目錄

簡介

必要條件

需求

採用元件

背景資訊

VXLAN的封包格式

遠端VTEP探索

設定

網路圖表

9396-A組態

9396-B組態

9508-A組態

9396-C配置

驗證

對等體之間的流量開始後的狀態

疑難排解

簡介

本檔案介紹如何透過IPv4多點傳送傳輸設定和驗證虛擬可擴充區域網路(VXLAN)泛洪和學習模式。

必要條件

需求

思科建議您瞭解基本IP多點傳送。

採用元件

本檔案中的資訊是根據Nexus平台。

本文中的資訊是根據特定實驗室環境內的裝置所建立。文中使用到的所有裝置皆從已清除（預設）的組態來啟動。如果您的網路運作中，請確保您瞭解任何指令可能造成的影響。

背景資訊

VXLAN的用途是提供與VLAN相同的乙太網路第2層網路服務。VXLAN使用UDP封包封裝MAC位址，此封包使得第2層封包得以透過第3層網路傳輸。因此，它基本上是UDP內MAC報頭。

VXLAN引入一個8位元組的VXLAN標頭，其中包括24位元VXLAN網路識別碼(VNID)和幾個保留位元。VXLAN標頭與原始乙太網路訊框一起進入UDP負載。24位VNID用於識別第2層網段並在網段之間保持第2層隔離。在VNID中的全部24位元中，VXLAN可支援1600萬個LAN區段。從而解決了VLAN的侷限性問題。沒有VxLAN，您只能擁有4094個VLAN，隨著需求的增加，現代網路需要更多的VLAN，而VXLAN是解決此問題的解決方案。

由於它使用乙太網幀來封裝資料包，因此乙太網屬性需要保持完整，如廣播、未知的單點傳播和多點傳播。為了解決這些型別的流量，使用組播。本檔案將說明VXLAN泛洪和學習。名稱表示它泛洪資料包並學習遠端終端。這表示資料平面並非一直處於開啟狀態，只要流量資料平面建立完畢，而MAC位址到期時，資料平面就會到期。

VXLAN的封包格式

如圖所示，原始幀封裝在VXLAN報頭中，VNID為24位，VXLAN報頭為8位元組。該報頭進一步封裝在UDP報頭中，外部報頭是IP報頭。

來源IP位址是封裝虛擬終端端點(VTEP)的IP，且目的地IP可以是多點傳送或單點傳播。VXLAN使用VXLAN通道端點(VTEP)裝置將租戶的終端裝置對應到VXLAN區段，以便執行VXLAN封裝和解除封裝。每個VTEP有兩個介面：一個是本地LAN網段上的交換機介面，用於支援通過橋接進行的本地終端通訊；另一個是到傳輸IP網路的IP介面。

遠端VTEP探索

當主機開始傳送流量時，遵循的流程如下所述。此時，VTEP不知道遠端主機的MAC地址。

1. 終端站向遠端站傳送位址解析通訊協定(ARP)封包。

2. 封包會到達VTEP-A，且由於VTEP-A不知道VTEP-B，因此會將該封包封裝在VXLAN標頭中。它將組播IP地址用作目標IP地址。由於所有VTEP都使用同一個組播地址，因此所有組播都加入同一個組播組。

3. 此封包會到達所有VTEP並將其解除封裝，如此一來，遠端VTEP便可得知其他VTEP。由於解除封裝的VTEP具有VNID，因此會在已設定相同VNID的VLAN中轉送。

4. 現在，遠端傳送ARP回覆封包，並到達VTEP-B，因為現在VTEP-B知道VTEP-A，所以它再次封裝原始訊框，但現在目的地IP位址是VTEP-B，而且是單點傳播IP位址。

5. ARP回復到達VTEP-A，現在VTEP-A可以獲知VTEP-B並與VTEP-B形成鄰居關係。

如圖所示，主機H1屬於VLAN 10，封裝在VNID中10000。  如下圖所示，使用H1的SMAC和使用H2的DMAC封裝在VNI 1000中，源IP和目標IP可以是本部分所述的組播或單播。

設定

網路圖表

- 9396-A和9396-B是視為VTEP-1的VPC對等路由器

- 9396-C是VTEP-2

- 圖中有兩台位於VLAN 10中的主機，即10.10.10.1和10.10.10.2

- 將VLAN 10與VNID一起使用作為10010

- 230.1.1.1用作組播組

若要在Nexus上啟用VXLAN，需要啟用此功能。

9396-A組態

!

feature vn-segment-vlan-based

feature nv overlay

!

vlan 10

vn-segment 10010   ------> 10010 is VNID

!

interface nve1

no shutdown

source-interface loopback0

member vni 10010 mcast-group 230.1.1.1

!

interface eth1/2

!

ip pim sparse-mode

!

interface loopback0

ip address 10.1.1.1/32

ip address 10.1.1.10/32 secondary

ip router ospf 9k area 0.0.0.0

ip pim sparse-mode

!

附註：10.1.1.10用作輔助IP地址，只有在使用vPC時，環回必須具有輔助IP地址。兩個vPC對等體必須具有相同的輔助IP地址，但主IP地址不同。

!

feature vpc

!

vpc domain 1

peer-switch

peer-keepalive destination 10.31.113.41 source 10.31.113.40

peer-gateway

!

interface port-channel1

vpc peer-link

!

interface port-channel112

vpc 112

!

9396-B組態

!

vlan 10

vn-segment 10010   ------>    10010 is VNID

!

interface nve1

no shutdown

source-interface loopback0

member vni 10010 mcast-group 230.1.1.1

!

interface eth1/2

ip pim sparse-mode

!

interface loopback0

ip address 10.1.1.2/32

ip address 10.1.1.10/32 secondary

ip router ospf 9k area 0.0.0.0

ip pim sparse-mode

!

feature vpc

!

vpc domain 1

peer-switch

peer-keepalive destination 10.31.113.40 source 10.31.113.41

peer-gateway

!

interface port-channel1

vpc peer-link

!

interface port-channel112

vpc 112

!

9508-A組態

feature pim

ip pim rp-address 10.1.1.5 group-list 224.0.0.0/4

ip pim ssm range 232.0.0.0/8

interface loopback0

ip pim sparse-mode

interface Ethernet5/2

ip pim sparse-mode

interface Ethernet5/3

ip pim sparse-mode

interface Ethernet5/4

ip pim sparse-mode

附註：在9508上，僅需啟用pim。由於這是VTEP，因此不需要VXLAN的任何功能。

9396-C配置

!

vlan 10

vn-segment 10010

!

interface loopback0

ip address 10.1.1.3/32

ip router ospf 9k area 0.0.0.0

ip pim sparse-mode

!

interface nve1

no shutdown

source-interface loopback0

member vni 10010 mcast-group 230.1.1.1

!

int eth1/2

ip pim sparse-mode

!

驗證

使用本節內容，確認您的組態是否正常運作。

到目前為止，主機尚未開始傳送資料包流。由於9396-A是VPC保持裝置，因此它從輔助IP地址發起流量，並充當組播流的源IP地址。

9396-A# sh nve interface

Interface: nve1, State: Up, encapsulation: VXLAN

VPC Capability: VPC-VIP-Only [notified]

Local Router MAC: d8b1.9076.9053

Host Learning Mode: Data-Plane

Source-Interface: loopback0 (primary: 10.1.1.1, secondary: 10.1.1.10)

9396-A# sh ip mroute 230.1.1.1

IP Multicast Routing Table for VRF "default"

(*, 230.1.1.1/32), uptime: 01:09:34, ip pim nve

Incoming interface: Ethernet1/2, RPF nbr: 192.168.10.2

Outgoing interface list: (count: 1)

nve1, uptime: 00:11:20, nve

(10.1.1.3/32, 230.1.1.1/32), uptime: 00:12:19, ip mrib pim nve

Incoming interface: Ethernet1/2, RPF nbr: 192.168.10.2

Outgoing interface list: (count: 1)

nve1, uptime: 00:11:20, nve

(10.1.1.10/32, 230.1.1.1/32), uptime: 00:11:20, nve ip mrib pim

Incoming interface: loopback0, RPF nbr: 10.1.1.10

Outgoing interface list: (count: 1)

Ethernet1/2, uptime: 00:11:20, pim

在*,G條目nve介面中填充傳出介面清單(OIL)。 如下圖所示，10.1.1.10是組播流的源，而nve介面是面向eth1/2的組播流的最後一個跳路由器，該組播流是外發介面。

由於不存在來自主機的流量，因此沒有nve對等體：

9396-A# show  mac address-table vlan 10

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

VLAN     MAC Address      Type      age     Secure NTFY Ports

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

*   10     8c60.4f93.5ffc   dynamic  0         F      F    Po112   >> This mac is for host 10.10.10.1

9396-A# sh nve peers

Interface Peer-IP          State LearnType Uptime   Router-Mac

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

此輸出顯示vPC輸出必須顯示的樣子：

9396-A# sh vpc brief

Legend:

(*) - local vPC is down, forwarding via vPC peer-link

vPC domain id                     : 1

Peer status                       : peer adjacency formed ok

vPC keep-alive status             : peer is alive

Configuration consistency status  : success

Per-vlan consistency status       : success

Type-2 consistency status         : success

vPC role                          : primary

Number of vPCs configured         : 1

Peer Gateway                      : Enabled

Dual-active excluded VLANs        : -

Graceful Consistency Check        : Enabled

Auto-recovery status              : Disabled

Delay-restore status              : Timer is off.(timeout = 30s)

Delay-restore SVI status          : Timer is off.(timeout = 10s)

vPC Peer-link status

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

id   Port   Status Active vlans

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

1    Po1    up     1-10

vPC status

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

id   Port   Status Consistency Reason                     Active vlans

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

112  Po112  up     success     success                    1-10

9396-A# sh vpc consistency-parameters global

Legend:

Type 1 : vPC will be suspended in case of mismatch

Name                        Type  Local Value            Peer Value

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

Vlan to Vn-segment Map      1     1 Relevant Map(s)      1 Relevant Map(s)

STP Mode                    1     Rapid-PVST             Rapid-PVST

STP Disabled                1     None                   None

STP MST Region Name         1     ""                     ""

STP MST Region Revision     1     0                      0

STP MST Region Instance to  1

VLAN Mapping

STP Loopguard               1     Disabled               Disabled

STP Bridge Assurance        1     Enabled                Enabled

STP Port Type, Edge         1     Normal, Disabled,      Normal, Disabled,

BPDUFilter, Edge BPDUGuard        Disabled               Disabled

STP MST Simulate PVST       1     Enabled                Enabled

Nve Admin State, Src Admin  1     Up, Up, 10.1.1.10, DP  Up, Up, 10.1.1.10, DP

State, Secondary IP, Host

Reach Mode

Nve Vni Configuration       1     10010                  10010

Nve encap Configuration     1     vxlan                  vxlan

Interface-vlan admin up     2

Interface-vlan routing      2     1                      1

capability

Allowed VLANs               -     1-10                   1-10

Local suspended VLANs       -     -                      -

9508-A

由於9508-A路由是核心路由器，因此它不瞭解VXLAN，它只瞭解mroute條目，如下所示：

9508-A# sh ip mroute 230.1.1.1

IP Multicast Routing Table for VRF "default"

(*, 230.1.1.1/32), uptime: 01:30:06, pim ip

Incoming interface: loopback0, RPF nbr: 10.1.1.5, uptime: 01:30:06

Outgoing interface list: (count: 3)

Ethernet5/3, uptime: 00:14:11, pim

Ethernet5/2, uptime: 00:14:31, pim

Ethernet5/4, uptime: 00:16:22, pim

(10.1.1.3/32, 230.1.1.1/32), uptime: 00:15:44, pim mrib ip

Incoming interface: Ethernet5/4, RPF nbr: 192.168.10.10, uptime: 00:15:44, internal

Outgoing interface list: (count: 2)

Ethernet5/3, uptime: 00:14:11, pim

Ethernet5/2, uptime: 00:14:31, pim

(10.1.1.10/32, 230.1.1.1/32), uptime: 00:14:31, pim mrib ip

Incoming interface: Ethernet5/2, RPF nbr: 192.168.10.1, uptime: 00:14:31, internal

Outgoing interface list: (count: 1)

Ethernet5/4, uptime: 00:14:31, pim

9396-C

9396-C# show ip mroute

IP Multicast Routing Table for VRF "default"

(*, 230.1.1.1/32), uptime: 01:07:34, ip pim nve

Incoming interface: Ethernet1/2, RPF nbr: 192.168.10.9

Outgoing interface list: (count: 1)

nve1, uptime: 00:10:38, nve

(10.1.1.3/32, 230.1.1.1/32), uptime: 00:10:38, nve ip mrib pim

Incoming interface: loopback0, RPF nbr: 10.1.1.3

Outgoing interface list: (count: 1)

Ethernet1/2, uptime: 00:09:49, pim

(10.1.1.10/32, 230.1.1.1/32), uptime: 00:08:05, ip mrib pim nve

Incoming interface: Ethernet1/2, RPF nbr: 192.168.10.9

Outgoing interface list: (count: 1)

nve1, uptime: 00:08:05, nve

對等體之間的流量開始後的狀態

一旦主機1（即10.10.10.1）開始向10.10.10.2 NVE對等點傳送流量：

9396-A# sh mac address-table dynamic

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

VLAN     MAC Address      Type      age     Secure NTFY Ports

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

*   10     8c60.4f93.5ffc   dynamic  0         F      F    Po112

+   10     8c60.4f93.647c   dynamic  0         F      F    nve1(10.1.1.3)

9396-A# sh nve peers

Interface Peer-IP          State LearnType Uptime   Router-Mac

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

nve1      10.1.1.3         Up    DP        00:00:14 n/a

9396-A# sh nve peers detail

Details of nve Peers:

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

Peer-Ip: 10.1.1.3

NVE Interface       : nve1

Peer State          : Up

Peer Uptime         : 00:04:49

Router-Mac          : n/a

Peer First VNI      : 10010

Time since Create   : 00:04:49

Configured VNIs     : 10010

Provision State     : add-complete

Route-Update        : Yes

Peer Flags          : None

Learnt CP VNIs      : --

Peer-ifindex-resp   : Yes

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

9396-A sh nve vni 10010 detail

VNI: 10010

NVE-Interface       : nve1

Mcast-Addr          : 230.1.1.1

VNI State           : Up

Mode                : data-plane

VNI Type            : L2 [10]

VNI Flags           :

Provision State     : add-complete

Vlan-BD             : 10

SVI State           : n/a

9396-A# sh nve internal vni 10010

VNI 10010

Ready-State         : Ready [L2-vni-flood-learn-ready]

同樣地，在9396-C NVE對等點必須啟動：

9396-C# show mac address-table dynamic

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

VLAN     MAC Address      Type      age     Secure NTFY Ports

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

*   10     8c60.4f93.5ffc   dynamic  0         F      F    nve1(10.1.1.10)

*   10     8c60.4f93.647c   dynamic  0         F      F    Eth1/13

9396-C# sh nve peers

Interface Peer-IP          State LearnType Uptime   Router-Mac

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

nve1      10.1.1.10        Up    DP        00:08:28 n/a

9396-C# sh nve peers detail

Details of nve Peers:

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

Peer-Ip: 10.1.1.10

NVE Interface       : nve1

Peer State          : Up

Peer Uptime         : 00:08:32

Router-Mac          : n/a

Peer First VNI      : 10010

Time since Create   : 00:08:32

Configured VNIs     : 10010

Provision State     : add-complete

Route-Update        : Yes

Peer Flags          : None

Learnt CP VNIs      : --

Peer-ifindex-resp   : Yes

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

9396-C sh nve vni 10010 detail

VNI: 10010

NVE-Interface       : nve1

Mcast-Addr          : 230.1.1.1

VNI State           : Up

Mode                : data-plane

VNI Type            : L2 [10]

VNI Flags           :

Provision State     : add-complete

Vlan-BD             : 10

SVI State           : n/a

9396-C# sh nve internal vni 10010

VNI 10010

Ready-State         : Ready [L2-vni-flood-learn-ready]

如圖所示，NVE對等體基於資料平面學習，它使用泛洪和學習機制。如果MAC地址超時，則nve對等體會關閉。

疑難排解

目前尚無適用於此組態的具體疑難排解資訊。