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デフォルトレイヤー3ゲートウェイを使用してEVPN-VXLANオーバーレイネットワークでトラフィックをルーティングする
EVPN-VXLAN(イーサネットVPN-仮想拡張LAN)環境内の物理(ベアメタル)サーバーは、デフォルトのレイヤー3ゲートウェイに依存して、ある仮想ネットワーク(VN)から別の物理サーバーまたは別のVNの仮想マシン(VM)にトラフィックをルーティングします。レイヤー 3 VXLAN ゲートウェイとして機能するジュニパーネットワークス デバイス上で、デフォルト ゲートウェイ機能を有効にできます。レイヤー 3 VXLAN ゲートウェイでは、仮想ゲートウェイ アドレス(VGA)を使用して統合型ルーティングおよびブリッジング(IRB)インターフェイスを設定できます。これにより、IRB インターフェイスがデフォルトのレイヤー 3 ゲートウェイとして設定されます。データセンター内およびDCI(データセンターの相互接続)ソリューション全体でEVPN-VXLANを使用する場合、VGAでIRBインターフェイスを設定できます。
デフォルトゲートウェイについて
デフォルトゲートウェイ機能を有効にするには、一意の IP アドレスとメディアアクセス制御(MAC)アドレスを持つ IRB インターフェイスを設定します。さらに、IRB インターフェイスにエニーキャスト IP アドレスである必要がある VGA を設定すると、レイヤー 3 VXLAN ゲートウェイが自動的に MACアドレスを生成します。
VGA に IPv4 アドレスを指定すると、レイヤー 3 VXLAN ゲートウェイは、MACアドレスとして 00:00:5e:00:01:01 を自動的に生成します。IPv6アドレスを指定すると、レイヤー3 VXLANゲートウェイは、MACアドレスとして00:00:5e:00:02:01を自動的に生成します。
レイヤー3 VXLANゲートウェイとして機能するジュニパーネットワークスデバイスでは、[edit interfaces irb unit logical-unit-number]階層レベルでvirtual-gateway-v4-macまたはvirtual-gateway-v6-mac設定ステートメントを使用して、デフォルトゲートウェイにIPv4またはIPv6 MACアドレスを明示的に設定できます。この設定では、デバイスは自動生成されたMACアドレスを設定したMACアドレスで上書きします。
VGAと関連するMACアドレスは、特定のVNでデフォルトゲートウェイ機能を提供します。VGAを使用するようにVN内の各ホスト(物理サーバーまたはVM)を設定します。
エニーキャストIPアドレスをVGAとして使用することで、VMが同じVN内のEVPNプロバイダエッジ(PE)デバイスから別のデバイスに移動するときに、VMは同じデフォルトゲートウェイを使用できます。つまり、MACバインディング用にVMを新しいデフォルトゲートウェイIPアドレスで更新する必要はありません。
EVPN-VXLANトポロジーのレイヤー3 VXLANゲートウェイは、VGAのARP(アドレス解決プロトコル)要求に応答し、デフォルトゲートウェイのMACアドレス宛てのパケットを転送します。
IRB インターフェイスに VGA を割り当てる場合は、仮想ゲートウェイ MAC(VMAC)アドレスも設定することをお勧めします。同じ VGA で設定するすべての IRB インターフェイスに、同じ VMAC を割り当てる必要があります。つまり、特定のVN内でデフォルトゲートウェイとして使用されるVGAアドレスも、すべてのIRBインターフェイスで同じVMACアドレスを共有します。VGA と VMAC の組み合わせは、各 VN 内で一意である必要があります。別の言い方ですが、VLAN 内では同じ VGA と VMAC を割り当てますが、VN 間では固有の VGA/VMAC の組み合わせを設定する必要があります。
| 仮想ネットワーク | IRB VGA | IRB VMAC | 注釈 |
|---|---|---|---|
| VN 1 | 10.0.1.254/24 | 00:05:85:00:01:01 | VN 1にサービスを提供するすべてのIRBに同じVGAとVMACを割り当てます。これらの値は、VN 2 の IRB に割り当てられている値とは異なります。 |
| VN 2 | 10.0.2.254/24 | 00:05:85:00:02:02 | VN 2 にサービスを提供するすべての IRB に同じ VGA と VMAC を割り当てます。これらの値は、VN 1 の IRB に割り当てられている値とは異なります |
この推奨事項に従うことで、IRB インターフェイスが宛先の MACアドレス宛ての ARP メッセージを送信する際に、ARP 要求と応答の非対称データパスを回避できます。
EVPN VXLAN集中型ルーテッド ブリッジング オーバーレイ(2 層 IP ファブリックを持つ EVPN-VXLAN トポロジー)でレイヤー 3 VXLAN ゲートウェイとして機能するジュニパーネットワークスデバイスでは、IRB インターフェイスの IP アドレスを、特定の仮想ネットワークの異なるレイヤー 3 VXLAN ゲートウェイ間で一意にし、IRB の仮想ゲートウェイ MACアドレスを設定することをお勧めします。この推奨事項に従うことで、IRB インターフェイスが宛先の MACアドレス宛ての ARP メッセージを送信するときに、ARP 要求と応答の非対称データパスを回避できます。IRB インターフェイスに仮想ゲートウェイ MACアドレスを設定する場合、異なるレイヤー 3 VXLAN ゲートウェイ間で一意の MACアドレスを使用し、特定のレイヤー 3 VXLAN ゲートウェイでは、異なる IRB ユニット間で同じ MACアドレスを使用することをお勧めします。
EVPN VXLANエッジルーテッドブリッジングオーバーレイ(2層IPファブリックを持つEVPN-VXLANトポロジー)のQFX10000スイッチ上で設定されたIRBインターフェイスの場合、同じMACアドレスを持つVN内の各レイヤー3 VXLANゲートウェイに各IRBインターフェイスを設定することもできます。詳細については、「 例:エニーキャストゲートウェイを使用したEVPN-VXLANエッジルーテッドブリッジングファブリックの設定」を参照してください。
仮想ゲートウェイの冗長性を確保するためのEVPNマルチホーミングを備えたEVPN-VXLANネットワーク内のデバイスでは、自動ESI生成がデフォルトで有効になっています(冗長デフォルトゲートウェイについてを参照)。エッジルーテッドブリッジングオーバーレイを使用したEVPNネットワークでは、自動ESI生成を無効にすることをお勧めします。自動ESI生成を無効にするには、 [edit interfaces irb unit logical-unit-number]階層レベルでno-auto-virtual-gateway-esiステートメントを含めます。
IRB インターフェイスのトラブルシューティングを行うには、インターフェイスの IP アドレスに ping を実行します。
MXシリーズルーターのデフォルトゲートウェイをトラブルシューティングするには、CEデバイスからデフォルトゲートウェイのVGAにpingを実行します。VGAのpingをサポートするには、優先仮想ゲートウェイの階層にvirtual-gateway-accept-data [edit interfaces irb unit] ステートメントを含めます。
さらに、PE デバイス(MXシリーズ ルーター)から CE デバイスの IP アドレスに ping を実行することもできます。CE デバイスの IP アドレスの ping をサポートするには、一意の IRB IP アドレスを使用して、階層 [edit interfaces irb unit logical-unit-number family (inet |inet6} address ip-address] 優先ステートメントを含めます。それ以外の場合は、CEデバイスにpingを実行する際に、送信元IPアドレスとして一意のIRB IPアドレスを手動で指定する必要があります。
VGA が設定された各 IRB インターフェイスには、IP アドレスと MAC アドレスの 2 つのセットがあります。1 つは IRB インターフェイス自体用、もう 1 つはデフォルト ゲートウェイ用です。その結果、デバイスは IRB インターフェイスとデフォルト ゲートウェイの両方に対して MAC ルートをアドバタイズします。ただし、すべてのレイヤー 3 VXLAN ゲートウェイが同じエニーキャスト IP アドレスと MAC バインディングを持っているため、デフォルト ゲートウェイの MAC ルート アドバタイズメントにはデフォルト ゲートウェイ拡張コミュニティ属性は関連付けられません。
デフォルトゲートウェイが仮想ネットワーク間の既知のユニキャストトラフィックを処理する方法を理解する
図1に示す中央ルーティングされたブリッジングオーバーレイでは、MXシリーズルーターはレイヤー3 VXLANゲートウェイとして機能し、QFX5200スイッチはレイヤー2 VXLANゲートウェイとして機能しています。エンドホスト1から4は、相互に通信する必要がある物理サーバーです。
このトポロジーでは、VN1(10.10.0.0/24)のエンドホスト1とVN 2(10.20.0.0/24)のエンドホスト3が、既知のユニキャストパケットを交換します。2 つのエンド ホスト間でパケットを交換する前に、ホストがレイヤー 3 VXLAN ゲートウェイである MX1 に ARP 要求を送信し、MX1 が VN1 のデフォルト ゲートウェイの MACアドレスで応答したと仮定します。
たとえば、エンドホスト1はパケットを発信し、レイヤー2 VXLANゲートウェイであるQFX1に送信します。QFX1 は、パケットを VXLAN ヘッダーでカプセル化し、MX1 に送信します。内部宛先MACの場合、パケットにはVN1のデフォルトゲートウェイのMACアドレスが含まれています。内部宛先IPの場合、パケットにはエンドホスト3のIPアドレスが含まれています。パケットを受信すると、MX1はパケットのカプセル化を解除し、内側の宛先MACフィールドでデフォルトゲートウェイのMACアドレスを検出した後、VN1のL3-VRFルーティングテーブルでエンドホスト3のIPアドレスのルート検索を実行します。ルートが見つかると、パケットはVN2にルーティングされ、ARPルートエントリーに基づいて、パケットはVXLANヘッダーでカプセル化され、QFX3に送信されます。QFX3 はパケットのカプセル化を解除し、エンド ホスト 3 に送信します。
エッジルーティングされたブリッジングオーバーレイにおける既知のユニキャストトラフィックのトラフィックフローと処理は、このセクションで説明されているものと基本的に同じです。唯一の違いは、エッジルーティングされたブリッジングオーバーレイでは、レイヤー3 VXLANゲートウェイ機能をサポートするQFXシリーズスイッチがレイヤー2とレイヤー3の両方のVXLANゲートウェイとして機能することです。
デフォルトゲートウェイが仮想ネットワーク間の未知のユニキャストトラフィックを処理する方法を理解する
このセクションの情報は、中央ルーティングとエッジルーティングの両方のブリッジングオーバーレイにおける未知のユニキャストパケットのトラフィックフローと処理に適用されます。
物理サーバーによって開始されるVN間の不明なユニキャストトラフィックの場合、各段階で追加のARP要求と応答プロセスが必要です。デフォルトゲートウェイとホストの両方の宛先MACアドレスが解決されると、 デフォルトゲートウェイが仮想ネットワーク間の既知のユニキャストトラフィックを処理する方法についてで説明されているのと同じ方法でトラフィックが流れます。
冗長デフォルトゲートウェイについて
レイヤー3 VXLANゲートウェイとして機能するジュニパーネットワークスデバイスは、冗長なデフォルトゲートウェイ機能も提供できます。冗長デフォルトゲートウェイにより、あるVN内の物理サーバーと別のVN内の物理サーバーまたはVM間の通信損失を防ぎます。
冗長デフォルトゲートウェイ機能は、通常、レイヤー 2 VXLAN ゲートウェイや Contrail vRouter などのプロバイダ エッジ(PE)デバイスが、複数のレイヤー 3 VXLAN ゲートウェイに対してアクティブ/アクティブ モードでマルチホームされる EVPN-VXLAN トポロジーで実現されます。レイヤー 3 VXLAN ゲートウェイでは、IRB インターフェイスがデフォルト ゲートウェイとして設定されます。各デフォルトゲートウェイは同じVGAとMACアドレスを使用することに注意してください。さらに、VGAとMACアドレスは、同じイーサネットセグメントID(ESI)に関連付けられています。
デフォルトゲートウェイのVGAとMACアドレスに関連付けられたESIは、VNの自律システム(AS)とVXLANネットワーク識別子(VNI)から自動的に導き出されます。その結果、特定のVNに対して各レイヤー3 VXLANゲートウェイによってアドバタイズされるデフォルトゲートウェイMACルートのESIは同じになります。
レイヤー 2 VXLAN ゲートウェイまたはレイヤー 3 VXLAN ゲートウェイにマルチホームされている Contrail vRouter の観点から見ると、各レイヤー 3 VXLAN ゲートウェイに設定されている各デフォルト ゲートウェイのアドレスは同じです。その結果、PE デバイスは、各デフォルト ゲートウェイに到達する等価コスト マルチパス(ECMP)ネクスト ホップを構築します。ホストから発信され、デフォルトゲートウェイのMACアドレス宛てのトラフィックは、ロードバランシングされます。
レイヤー 3 の VXLAN ゲートウェイの 1 つに障害が発生した場合、リモート PE デバイスには、デフォルト ゲートウェイ MACアドレスへのネクスト ホップの撤退またはパージが通知されます。障害が発生したレイヤー 3 VXLAN ゲートウェイへのパスがネクストホップ データベースから削除されます。パスが削除されても、残りのレイヤー 3 VXLAN ゲートウェイで構成されているデフォルト ゲートウェイに到達可能であり、ホストの ARP エントリは変更されません。
動的ARP処理について
物理サーバーがデフォルトゲートウェイのMACアドレスを決定する必要がある場合、物理サーバーはデフォルトゲートウェイのVGAを含むARPリクエストを開始します。中央ルーティングされたブリッジングオーバーレイでは、レイヤー2 VXLANゲートウェイは通常ARPリクエストを受信し、リクエストをVXLANヘッダーにカプセル化し、カプセル化されたパケットをレイヤー3 VXLANゲートウェイに転送します。エッジルーティングされたブリッジングオーバーレイでは、レイヤー2および3のVXLANゲートウェイは、通常、直接接続された物理サーバーからARP要求を受信します。
ARP リクエストを受信すると、レイヤー 3 VXLAN ゲートウェイは必要に応じてパケットのカプセル化を解除し、物理サーバーの IP および MAC バインディングを学習して、そのデータベースに ARP エントリーを作成します。その後、レイヤー3 VXLANゲートウェイは、デフォルトゲートウェイのMACアドレスで応答します。
中央ルーティングされたブリッジングオーバーレイでは、ARP応答はVXLANヘッダーでカプセル化され、レイヤー2 VXLANゲートウェイにユニキャストバックされます。レイヤー 2 VXLAN ゲートウェイは、ARP 応答のカプセル化を解除し、パケットを物理サーバーに転送します。
エッジルーテッドブリッジングオーバーレイでは、ARP応答は直接接続された物理サーバーにユニキャストバックされます。
VN1 内の物理サーバーが、VN2 内の物理サーバー宛てのパケットを発信した場合、レイヤー 3 VXLAN ゲートウェイはデータベースを検索し、宛先物理サーバーの ARP エントリーを探します。一致しない場合、レイヤー 3 VXLAN ゲートウェイは、VN2 にマッピングされた IRB インターフェイスの IP アドレスと MAC アドレスを含む ARP リクエストを開始し、リクエストを宛先の物理サーバーに送信します。宛先物理サーバーは、IRB インターフェイスの IP/MAC バインディングを学習し、それに応じてデータベース内の ARP エントリーを追加または更新します。次に、物理サーバーは、IRB インターフェイスの MACアドレスを含む ARP 応答をユニキャストして、レイヤー 3 VXLAN ゲートウェイに戻します。