not advertised to any peer

  Local

    10.10.22.22 (metric 10) from 10.10.22.22 (10.10.22.22)

      Received Label 24012

      Origin IGP, localpref 100, valid, internal, best, group-best, import-candidate, imported, rib-install

      Received Path ID 0, Local Path ID 1, version 797

      Extended community: SoO:10.10.22.22:1 0x060e:0000.0000.000a RT:100:1

      EVPN ESI: 0000.2121.2121.2121.2121>> this MAC route is tag with the ESI

      Source AFI: L2VPN EVPN, Source VRF: default, Source Route Distinguisher: 10.10.22.22:1

Ruta MAC/IP

vrf TEST

 rd 10.10.33.33:3000

 address-family IPv4 unicast

  import route-target

   100:100

   200:200

  !

  export route-target

   100:100

interface BVI3000

 host-routing

 vrf TEST

 IPv4 address 192.168.10.1 255.255.255.0

 MAC-address aaaa.aaaa.aaaa

router bgp 100

 bgp router-id 10.10.33.33

!

address-family vpnv4 unicast

 !

 address-family l2vpn evpn


vrf TEST

  rd 10.10.33.33:3000

  address-family IPv4 unicast

   redistribute connected

l2vpn

 bridge group vESI-TEST

  bridge-domain vESI-TEST

   interface Bundle-Ether30.3000

   !

   routed interface BVI3000

   !

   evi 3000

RP/0/RSP0/CPU0:PE2#show bgp l2vpn evpn
<snIP>
Route Distinguisher: 10.10.33.33:3000

*>i[2][0][48][d46a.35eb.400c][32][192.168.20.3]/136

                         10.10.33.33                   100      0 i


RP/0/RSP0/CPU0:PE2#show bgp l2vpn evpn rd 10.10.22.22:3000 [2][0][48][d46a.35eb.400c][32][192.168.20.3]/136 detail 
Tue Nov 28 08:59:36.085 UTC
BGP routing table entry for [2][0][48][d46a.35eb.400c][32][192.168.20.3]/136, Route Distinguisher: 10.10.22.22:3000

<snIP>

  Flags: 0x2000020005060005+0x00, import: 0x080, EVPN: 0x3

  Not advertised to any peer

  Local

    10.10.33.33 (metric 3) from 10.10.33.33 (10.10.33.33), if-handle 0x00000000

      Received Label 24005, Second Label 24006

      Origin IGP, localpref 100, valid, internal, best, group-best, import-candidate, imported, rib-install

      Received Path ID 0, Local Path ID 1, version 19279

      Extended community: SoO:10.10.33.33:3000 0x060e:0000.0000.0fa0 RT:100:100

      EVPN ESI: 0000.0000.0000.0000.0000

      Source AFI: L2VPN EVPN, Source VRF: default, Source Route Distinguisher: 10.10.33.33:3000

Cuando se descubre un host a través de ARP, las rutas MAC e IP de tipo 2 se anuncian con las etiquetas Bridge-Domain/EVI e IP VRF con sus respectivos destinos de ruta. Los destinos de ruta VRF y las etiquetas IP VPN se asocian con el tipo de ruta 2 para lograr un ruteo IP de hoja-hoja similar a las L3VPNs tradicionales. Para el reenvío de Capa 2 entre hoja y hoja, se utilizan los destinos de ruta Bridge-Domain/EVI y las etiquetas asociadas con el tipo de ruta 2.

Propagación de la Dirección MAC de Bridge-Domain a BGP

Cuando la interfaz de cara al CE está activa y el router recibe el primer paquete del CE, el aprendizaje y anuncio de direcciones MAC se realiza mediante el flujo de trabajo de componentes de plataforma:

Tabla MAC de dominio de puente > L2FIB > EVPN > BGP 

• Aprendido en Bridge-Domain - PE-CE (L2FIB) - es el primer componente que aprende la dirección MAC.

RP/0/RSP1/CPU0:ASR-9904-5-PE2#show l2vpn forwarding bridge-domain EVPN:EVPN MAC-address location 0/1/CPU0

Fri Jul 31 17:12:53.515 UTC

 To Resynchronize MAC table from the Network Processors, use the command...

    l2vpn resynchronize forwarding MAC-address-table location <r/s/i>

MAC Address    Type     Learned from/Filtered on   LC learned  Resync Age/Last Change   Mapped  to 

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

C8f9.f98c.0bbf dynamic Te0/0/0/45.10                N/A         31 Jul 17:03:54            N/A

• L2RIB: el MAC se mueve del BD a la tabla de rutas L2, donde el MAC se verifica si está duplicado o no, y en consecuencia los indicadores se establecen según el estado.
  
  

RP/0/RSP1/CPU0:ASR9906-1-PE1#show l2route evpn MAC all detail

Topo ID      MAC Address    Producer    Next Hop(s)              Seq No    Flags   Slot             

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

0           003c.1018.f5fe  LOCAL       TenGigE0/0/0/4.100, N/A   0        BLRcv   0/0/CPU0   

• EVPN

RP/0/RSP1/CPU0:ASR-9904-5-PE2#show evpn evi vpn-id 1 MAC
Fri Sep 20 08:21:44.128 UTC
VPN-ID  Encap    MAC address    IP address   Nexthop           Label    SID                                   

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

1       MPLS     1833.9d3d.193f   ::         10.10.11.11       24012

1       MPLS     1833.9d3d.193f   ::         10.10.22.22       24012

1       MPLS     c8f9.f98c.0bbf   ::         tengig0/0/0/45.10 24012

• Desde EVPN se propaga a BGP.

RP/0/RSP0/CPU0:PE2-9001-2#show bgp l2vpn evpn
<snIP>
*>  [2][0][48][1833.9d3d.193f][0]/104
                                 0.0.0.0                                           0 i
* i                              10.10.11.11                        100            0 i

Cuando el PE recibe un tipo de ruta 2 para EVI 1, se propaga a través de estos componentes:

• Se recibe la ruta BGP de tipo 2 con el valor de destino de ruta de 100:1
• Debido al Destino de ruta coincidente, se importa en la tabla EVPN -EVI 1 con la dirección IP de siguiente salto establecida en el PE que anuncia esa ruta y la etiqueta también se importa desde el tipo de ruta 2
• Luego se instala en la tabla L2RIB para verificar la unicidad de la dirección MAC y los indicadores se establecen en consecuencia
• Indicar qué dirección MAC está instalada en la tabla de direcciones MAC BD

Ruta con etiqueta Ethernet de multidifusión inclusiva (IMET) de tipo de ruta 3

Esta ruta es obligatoria para la entrega de tráfico BUM a través de redes EVPN. Esta ruta se utiliza para indicar a los otros PE (PE1) qué etiqueta utilizar si deben enviar tráfico BUM a PE3 para EVI 1.

RP/0/RSP0/CPU0:PE3-9006-1#show bgp l2vpn evpn rd 10.10.33.33:1 [3][0][32][10.10.33.33]/80 private
BGP routing table entry for [3][0][32][10.10.33.33]/80, Route Distinguisher: 10.10.33.33:1
Paths: (1 available, best #1)

  Advertised to update-groups (with more than one peer):

    0.2

  Path #1: Received by speaker 0

  Flags: 0x202000000504000b+0x00, import: 0x000, EVPN: 0x0

  Advertised to update-groups (with more than one peer):

    0.2

  Local

    0.0.0.0 from 0.0.0.0 (10.10.33.33), if-handle 0x00000000

      Origin IGP, localpref 100, valid, redistributed, best, group-best, import-candidate

      Received Path ID 0, Local Path ID 1, version 2

      Extended community: RT:100:1

      PMSI: flags 0x00, type 6, label 24013, ID 0x0a0a2121

      Dependency List:

      EVPN

Route Type 4 Ethernet Segment Route

El tipo de ruta 4 habilita la detección PE de multi-homing basada en la elección de destino de ruta y DF de importación de ES. Esta ruta solo se importa mediante PE configurados con el mismo valor ESI, como se controla mediante la importación ES: 0021.2121.2121. Este destino de ruta generado automáticamente es único para el identificador ESI correspondiente.

PE2 y PE1 generan esta ruta ya que tienen un ESI configurado en la interfaz de acceso Figura 1. Topología de red EVPN.

RP/0/RSP0/CPU0:PE1-9001-1#show bgp l2vpn evpn
<snIP>

Route Distinguisher: 10.10.11.11:0 (default for vrf ES:GLOBAL)

*> [4][0000.2121.2121.2121.2121][32][10.10.11.11]/128

                                        0.0.0.0                                 0 I

*>i[4][0000.2121.2121.2121.2121][32][10.10.22.22]/128

                                        10.10.22.22                    100      0 I

RP/0/RSP0/CPU0:PE2-9001-2#show bgp l2vpn evpn rd 10.10.11.11:0 [4][0000.2121.2121.2121.2121][32][10.10.11.11]/128 detail
Sat Aug  5 08:26:04.628 UTC
BGP routing table entry for [4][0000.2121.2121.2121.2121][32][10.10.11.11]/128, Route Distinguisher: 10.10.11.11:0

Local

    10.10.11.11 (metric 10) from 10.10.11.11 (10.10.11.11), if-handle 0x00000000

      Origin IGP, localpref 100, valid, internal, best, group-best, import-candidate, not-in-vrf

      Received Path ID 0, Local Path ID 1, version 10

      Extended community: EVPN ES Import:0021.2121.2121 DF Election:0:0x0008:0

Elección del DF

Figura 4 Comportamiento designado del reenviador

Aquí, el comportamiento de DF C2 es multihomed a L3 y L4 Solo el L4 que es elegido como DF es responsable de reenviar el tráfico BUM (identificado por la etiqueta BUM) desde el núcleo hacia el C2, el dispositivo no DF descarta este tráfico.

Route Type 5 IP Prefix Advertisement Route

La importancia de este tipo de ruta 5 es anunciar la dirección IP de IRB junto con la máscara de subred para igualar los PE EVPN. Se utiliza cuando las rutas de host (32 anunciadas por el tipo de ruta 2) no necesitan compartirse con los pares, ya que no alojan la VLAN. Sin embargo, para facilitar la comunicación entre subredes, se anuncia el tipo de ruta 5.

router bgp 100

 bgp router-id 10.10.5.5

 address-family IPv4 unicast

 !

 address-family vpnv4 unicast

 !

 address-family l2vpn evpn

neighbor 10.10.22.22

  remote-as 100

  update-source Loopback1

  address-family l2vpn evpn

   advertise vpnv4 unicast

RP/0/RSP0/CPU0:PE1-9001-1#show bgp l2vpn evpn rd 10.10.5.5:0 [5][0][24][192.168.200.200.0]/80 detail
Wed Aug 10 19:29:34.439 PDT
BGP routing table entry for [5][0][24][192.168.200.0]/80, Route Distinguisher: 10.10.5.5:0
<snIP>

    Local Label: 24006 (with rewrite);

      10.10.22.22 from 10.10.22.22 (10.10.22.22), if-handle 0x00000000

      Received Label 24012

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Conclusión

En los routers Cisco IOS XR, comprender los tipos de ruta EVPN y configurar correctamente las funciones EVPN es crucial para lograr un rendimiento óptimo de la red. Esto permite a los proveedores de servicios crear servicios de capa 2 y capa 3 escalables, flexibles y resistentes, lo que garantiza una comunicación eficaz entre los Data Centers distribuidos, los servicios en la nube y los usuarios finales.