IOS XRルータでのEVPNルートタイプとその機能の設定

はじめに

このドキュメントでは、ボーダーゲートウェイプロトコル(BGP)L2VPN AFI 25およびSAFI 70を使用した、レイヤ2/3コントロールプレーンの到達可能性のためのイーサネットVPN(EVPN)ルートタイプについて説明します。

前提条件

要件

マルチプロトコルラベルスイッチング(MPLS)およびL2VPNに関する基本的な知識があることが推奨されます。

使用するコンポーネント

このドキュメントの情報は、デバイス：アグリゲーションサービスルータ(ASR)9000(ASR9K)に基づくものです。

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、クリアな（デフォルト）設定で作業を開始しています。本稼働中のネットワークでは、各コマンドによって起こる可能性がある影響を十分確認してください。

使用される用語

次の表に、このドキュメントで使用する用語の概要を示します。

EVPNインスタンス(EVI)	EVIはEVPNネットワーク内のVPNを識別します。各EVIには一意のRDとRTが割り当てられています。イーサネットタグがEVIに割り当てられる
イーサネットセグメント識別子(ESI)	イーサネットセグメント(ES)は、10バイトのESIによって一意に識別されます

表 1.EVPNの主な用語

Cisco IOS XRルータのEVPNルートタイプ

次の表に、L2およびL3サービスでアドバタイズされるEVPNルートの要約を示します。

ルートタイプ	説明	使用方法
1	イーサネット自動検出ルート	・ MAC大量引き出し ・ スプリットホライズン ・ エイリアシング（ロードバランシング）
2	MACアドバタイズメントルート	・ MACアドレスのアドバタイズ ・ アドレス解決プロトコル(ARP)ブロードキャスト抑制のためのMAC/IPアドレスバインディングの提供
3	包括マルチキャストルート	・ 不明なユニキャストおよびマルチキャスト(BUM)ブロードキャストトラフィックの転送に使用されるマルチキャストトンネル
4	イーサネットセグメントルート	・ マルチホームイーサネットセグメントの自動検出 ・ 指定フォワーダ(DF)の選出
5	IPプレフィックスアドバタイズメントルート	・ サブネット間転送用のIPプレフィクスのアドバタイズメント

表 2 EVPNルートタイプ

ネットワークトポロジ図

ネットワークトポロジ図を使用して、EVPNルートの重要性と機能を強調します。

図 1.EVPNネットワークトポロジ

一般的な設定

この設定は、すべてのプロバイダーエッジ(PE)上のシングルホームまたはマルチホームEVPNネットワークに必要です。

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

アクセスインターフェイス：

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

ルートタイプ1とその重要性

マルチホームシナリオ（マルチホーム）では、Customer End（CE；カスタマーエンド）デバイスがLink Aggregation Control Protocol（LACP；リンク集約制御プロトコル）バンドルを介して複数のPEに接続されている場合、CEから見ると、仮想的には1つのPEだけに接続されます。この設定を使用してエミュレートできます PE1とPE2の両方でイネーブルにします。

 lacp system MAC aaaa.aaaa.aaaa

evpn

interface Bundle-Ether20

  ethernet-segment

   identifier type 0 00.21.21.21.21.21.21.21.21  

この設定により、CE1の（すべてアクティブな）冗長性が確立され、PE1とPE2の両方がトラフィックをCE1にアクティブに転送できるようになります。リモートPE3がCE1にトラフィックを送信する必要がある場合は、PE1またはPE2経由でのルーティングを選択できます。この冗長性は、PE1とPE2が関連するEVPNルートをPE3にアドバタイズすることで実現され、効率的なトラフィック分散が保証されます。

イーサネット自動検出ルート

これは、ESI、イーサネットタグID、およびEVI情報をアドバタイズするために使用されます。

イーサネット自動検出ルートには、次の2つのタイプがあります。

- ESIおよびEVIによる：

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

ESI単位

このルートは、PE3と他のリモートEVPNピアにPE1とPE2が同じESI設定を共有していることを通知するため、非常に重要です。

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

このルートのESIごとの2つの重要な機能は次のとおりです。

マスMAC回収

図 2：マスMAC回収

図2に示すように、CE(C1)デバイスのMACアドレス到達可能性情報は、ローカルPE（L1およびL2）から、MPLSクラウド上のBGPコントロールプレーンを介してリモートPE（L3およびL4）にアドバタイズされます。アクセスインターフェイスがダウンすると、関連するネットワーク層到達可能性情報(NLRI)を取り消す必要があります。大規模なネットワークでは、ESIに関連付けられたすべてのMAC/IPルートの取り消しに要する時間が、データフローの著しい中断につながる可能性があります。コンバージェンスを高速化するために、PEのアクセスインターフェイス（L1など）がダウンすると、L1からそのピアPE（L2、L3、およびL4）にESIごとのルート取り消しが送信されます。これらのピアは、アクティブなESIインターフェイスでESIのネクストホップアドレスをL2アドレスに更新し、そのESIに関連付けられたすべてのMACアドレスの高速コンバージェンスを保証します。

スプリットホライズン機構

同じESI内で、スプリットホライズンメカニズムは、異なるPEを経由して発信元CEにループバックするBUMトラフィックを停止するのに役立ちます。

図 3：スプリットホライズンのメカニズム

この例では、

• C1はL1とL2の両方に接続され、C2はL2にのみ接続されます。
• C1とC2はEVI-1に属しています。
• ブロードキャスト（C2 IPアドレスのARP要求）トラフィックがC1から発信されると、L1に送信されます。ここで、L2はARP要求を必要とするC2もホストしていますが、L2はC1とC2の両方をホストしているため、L1はこのトラフィックをL2を含むすべてのEVPNピアに送信する必要があります。
• L2は、トラフィックループを引き起こす可能性があるため、ARP要求をC1に送り返してはなりません。
• したがって、トラフィックループを回避するために、このARP要求がL1からL2に送信される場合、このEVPN ESIとともに送信されます。ラベル：0x00:24014（このラベルは、Per ESIルートのアクセスインターフェイスに設定されているこのESIについて、L2からL1にアドバタイズされます）
• L2は、EVPN ESI LABEL（Spilt Horizon Labelとも呼ばれる）を持つパケットを確認すると、C1への送信を拒否し、L2に接続されているすべてのCEデバイスにこの要求を送信します。
• このようにしてトラフィックループを回避し、このメカニズムをスプリットホライズンメカニズムと呼びます。

EVIごと

このルートの重要性は、エイリアスラベルをアドバタイズすることです。エイリアスラベルは、ESIを所有する複数のPE間でトラフィックのロードバランシングを行うために他のPEによって使用されます。

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

ルートタイプ2 MAC/IPアドバタイズメントルート

このルートの重要性は、ローカルで学習したMAC/IPアドレスをユニキャストラベルとともに他のPEにアドバタイズする機能にあります。このルートタイプ2は、ピアPEのEVI 1にインポートされます。これは、AS 100内のすべてのPEにわたるEVI 1のインポートルートターゲットが100:1であるためです。

evpn

 ethernet-segment

 !

 evi 1

  advertise-MAC

ACインターフェイスでローカルに学習されたMACアドレスのルートタイプ2としてのアドバタイズメントを有効にするには、advertise-MACコマンドを設定する必要があります。

MACルート

シングルホームCE MACアドレスアドバタイズメント

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

マルチホームCE MACアドレスアドバタイズメント

ESIが設定されていないアクセスインターフェイスによってアドバタイズされたルートタイプ2とESIが設定されているアクセスインターフェイスの違いは、このESI値が拡張コミュニティとしてルートタイプ2に含まれることです。これは、同じESIが設定されているすべてのPE間でトラフィックのロードバランシングを行うのに役立ちます。

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

MAC/IPルート

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

ARPを介してホストが検出されると、MACおよびIPルートタイプ2が、それぞれのルートターゲットを持つブリッジドメイン/EVIおよびIP VRFラベルでアドバタイズされます。従来のL3VPNと同様のリーフIPルーティングを実現するために、VRFルートターゲットとIP VPNラベルがルートタイプ2に関連付けられます。リーフ間のレイヤ2フォワーディングでは、ブリッジドメイン/EVIルートターゲットと、ルートタイプ2に関連付けられたラベルが使用されます。

ブリッジドメインからBGPへのMACアドレスの伝播

CE側のインターフェイスがアップ状態で、ルータがCEから最初のパケットを受信すると、MACアドレスの学習とアドバタイズメントは、プラットフォームコンポーネントのワークフローを使用して行われます。

ブリッジドメインMACテーブル> L2FIB > EVPN > BGP 

• ブリッジドメインで学習されるPE-CE(L2FIB):MACアドレスを学習する最初のコンポーネントです。

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:MACはBDからL2ルートテーブルに移動します。L2ルートテーブルでは、MACが重複しているかどうかがチェックされ、それに応じてステータスに従ってフラグが設定されます。
  
  

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

• EVPNからBGPに伝搬されます。

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

PEがEVI 1のルートタイプ2を受信すると、次のコンポーネントを介して伝播されます。

• ルートターゲット値が100:1のBGPルートタイプ2が受信されます
• 一致するルートターゲット(RT)があるため、EVPN -EVI 1テーブルにインポートされます。ネクストホップIPアドレスは、そのルートをアドバタイズしているPEに設定され、ラベルもルートタイプ2からインポートされます
• 次に、MACアドレスの一意性をチェックするためにL2RIBテーブルにインストールされ、フラグがそれに応じて設定されます
• BD MACアドレステーブルにインストールされているMACアドレスを投稿する

ルートタイプ3包括的マルチキャストイーサネットタグ(IMET)ルート

このルートは、EVPNネットワークを介したBUMトラフィック配信に必要です。 このルートは、他のPE(PE1)がEVI 1のPE3にBUMトラフィックを送信する必要がある場合に、使用するラベルを通知するために使用されます。

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

ルートタイプ4イーサネットセグメントルート

ルートタイプ4では、ESインポートルートターゲット(RT)とDFの選択に基づいて、マルチホーミングPE検出が有効になります。このルートは、ESインポート0021.2121.2121によって制御されるように、同じESI値で設定されたPEによってのみインポートされます。この自動生成ルートターゲットは、対応するESI識別子に対して一意です。

PE2とPE1は、アクセスインターフェイス上に設定されたESIがあるため、このルートを生成します（図1）。EVPNネットワークトポロジ。

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

DFの選択

図 4：指定フォワーダの動作

ここで、DF動作C2はL3およびL4にマルチホームされています。DFとして選択されたL4だけが、（BUMラベルによって識別される）コアからC2に向かうBUMトラフィックを転送する役割を担います。非DFデバイスはこのトラフィックをドロップします。

ルートタイプ5 IPプレフィックスアドバタイズメントルート

このルートタイプ5の重要性は、ピアEVPN PEに対して、サブネットマスクとともにIRB IPアドレスをアドバタイズすることです。これは、ホストルート（ルートタイプ2によってアドバタイズされる32）がVLANをホストしないため、ピアと共有する必要がない場合に使用されます。ただし、サブネット間通信を容易にするために、ルートタイプ5がアドバタイズされます。

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

      Origin incomplete, metric 0  localpref 100, valid, external, best, group-best, import-candidate, not-in-vrf

      Received Path ID 0, Local Path ID 1, version 846

      Extended community: Flags 0x6: RT:1000:1000

      EVPN ESI: 0000.0000.0000.0000.0000, Gateway Address : 0.0.0.0

結論

Cisco IOS XRルータでは、EVPNルートタイプを理解し、EVPN機能を正しく設定することが、最適なネットワークパフォーマンスを実現するために不可欠です。これにより、サービスプロバイダーは、スケーラブルで柔軟、かつ復元力のあるレイヤ2およびレイヤ3サービスを構築し、分散したデータセンター、クラウドサービス、およびエンドユーザ間の効率的な通信を確保できます。