基于BGP協(xié)議的EVPN實現(xiàn)與研究
本文選題:泛洪 + MAC地址。 參考:《南京郵電大學》2017年碩士論文
【摘要】:針對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡中租戶不同物理站點虛機泛洪學習遠端MAC地址造成的核心帶寬資源浪費且不具擴展性等問題,基于在某公司實習期間參與的開發(fā)項目“BGP支持EVPN技術(shù)”及其軟件開發(fā)平臺,通過分析現(xiàn)有EVPN協(xié)議需求,采用自頂向下的結(jié)構(gòu)化設計方法,簡化EVPN網(wǎng)絡模型,分離EVPN控制面與數(shù)據(jù)面,開展對MAC/ARP學習模式、VXLAN隧道創(chuàng)建方式、多歸屬組網(wǎng)用戶側(cè)環(huán)路避免的研究設計工作,并對設計實現(xiàn)成果進行黑盒測試驗證。主要工作如下:(1)BGP EVPN分層設計:在簡化EVPN網(wǎng)絡模型的基礎上,對于EVPN控制面的設計,通過分析現(xiàn)有的EVPN協(xié)議及草案,設計了BGP EVPN子地址族、五類EVPN路由的屬性值和BGP EVPN Update報文的處理流程;對于EVPN數(shù)據(jù)面的設計,根據(jù)VXLAN技術(shù)原理,給出了VXLAN對數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)處理方法;對于EVPN整體設計,采用了模塊間功能相對獨立的設計方案,并通過自頂向下的結(jié)構(gòu)化設計方法完成了EVPN總體架構(gòu)設計以及主要模塊間的交互設計。(2)BGP EVPN功能實現(xiàn):通過對EVPN系統(tǒng)進行模塊分解,由C語言編程設計實現(xiàn)各功能模塊的處理流程。通過設計MAC地址學習、ARP地址學習、VM遷移和ARP泛洪抑制四個模塊實現(xiàn)了MAC/ARP地址管理功能;通過設計IMET路由方式、MAC/IP路由和IP Prefix路由方式實現(xiàn)了VXLAN隧道的自動創(chuàng)建與刪除功能;通過設計DF選舉,結(jié)合水平分割機制實現(xiàn)了EVPN多歸屬冗余備份和負載分擔功能。(3)軟件測試與結(jié)果分析:使用界面圖形化的全真網(wǎng)絡模擬軟件HCL搭建功能測試組網(wǎng),對EVPN二層組網(wǎng)、三層集中式網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)和三層分布式網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)環(huán)境下系統(tǒng)的基本功能和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)進行測試驗證;使用高端二三層交換機S12500-X和9800設備,與測試儀TC對接搭建性能測試組網(wǎng)進行規(guī)格和抗壓性測試。測試結(jié)果表明,通過MP-BGP同步表項可以靈活控制遠端MAC/ARP的學習過程、簡化網(wǎng)絡配置、提高鏈路利用率,符合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡互聯(lián)的需求且具有較好的擴展性。
[Abstract]:Aiming at the waste of core bandwidth resources caused by remote MAC address learning by virtual flooding of different physical sites in data center network, the core bandwidth resource is not scalable and so on. Based on the development project "BGP supporting EVPN Technology" and its software development platform during the internship period, the EVPN network model is simplified by analyzing the existing EVPN protocol requirements and adopting the top-down structured design method. The EVPN control surface and data surface are separated, and the research and design of MAC/ARP learning mode and multi-home network user side loop avoidance are carried out, and the results of the design and implementation are tested and verified in black box. The main work is as follows: on the basis of simplifying the EVPN network model, the BGP EVPN sub-address family is designed by analyzing the existing EVPN protocol and its draft. The attribute value of five kinds of EVPN routing and the processing flow of BGP EVPN Update packet; for the design of EVPN data surface, according to the principle of VXLAN technology, this paper gives the method of VXLAN forwarding data message; for the whole design of EVPN, This paper adopts a relatively independent design scheme of function among modules, and completes the overall architecture design of EVPN and the interactive design of main modules through the top-down structured design method. It realizes the function of BGP EVPN by decomposing the EVPN system. C language programming design to achieve the processing flow of each functional module. The function of MAC/ARP address management is realized by designing four modules of MAC address learning: VM migration and ARP flood suppression, and the automatic creation and deletion of VXLAN tunnel are realized by designing IMET routing mode (IMET / IP route) and IP Prefix routing mode (IP Prefix route). Through the design of DF election and the horizontal partition mechanism, the software test and result analysis of EVPN multi-home redundancy backup and load-sharing function are realized: the functional testing network is built with HCL, which is a graphical full-scale network simulation software with interface. The basic functions and data forwarding of the system under the environment of EVPN layer 2 network, layer 3 centralized gateway network and layer 3 distributed gateway network environment are tested and verified, and the high end layer 2 and 3 layer switch S12500-X and 9800 equipment are used. Connect with tester TC to build performance test network for specification and compression test. The test results show that the learning process of remote MAC/ARP can be controlled flexibly by MP-BGP synchronization table items, the network configuration can be simplified, the link utilization rate can be improved, and the data center network interconnection needs can be satisfied and has good expansibility.
【學位授予單位】:南京郵電大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TP393.0
【參考文獻】
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,本文編號:1951645
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