++ 数据中心网络EVN技术介绍

●数据中心的业务连续性和弹性以及资源利用率一直是大多数企业或机构关注的重点，

而集群和服务器虚拟化解决方案则能帮助企业或机构提高业务连续性和弹性、提升资源运行效率。另一方面，随着高速的运营商连接服务变得越来越可靠和具有成本效益，越来越多的企业或机构部署跨越不同地理位置的数据中心。在这种情况下，如果集群解决方案能够跨域位于不同地理位置的数据中心部署，应用将能够通过有效的灾备和恢复机制变得更为可靠。而如果工作负载能够在多个数据中心间透明地迁移，多个数据中心的资源能够得到整合，数据中心的可用资源将能够得到最大程度地利用。

●为使得分布在多个不同地理位置的数据中心所能带来的收益成为可能，需要实现数据

中心二层网络跨站点扩展，即多个数据中心站点间实现二层网络互联

一个二层网络可以看成是一个故障域，数据中心站点间实现二层互联后，随着二层网络的跨站点扩展，故障域也会随之增大。比如ARP广播和未知单播的跨站点洪泛、STP 域的扩大等。因此，二层互联方案在实现二层网络扩展的同时需要实现故障域的隔离以减小站点故障的相互影响。网络互联业务的冗余部署和故障收敛也是可用性的一个重要方面。此外，在实现设备冗余部署的同时还需要考虑消除可能造成的端到端二层

环路。

广域网带宽资源通常是租用的需要得到有效利用，数据中心互联设备的冗余部署会导致数据中心间存在多条连接路径，需要将流量均衡地分布在所有可用链路上以提高广

域网带宽资源利用率。

数据中心互联方案通常涉及到网络侧的协议部署，传统的部署方式需要在网络侧实现站点全连接配置，导致新增或删除互联站点时已有站点的配置也会受到影响。为简化运维，互联方案需要实现Single-Sided部署，即新增或删除互联站点时已有站点的配置不受影响。同时，为支持批量VLAN的跨站点扩展，接入侧需要实现VLAN-aware捆绑接

入，即多个VLAN能共用相同的网络侧配置。

数据中心间的承载网类型可能因站点的位置及互联服务的可获得性而有所不同，承载网可能是裸光纤、DWDM或IP/MPLS网络，实现独立于承载网络类型的统一部署也是运

维简化的一个重要方面。

●EVN网络和BGP/MPLS IP VPN的网络结构相似，为了实现各个站点（Site）之间的互通，

运营商骨干网上的PE设备上建立EVN实例并接入各个站点的CE设备，同时各个PE之间建立邻居关系以及虚拟可扩展局域网VXLAN（Virtual eXtensible LAN）隧道。但是EVN网络与BGP/MPLS IP VPN网络的不同之处在于各个站点内是二层网络，因此PE从各个CE学习到的是MAC地址而不是路由，PE通过EVN特有的MAC地址通告路由将自己从CE学习到的MAC地址转发到其他PE。

●根据PE与CE间的连接形式，EVN的组网类型可分为CE多归属和CE单归属两种类型。

EVN技术为PE与某一CE的连接定义唯一的标识ESI（Ethernet Segment Identifier），连接同一CE的多个PE上的ESI值是相同，连接不同CE的ESI值不同。PE之间进行路由传播时，

路由中会携带ESI值使PE间可以感知到连接同一CE的其他PE设备。

●EVN解决方案的一个基本原则是PE之间通过控制平面交换MAC可达信息。在能够交换

MAC可达信息之前，PE设备之间需要建立邻居关系。传统方式通过配置来指定PE之间的邻居关系，但需要在PE之间进行全连接配置，无法满足Single-Sided部署需求。EVN解决方案引入BGP Server概念，在所有PE设备上指定BGP Server并试图与之建立BGP对等体关系，BGP Server监听并接受PE发起的BGP连接后形成Client列表，同时扮演BGP RR角色，即将从某个PE收到的路由反射给所有其它PE。通过这种方式，既能在PE之间交换BGP 信令，又能实现Single-Sided部署。为增加安全性，BGP Server可以对PE设备发起的BGP 会话连接进行认证，认证通过后允许建立对等体关系。BGP Server可以是一台独立的RR 设备（需要扩充BGP对等体连接监听功能），也可以由PE设备兼作。

●PE设备之间建立信令交换网络之后，就可以交换MAC路由和组播路由，MAC路由指导

已知单播报文转发，组播路由指导BUM报文转发。

在EVN网络中，数据平面对数据报文的转发可分为单播流量（特指已知单播流量）和其

他流量（包括广播、未知单播和组播流量）两种情况。

●广播、未知单播和组播流量发送方式一致，这里就以组播流量举例。

●组播流量转发当前采用称为头端复制的组播方式，即PE将从CE侧接收并识别出的组播

流量逐一复制转发到属于同一EVN的所有远端PE设备，需要复制的远端PE设备地址列表

称为头端复制列表。

●流量优化

●未知流量丢弃

●由于EVN采用控制平面交换MAC信息，这使得PE设备在转发以太数据报文到远端站点之

前获得MAC信息成为可能，从而不再需要通过跨站点洪泛未知单播报文方式来完成远端MAC学习。配置未知单播流量丢弃功能后，当发送至PE设备的以太数据报文中的目的MAC地址在MAC地址表中查找不到对应的表项时，报文则不会向网络侧发送，只会向本地端口洪泛。这就避免了站点内的未知单播洪泛对远端站点造成影响。

●但在特定情况下，如需给某个静默主机发送数据，这时就会因为没有MAC表而导致流

量一直不通，此时可以通过配置指定MAC泛洪来解决。

●ARP缓存代答

●网络中的大部分广播流量都为广播的ARP请求，对于这部分流量可以通过ARP缓存代答

进行优化。

●在EVN网络中，PE设备通过捕获ARP报文生成ARP缓存表，后续的ARP请求会先在本地的

ARP缓存表中检索，如果存在则在本地直接代答，无需广播到所有远端PE。