5 基于BGP EVPN实现Cisco VxLAN控制层面之MA

2020-04-27 本文已影响0人小岳_

一、说明

本篇主要描述BGP EVPN VxLAN同VNI内互通的控制层面操作，其中也包含了数据层面的转发过程；
本篇网络拓扑和配置信息全部基于上一篇“4 基于BGP EVPN实现Cisco VxLAN实验 & 分布式任播网关”。

二、拓扑

image.png

三、同VNI内控制层面操作(MAC地址学习过程)

以拓扑中的PC1和PC2同网段互通为例；
介绍如何通过VxLAN架构实现VNI内部同子网互通(L2 VNI)，主要描述本端VTEP交换机如何从接口收到的以太网帧中学习其直连的主机的MAC地址，并将该信息装载到MAC地址表以及特定VNI的二层路由信息库(L2RIB，也称 MAC VRF)中；
此外，本章还说明如何使用BGP EVPN Route Type 2(Mac Advertisement Route)更新VTEP交换机之间的MAC信息。

3.1 本端VTEP MAC地址表更新

当主机PC1开机后，PC1通过发送免费ARP(GARP)报文向子网表示其存在并会验证其IP地址的唯一性，VTEP交换机Leaf-1从接口E1/3接收到GARP消息，并将PC1的MAC地址信息存储到MAC地址表中；

image.png

上图显示了PC1开机后，发出的免费ARP报文，其中主要包含PC1的MAC地址(0050.7966.6806)和IP地址(172.16.2.1)；

Leaf-1# show system internal l2fwder mac | i 6806
*    20    0050.7966.6806   dynamic   00:02:32   F     F     Eth1/3

上方命令行输出显示了本端VTEP交换机Leaf-1的MAC地址表，MAC地址(0050.7966.6806)位于端口E1/3下，并且属于VLAN 20。请注意，默认的MAC地址条目老化时间为1800秒。

3.2 本端VTEP L2RIB更新

PC1的MAC地址信息由Nexus交换机的2层转发组件(L2FWDER)装载到VNI 10020(也称EVPN实例或MAC VRF)特定的2层路由信息库(L2RIB)中，下方命令为查看VLAN 20/VNI 10020对应的L2RIB(MAC VRF)；

Leaf-1# show l2route evpn mac evi 20

Flags -(Rmac):Router MAC (Stt):Static (L):Local (R):Remote (V):vPC link 
(Dup):Duplicate (Spl):Split (Rcv):Recv (AD):Auto-Delete (D):Del Pending
(S):Stale (C):Clear, (Ps):Peer Sync (O):Re-Originated (Nho):NH-Override
(Pf):Permanently-Frozen

Topology    Mac Address    Prod   Flags         Seq No     Next-Hops      
----------- -------------- ------ ------------- ---------- ----------------
20          0050.7966.6806 Local  L,            0          Eth1/3 

Leaf-1# show vlan id 20 vn-segment
VLAN Segment-id
---- -----------
20   10020

由上方命令行输出可看出，L2RIB包含MAC地址、下一跳和有关学习方式的信息，Topology ID描述了PC1的MAC地址0050.7966.6806所属的VLAN，上方第二条命令输出还可以看出VLAN ID与VNI ID的对应关系；
下方命令行输出说明了Leaf-1的L2FWDER组件如何关注到从接口E1/3(Interface Index:0x1a000400)感知到PC1的MAC地址的过程，Leaf-1从E1/3口(此接口属于VLAN 20)接收到数据帧，L2FWDER组件基于VLAN ID 20了解到PC1的MAC地址信息属于VNI 10020；

Leaf-1# show system internal l2fwder event-history events | i 6806
    [117] [28237]: l2fwder_dbg_ev, 690 l2fwder_vxlan_mac_update, 886MAC move 005
0.7966.6806 (20) 0x0 -> 0x1a000400
    [117] [28237]: l2fwder_dbg_ev, 690 l2fwder_l2rib_add_delete_local_mac_routes
, 154Adding route  topo-id: 20, macaddr: 0050.7966.6806, nhifindx: 0x1a000400
    [117] [28237]: l2fwder_dbg_ev, 690 l2fwder_l2rib_mac_update, 736MAC move 005
0.7966.6806 (20) 0x0 -> 0x1a000400
    [117] [28581]: l2fwder_construct_and_send_macmv_ntf_per_cookie, 5258 mac 005
0.7966.6806 vlan 20 new if_index = 1a000400, old if_index = 0, is_del=0
    [117] [28237]: l2fwder_dbg_ev, 690 l2fwder_vxlan_mac_update, 886MAC move 005
0.7966.6806 (20) 0x1a000400 -> 0x0

下方命令行输出说明了"Interface Index"与物理端口号的对应关系；

Leaf-1# show interface snmp-ifindex | in Eth1/3
Eth1/3          436208640  (0x1a000400)

下方命令行输出说明了Leaf-1关于PC1的L2RIB更新过程；

Leaf-1# sh system internal l2rib event-history mac | i 6806
[07/12/20 08:12:21.814 UTC 3 29746] Rcvd MAC ROUTE msg: (20, 0050.7966.6806), vn
i 0, admin_dist 0, seq 0, soo 0, 
[07/12/20 08:12:21.863 UTC 8 29746] (20,0050.7966.6806,3):Is local route. is_mac
_remote_at_the_delete: 0
[07/12/20 08:12:21.863 UTC 9 29746] (20,0050.7966.6806,3):MAC route created with
 seq 0, flags L, (), 
[07/12/20 08:12:21.864 UTC a 29746] (20,0050.7966.6806,3): soo 0, peerid 0, pc-i
findex 0
[07/12/20 08:12:21.868 UTC b 29746] (20,0050.7966.6806,3):Encoding MAC best rout
e (ADD, client id 5)
[07/12/20 08:12:21.868 UTC c 29746] (20,0050.7966.6806,3):vni:10020 rt_flags:L, 
admin_dist:6, seq_num:0 ecmp_label:0 soo:0(--)
[07/12/20 08:12:21.868 UTC d 29746] (20,0050.7966.6806,3):res:Regular esi:(F) pe
erid:0 nve_ifhdl:1224736769 mh_pc_ifidx:0 nh_count:1
[07/12/20 08:12:21.868 UTC e 29746] (20,0050.7966.6806,3):NH[0]:Eth1/3

为什么在VTEP交换机中每个VLAN/VNI有两个几乎相似的L2数据库(MAC地址表和L2RIB)？因为仅当MAC信息首先装载到RIB中时，然后才可以将MAC路由发送到BGP进程，反之亦然。

3.3 本端VTEP BGP MAC路由导出

VTEP交换机Leaf-1将PC1的MAC路由从L2RIB导出到BGP Local-RIB，并通过BGP的"Output Policy Engine"将MAC路由装载到Adj-RIB-Out。Leaf-1的BGP进程根据BGP对等体类型(iBGP/eBGP/RR-Client)附加Path属性，并将BGP EVPN Route Type 2更新发送到Spine-1和Spine-2(Route-Reflector)。Spine将BGP更新消息转发到其RR客户端Leaf-2和Leaf-3。BGP更新中携带的BGP Path属性"MP_REACH_NLRI"中包含NLRI信息，其中地址信息主要包括MAC地址，还包RD，RD是VNI 10020中所有MAC路由使用的前缀；
RD可以看作是一种MAC VRF标识符。由于Spine不了解VLAN/VNI，所以Spine使用RD来区分可能在不同VNI/VLAN中使用的重叠MAC地址。从Spine的角度来看，主机PC1的Layer 2地址为3.3.3.3:32787:0050.7966.6806；
MAC路由的RD由“发送方BGP路由器ID:基础值32767+VLAN ID”组成，所以Leaf-1中VLAN 20 MAC地址的RD是3.3.3.3:32787；
NLRI中还有MPLS标签堆栈1字段，其中包括L2VNI标识符。VLAN 20映射到VNI 10020(=MPLS标签堆栈1:10020)。VNI ID被封装在VxLAN数据层面的包头中；
BGP更新消息还包括两个BGP扩展Community属性，第一个是RT(BGP AS:VNI)，由VTEP交换机用于执行MAC路由导出/导入策略。第二个是封装类型，定义了数据平面中使用的封装(类型8=VxLAN)；
下方命令行输出显示了Leaf-1的BGP进程如何接收从L2RIB导出的MAC路由，Leaf-1将MAC路由信息装载到BGP Local-RIB中，其中包含与BGP EVPN Route Type 2通告(L2VNI标识符、路由目标和封装类型)相关的必需信息。地址末尾的位数为112，即RD(64bit)+MAC地址(48bit)=112bit。

show bgp internal event-history events | i 6806
2020 Jul 13 18:29:01.686511: (default) BRIB: [L2VPN EVPN] Installing prefix 3.3.3.3:32787:[2]:[0]:[0
]:[48]:[0050.7966.6806]:[0]:[0.0.0.0]/112 (local) via 3.3.3.3 label 10020 (0x0/0x0) into BRIB with e
xtcomm Extcommunity: RT:65234:10020 ENCAP:8
2020 Jul 13 18:29:01.686151: EVT: Received from L2RIB MAC route: Add ESI 0000.0000.0000.0000.0000 to
po 10020 mac 0050.7966.6806 flags 0x000002 soo 0 seq 0 reorig: 0

下方显示了有关PC1 NLRI的BGP Adj-RIB-Out条目([2]:[0]:[0]:[48]:[0050.7966.6806]:[0]:[0.0.0.0]/216)的具体信息。其中L2VNI信息显示在“Received label”字段中，还有两个BGP扩展Communit属性：RT:65234:10020 和 ENCAP:8。RT用于MAC路由的导出/导入策略，ENCAP用于定义封装类型为VxLAN；

Leaf-1# show bgp l2vpn evpn 0050.7966.6806
BGP routing table information for VRF default, address family L2VPN EVPN
Route Distinguisher: 3.3.3.3:32787    (L2VNI 10020)
BGP routing table entry for [2]:[0]:[0]:[48]:[0050.7966.6806]:[0]:[0.0.0.0]/216, version 8770
Paths: (1 available, best #1)
Flags: (0x000102) (high32 00000000) on xmit-list, is not in l2rib/evpn

  Advertised path-id 1
  Path type: local, path is valid, is best path
  AS-Path: NONE, path locally originated
    3.3.3.3 (metric 0) from 0.0.0.0 (3.3.3.3)
      Origin IGP, MED not set, localpref 100, weight 32768
      Received label 10020
      Extcommunity: RT:65234:10020 ENCAP:8

  Path-id 1 advertised to peers:
    1.1.1.1            2.2.2.2  

注：此处省略了MAC-IP条目信息。

BGP条目中的地址信息说明可参考下表；

MAC路由信息	说明	备注
RD	3.3.3.3:32787	/
2	BGP EVPN Route Type 2	/
0	Ethernet Segment Identifier(ESI)，全部为0=单宿主站点	/
0	Ethernet Tag ID，EVPN路由必须为0	/
48	MAC地址长度	/
0050.7966.6806	PC1的MAC地址	/
0	IP地址长度	/
0.0.0.0	携带的IP地址	/
/216	MAC VRF NLRI长度(单位:bit)：RD(64bit)+MAC地址(48bit)+ L2VNI ID(24bit)+ ESI(80bit)=216bit	/

下图显示了Leaf-1发送的BGP EVPN更新消息。请注意，仅在抓包的十六进制部分中才能看到下一跳地址和MPLS标签栈(L2VNI ID)；
Next Hop: HEX 03 03 03 03 = DEC 3.3.3.3
MPLS Label Stack 1: HEX 00 27 24 = 10020(L2VNI ID)
image.png

3.4 远端VTEP BGP AFI L2EVPN MAC路由导入

远端VTEP交换机Leaf-2接收MAC路由更新通告后，会将其装载到BGP Adj-RIB-In数据库中。再根据EVPN导入策略(导入RT 65234:10020)和BGP最佳路径选择结果，将路由导入BGP Local-RIB；
在此导入过程中，RD值将从接收到的RD更改为本地RD。举例：Leaf-1中的子网172.16.2.0/24属于VLAN 10，而在Leaf-2中，同一子网172.16.2.0/24属于VLAN 20。这意味着Leaf-1生成的L2VNI 10010的原始RD为3.3.3.3:32777，当Leaf-2将路由从Adj-RIB-In移到Local-RIB作为L2VNI特定路由时，Leaf-2会更改RD为4.4.4.4:32787，在Leaf-2上可以用命令“show bgp l2vpn evpn 0050.7966.6806”验证更改前后的RD；
本环境中所有VTEP交换机上的相同子网所对应的VLAN ID一致，所以Leaf-2只会修改RD中的前半部分，即将RD由3.3.3.3:32787更改为4.4.4.4:32787；
下方命令行输出显示了BGP导入过程，Leaf-2收到BGP EVPN更新后，它将MAC路由导入BGP Adj-RIB-In，下一步将携带着各自属性的路由装载到Local-RIB中，最后再将MAC路由从BGP Local-RIB发送至L2RIB。

sh bgp internal event-history events | i 6806
2020 Jul 13 12:07:44.519030: (default) RIB: [L2VPN EVPN]: Send to L2RIB 4.4.4.4:32787:[2]:[0]:[0]:[4
8]:[0050.7966.6806]:[0]:[0.0.0.0]/112
2020 Jul 13 12:07:44.518665: (default) RIB: [L2VPN EVPN] For 4.4.4.4:32787:[2]:[0]:[0]:[48]:[0050.79
66.6806]:[0]:[0.0.0.0]/112, added 1 next hops, suppress 0
2020 Jul 13 12:07:44.518644: (default) RIB: [L2VPN EVPN] Adding 4.4.4.4:32787:[2]:[0]:[0]:[48]:[0050
.7966.6806]:[0]:[0.0.0.0]/112 via 3.3.3.3 to NH list (flags2: 0x0)
2020 Jul 13 12:07:44.518614: (default) RIB: [L2VPN EVPN] Add/delete 4.4.4.4:32787:[2]:[0]:[0]:[48]:[
0050.7966.6806]:[0]:[0.0.0.0]/112, flags=0x200, in_rib: no
2020 Jul 13 12:07:44.518323: (default) IMP: [L2VPN EVPN] Importing prefix 3.3.3.3:32787:[2]:[0]:[0]:
[48]:[0050.7966.6806]:[0]:[0.0.0.0]/112 to <default> RD 4.4.4.4:32787
2020 Jul 13 12:07:44.518256: (default) IMP: [L2VPN EVPN] Import of 3.3.3.3:32787:[2]:[0]:[0]:[48]:[0
050.7966.6806]:[0]:[0.0.0.0]/112 (EVI: 0) to RD 4.4.4.4:65534 (0) inhibited, no Type2 for EAD-ES imp
ort
2020 Jul 13 12:07:44.517257: (default) RIB: [L2VPN EVPN] Add/delete 3.3.3.3:32787:[2]:[0]:[0]:[48]:[
0050.7966.6806]:[0]:[0.0.0.0]/112, flags=0x200, evi_ctx invalid, in_rib: no
2020 Jul 13 12:07:44.512130: (default) BRIB: [L2VPN EVPN] (3.3.3.3:32787:[2]:[0]:[0]:[48]:[0050.7966
.6806]:[0]:[0.0.0.0]/112 (1.1.1.1)): returning from bgp_brib_add, reeval=0new_path: 0, change: 0, un
delete: 1, history: 0, force: 0, (pflags=0x40002010) rnh_flag_change 0
2020 Jul 13 12:07:44.511184: (default) BRIB: [L2VPN EVPN] (3.3.3.3:32787:[2]:[0]:[0]:[48]:[0050.7966
.6806]:[0]:[0.0.0.0]/112 (1.1.1.1)): bgp_brib_add: handling nexthop, path->flags2: 0x84000
2020 Jul 13 12:07:44.511159: (default) BRIB: [L2VPN EVPN] Path to 3.3.3.3:32787:[2]:[0]:[0]:[48]:[00
50.7966.6806]:[0]:[0.0.0.0]/112 via 1.1.1.1 was deleted, recover it (pflags=0x40000010)
2020 Jul 13 12:07:44.511125: (default) BRIB: [L2VPN EVPN] Installing prefix 3.3.3.3:32787:[2]:[0]:[0
]:[48]:[0050.7966.6806]:[0]:[0.0.0.0]/112 (1.1.1.1) via 3.3.3.3 label 10020 (0x0/0x0) into BRIB with
 extcomm Extcommunity: RT:65234:10020 ENCAP:8

3.5 远端VTEP上的MAC VRF

MAC路由信息从Local-RIB安装到VNI 10020的L2RIB中(基于MPLS标签栈1字段中携带的L2VNI ID)。路由信息的来源是BGP。端口信息指向VTEP交换机Leaf-1的远端NVE 1接口IP地址。如上方的命令行输出所示，MAC路由信息从BGP Local-RIB发送到L2RIB；
下方命令行输出显示了二层转发组件L2FWDER的操作；

Leaf-2# show system internal l2fwder event-history events | i 6806
    [117] [29724]: l2fwder_dbg_ev, 690 l2fwder_l2rib_add_remote_entry, 299Add remote mac entry mac: 0050.7966.6806 vni: 
20 sw_bd 20 vtep ip: 3.3.3.3
    [117] [29724]: l2fwder_dbg_ev, 690 l2fwder_l2rib_msg_cb, 453MAC address: 0050.7966.6806

下方命令行输出显示了MAC路由的装载过程；

Leaf-2# sh system internal l2rib event-history mac | i 6806
[07/12/20 08:12:24.135 UTC 3 29681] Rcvd MAC ROUTE msg: (20, 0050.7966.6806), vni 0, admin_dist 0, seq 0, soo 0, 
[07/12/20 08:12:24.191 UTC 8 29681] (20,0050.7966.6806,5):Setting Recv flag
[07/12/20 08:12:24.191 UTC 9 29681] (20,0050.7966.6806,5):MAC route created with seq 0, flags  (Rcv), 
[07/12/20 08:12:24.191 UTC a 29681] (20,0050.7966.6806,5): soo 0, peerid 0, pc-ifindex 0
[07/12/20 08:12:24.191 UTC b 29681] (20,0050.7966.6806,5):Splitting a MAC/IP route, flags
[07/12/20 08:12:24.191 UTC c 29681] (20,0050.7966.6806):Mobility check for new rte from prod: 5
[07/12/20 08:12:24.192 UTC d 29681] (20,0050.7966.6806):Current non-del-pending route local:no, remote:yes, linked mac-i
p count:0
[07/12/20 08:12:24.192 UTC e 29681] (20,0050.7966.6806):Mobility type: remote-to-remote: 
[07/12/20 08:12:24.192 UTC f 29681] (20,0050.7966.6806): New route ESI: (F), SOO: 0, Seq num: 0Existing route ESI: (F), 
SOO: 0, Seq num: 0 , rt_type: 1
[07/12/20 08:12:24.192 UTC 10 29681] (20,0050.7966.6806,5):Setting Split flag
[07/12/20 08:12:24.192 UTC 11 29681] (20,0050.7966.6806,5):MAC route modified (rc=0) with seq num:0, flags: (SplRcv), so
o:0, peerid:0, MH<truncated>
[07/12/20 08:12:24.193 UTC 12 29681] (20,0050.7966.6806):Bound MAC-IP(172.16.2.1) to MAC, Total MAC-IP linked: 1
[07/12/20 08:12:24.382 UTC 13 29681] (20,0050.7966.6806,5):Encoding MAC route (ADD, client id 0)
[07/12/20 08:12:24.382 UTC 14 29681] (20,0050.7966.6806,5):vni:10020 rt_flags: admin_dist:20, seq_num:0 ecmp_label:0 soo
:0(--)
[07/12/20 08:12:24.382 UTC 15 29681] (20,0050.7966.6806,5):res:Regular esi:(F) peerid:1 nve_ifhdl:1224736769 mh_pc_ifidx
:0 nh_count:1
[07/12/20 08:12:24.382 UTC 16 29681] (20,0050.7966.6806,5):NH[0]:3.3.3.3

下方命令行输出显示了L2VNI 10020 L2RIB中MAC VRF中的内容，下一跳为Leaf-1的NVE 1接口IP地址、来源为BGP、VLAN ID为20，VLAN ID 20对应VNI ID 10020；

Leaf-2# show l2route evpn mac evi 20
Flags -(Rmac):Router MAC (Stt):Static (L):Local (R):Remote (V):vPC link 
(Dup):Duplicate (Spl):Split (Rcv):Recv (AD):Auto-Delete (D):Del Pending
(S):Stale (C):Clear, (Ps):Peer Sync (O):Re-Originated (Nho):NH-Override
(Pf):Permanently-Frozen

Topology    Mac Address    Prod   Flags         Seq No     Next-Hops      
----------- -------------- ------ ------------- ---------- ----------------
20          0050.7966.6806 BGP    SplRcv        0          3.3.3.3

下方命令行输出验证了VLAN ID到VNI ID的映射；

Leaf-2# sh vlan id 20 vn-segment


VLAN Segment-id
---- -----------
20   10020

3.6 远端VTEP上的MAC地址表

作为最后一步，远端VTEP Leaf-2的二层转发组件L2FWDER将来自L2RIB的MAC可达性信息装载到MAC地址表中，Next-Hop指向Leaf-1的NVE 1接口；
至此Leaf-1和Leaf-2都在其数据库中存在主机PC1 MAC地址的最新可达性信息，并且它们能够将帧发送到PC1；
下方命令行输出显示了VTEP交换机Leaf-2(nve-peer1)更新后的MAC地址表；

Leaf-2# show system internal l2fwder mac
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
   VLAN     MAC Address      Type      age     Secure NTFY Ports
---------+-----------------+--------+---------+------+----+------------------
*    20    0050.7966.6806    static   -          F     F  (0x47000001) nve-peer1 3.3.3.3

PC2的MAC地址学习、MAC路由通告方式同理。

四、同VNI内数据层面操作

本章说明L2VNI数据平面的操作。参考拓扑，其中主机PC1(172.16.2.1/24)和PC2(172.16.2.2/24)连接到同一L2广播域，VTEP交换机Leaf-1和Leaf-2中的VLAN 20都映射到L2 VNI 10020，通过从PC1 ping PC2来解释数据平面的操作。

4.1 ARP请求

PC1开始ping PC2，PC1的ARP表中尚未包含主机PC2的MAC地址信息。PC1尝试通过生成并发送一个ARP L2广播请求来解析IP地址172.16.2.2所使用的MAC地址，请参考下图；

image.png
VTEP交换机Leaf-1从端口E1/3接收帧，E1/3口属于VLAN 20，基于VLAN到VNI的映射信息，Leaf-1使用VxLAN包头封装了广播帧，VxLAN包头中L2VNI为10020；
Leaf-1添加了带有固定目标端口4789和通过散列计算出源端口的UDP包头。请注意，在基于5元组(目标IP/源IP、第4层协议、目标端口/源端口)的相同开销链路之间进行ECMP负载平衡时，UDP源端口是唯一可更改的变量；
外层源IP地址为3.3.3.3。外层目标IP地址是组播组地址239.0.0.2，此组播地址用于L2VNI 10020的L2 BUM流量通信；
外层目的MAC地址是从组播组地址派生的，外层源MAC地址是Leaf-1的系统MAC；
Leaf-1将封装后的数据包从接口E1/1和E1/2转发到组播组239.0.0.2的RP即Spine-1和Spine-2，请参考下图：

image.png
此外，Leaf-1还为主机PC1的NLRI生成BGP EVPN更新并将其发送至Spine-1和Spine-2；
Spine-1和Spine-2根据外部IP包头的IP地址做出路由决策，由于目标IP地址是组播组地址，因此Spine-1和Spine-2会基于组播RIB路由该数据包，其中两个Spine上组播的Outgoing Interface List(OIL)为E1/1、E1/2、E1/3；
Spine-1和Spine-2还将从Leaf-1接收到的BGP Update消息转发到Leaf-2和Leaf-3；
VTEP交换机Leaf-2接收PC1发送的ARP请求后，Leaf-2删除了用于VxLAN隧道的包头(外部以太网包头+IP包头+UDP包头+VxLAN包头)。根据VNI到VLAN的映射数据库，Leaf-2将接收到的广播以太网帧从属于VLAN 20的接口中转发出去，即Leaf-2将数据帧从接口E1/3转发到PC2；
Leaf-2不会从Leaf-1发送的封装帧中学习MAC地址，Leaf-2取而代之的是从BGP Update消息中学习MAC地址；

4.2ARP回复

主机PC2收到ARP请求后，它感知到ARP请求中的MAC是自身。PC2将使用自己的MAC地址生成一个ARP应答消息，作为L2单播发送，该信息(目标MAC地址)是从接收到的帧中获悉的；
Leaf-2接收到帧，它为原始帧添加VxLAN头、UDP头、外层IP头、外层MAC头。由于Leaf-2通过BGP Update获知了主机PC1的MAC地址，因此它将数据包作为单播发送至Leaf-1(外层源目MAC为Leaf-2和Leaf-1的系统MAC)，具体请参考下图；

image.png
Leaf-1接收到VxLAN报文后，删除VxLAN封装(删除VxLAN头、UDP头、外层IP头、外层MAC头)，并将ARP回复消息转发给主机PC1，具体请参考下图；

image.png

4.3 IMCP请求

通过上方的ARP过程，PC1获得PC2的MAC地址，接着PC1向PC2发送ICMP请求，它发送带有目标IP地址为172.16.2.2的ICMP请求消息。
以太网帧中的目标MAC地址是先前获得的PC2的MAC地址0050.7966.6807；
VTEP交换机Leaf-1从E1/3(属于VLAN 20)接收到帧，Leaf-1注意到该帧属于L2VNI 10020，Leaf-1根据从MAC地址表中找到的信息转发帧，与PC2的MAC地址相关的MAC地址条目信息来自L2RIB，而L2RIB又从BGP收到。Leaf-1为帧添加VxLAN头、UDP头、外层IP头、外层MAC头后通过Spine-1和Spine-2(负载分担)将其转发到Leaf-2，请参考下图；

image.png
Leaf-2接收到数据包，它删除了外部以太网头+外部IP头+UDP头+VxLAN头，并将原始帧转发至属于VLAN 20的接口(E1/3)，这时PC2接收到来自PC1的ICMP请求报文吗，请参考下图；

image.png

4.4 IMCP回复

当PC2收到ICMP请求时，它会通过向PC1发送"ICMP-Reply"消息来进行回复。帧处理过程与ARP回复过程相同，此处不在赘述；
ICMP回复报文请参考下图；

image.png

image.png

4.5 PC1 ping PC2

PC1> ping  172.16.2.2
84 bytes from 172.16.2.2 icmp_seq=1 ttl=64 time=85.358 ms
84 bytes from 172.16.2.2 icmp_seq=2 ttl=64 time=48.136 ms
84 bytes from 172.16.2.2 icmp_seq=3 ttl=64 time=54.086 ms
84 bytes from 172.16.2.2 icmp_seq=4 ttl=64 time=74.515 ms
84 bytes from 172.16.2.2 icmp_seq=5 ttl=64 time=62.960 ms

五、小结

本篇描述了本地VTEP交换机如何学习其直连主机的MAC地址，以及如何将此MAC地址信息发布到远端VTEP交换机；
本篇还描述了连接到同一L2 VNI中不同VTEP交换机下的主机之间互通的数据平面操作；
MAC路由导出：PC1(GARP) → MAC地址表 → L2FWDER → L2RIB → BGP Local-RIB → Output Policy Engine → Adj-RIB-Out；
MAC路由导入：Adj-RIB-In → Input Policy Engine → BGP Local-RIB → L2RIB → L2FWDER → MAC地址表(MAC VRF)；
下篇将描述连接到不同VNI下的主机之间互通的数据平面操作。

六、引用参考

膜拜大佬：Toni Pasanen
https://nwktimes.blogspot.com/2018/05/vxlan-part-vii-vxlan-bgp-evpn-control.html

5 基于BGP EVPN实现Cisco VxLAN控制层面之MA

一、说明

二、拓扑

三、同VNI内控制层面操作(MAC地址学习过程)

3.1 本端VTEP MAC地址表更新

3.2 本端VTEP L2RIB更新

3.3 本端VTEP BGP MAC路由导出

3.4 远端VTEP BGP AFI L2EVPN MAC路由导入

3.5 远端VTEP上的MAC VRF

3.6 远端VTEP上的MAC地址表

四、同VNI内数据层面操作

4.1 ARP请求

4.2ARP回复

4.3 IMCP请求

4.4 IMCP回复

4.5 PC1 ping PC2

五、小结

六、引用参考

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