EVPN MP-BGP: fabric clos best-practices

11.03 2024 | by massimiliano

EVPN (Ethernet Virtual Private Network) collega un gruppo di users sites usando un virtual bridge layer 2; Tratta indirizzi MAC […]

EVPN (Ethernet Virtual Private Network) collega un gruppo di users sites usando un virtual bridge layer 2;

Tratta indirizzi MAC come address ruotabili e distribuisce queste informazioni via MP-BGP;

Utilizzato in ambienti Data Centers multi-tenancy con end-point virtualizzati; supporta encapsulamento VXLAN e lo scambio di indirizzi IP host e IP-Prefix.

EVPN MP-BGP control plane

informazioni layer 2 (MAC address) e layer 3 (host IP address) imparate localmente da ogni VTEP sono propagate ad altri VTEP permettendo funzionalità di switching e routing all’interno della stessa fabbrica;

le routes sono annunciate tra VTEP attraverso route-target policy;

utilizzo di VRF e route-distinguisher per routes/subnet;

le informazioni layer 2 sono distribuite tra VTEP con la funzionalità di ARP cache per minimizzare il flooding;

le sessioni L2VPN EVPN tra VTEP possono essere autenticate via MD5 per mitigare problematiche di sicurezza (Rogue VTEP)

In genere un data centers IaaS costruito su una architettura Spine-Leaf utilizza per migliorare le sue performance di raggiungibilità layer 2 e 3 un processo ECMP (Equal Cost Multi Path) via IGP.

In caso di crescita della Fabric con la separazione multi-tenant, si può pensare a meccanismi di scalabilità come il protocollo BGP e scegliere se utilizzare Internal-BGP oppure external-BGP in considerazione anche di meccanismi ECMP molto utili in ambienti datacenters

IBGP richiede sessioni tra tutti i PE VTEP e l’impiego di Router Reflector aiuta molto in termini di scalabilità delle sessioni configurati a livello Spine; questo tipo standard di soluzione, in ogni caso, riflette solo il best-single-prefix verso i loro client ed nella soluzione di utilizzare ECMP bisogna configurare un BGP add-path feature per aggiungere ECMP all’interno degli annuncia da parte dei RRs

EBGP, invece, supporta ECMP senza add-path ed è semplice nella sua tradizionale configurazione; con EBGP ogni devices della Fabric utilizza un proprio AS (Autonomous System)

MP-BGP EVPN utilizza due routing advertisement:

Route type 2: usato per annunciare host MAC ed IP address information per gli endpoint direttamente collegati alla VXLAN EVPN Fabric, ed anche trasportare extended community attribute, come route-target, router MAC address e sequence number

Route type 5: annuncio di IP Prefix oppure host routes (loopback interface) ed anche trasporto di extended community attribute, come route-target, router MAC address e sequence number

EVPN E-BGP and ASN underlay design

EVPN I-BGP and ASN underlay design

Esempio di configurazione EVPN IBGP VTEP VXLAN

feature bgp

feature nv overlay # enable VTEP (required on Leaf or Border)

fature nv overlay evpn # enable EVPN control-plane in BGP

@ only on LEAF

interface nve1 # enable interface VTEP

source-interface loopback0 # enable source interface with loopback

host-reachability protocol bgp # enable BGP for host reachability

# SPINE RR1

router bgp 65000

router-id 192.168.1.1

address-family ipv4 unicast

neighbor 192.168.1.10 remote-as 65000

update-source loopback0

address-family l2vpn evpn

send-community both

route-reflector client

# LEAF VTEP-1

router bgp 65000

router-id 192.168.1.10

address-family ipv4 unicast

neighbor 192.168.1.1 remote-as 65000

update-source loopback0

address-family l2vpn evpn

send-community both

# Mapping IEEE 802.1q vlan-id TO VXLAN VNI

feature vn-segment-vlan-based

vlan 50

vn-segment 50000

evpn

vni 50000 l2

rd auto # RD is default calculated as VNI:BGP Router ID

route-target import auto # RT is default calculated as BGP AS:VNI

route-target export auto

interface nve1

source-interface loopback0

host-reachability protocol bgp

member vni 50000

mcast-group 239.239.239.10

suppress-arp

# Define VLAN for VRF routing instances

vlan 50

vn-segment 50000

interface vlan 50

no shutdown

mtu 9216

vrf member VRF-A

ip forward

vrf context VRF-A

vni 50000

rd auto

address-family ipv4unicast

route-target both auto

route-target both auto evpn

# Define VLAN 50 and 60 and Distributed IP Anycast Gateway

features interface-vlan

fabric-forwarding anycast-gateway-mac < mac-address > # un MAC address per VTEP; tutti i VTEP dovrebbero avere lo stesso MAC Address

vlan 50

vn-segment 50000

vlan 60

vn-segment 60000

interface vlan 50

no shutdown

mtu 9216

vrf member VRF-A

ip address 50.50.50.1/24 tag 123

fabric forwarding mode anycast-gateway

interface vlan 60

no shutdown

mtu 9216

vrf member VRF-A

ip address 60.60.60.1/24 tag 123

fabric forwarding mode anycast-gateway

EVPN IBGP Routing on VXLAN

vlan 10 # vlan 10 is used as Layer 3 VNI to route inter-vlan routing

vn-segment 10000

interface vlan 10 # Layer 3 VNI associated interface vlan does not have an ip address

vrf member VRF-A

no shutdown

interface nve1

source-interface loopback0

host-reachability protocol bgp

member vni 50000

mcast-group 239.239.239.10

suppress-arp

member vni 10000 associate-vrf

member vni 60000

mcast-group 239.239.239.11

suppress-arp

member vni 10000 associate-vrf

route-map RED-SUBNET permit 10

match 123

router bgp 65000

vrf VRF-A

advertise l2vpn evpn

redistribuite direct route-map RED-SUBNET

maximum-path ibgp 2

EVPN IBGP with OSPF UNDERLAT configuration reachability loopback on VTEP1

VTEP1:

feature ospf

feature pim

ip pim rp-address 192.168.1.1 group-list 224.0.0.0/4

ip pim ssm range 232.0.0.0/8

interface ethernet 1/2

description to-SPINE

no switchport

ip address 10.1.1.2/30

ip route ospf UNDERLAY area 0.0.0.0

ip pim sparse-mode

no shutdown

interface loopback 0

description «loopback for BGP»

ip address 192.168.1.10/32

ip route ospf UNDERLAY area 0.0.0.0

ip pim sparse-mode

no shutdown

router ospf UNDERLAY