VXLAN_二层互通__无三层网关
VXLAN_二层互通__无三层网关
前言
此实验是VXLAN的第一个小实验，也是起步的实验，很基础、很简单，同样也很重要。
VXLAN的基础概念我们就不介绍了，但我们在做这个实验时，得先了解一下，VXLAN工作在哪一层呢？不管书里面怎么讲，我始终认为BGP、VXLAN这样的协议虽然还是三层相关的路由协议，但是已经非常像一个真正的应用了，甚至我们可以把他当应用去看待，因为它们也会侦听具体的套接字，比如BGP的会侦听TCP179，而VXLAN会侦听UDP的4789端口，如下所示：
bridge-domain 10
vxlan vni 10
int g1/0/1.10 mode l2
encapsulation dot1q vid 10
# 上面这两条命令一敲，vxlan进程直接就起来了
dis udp status
0x80EE0438 8 0.0.0.0:4789 0.0.0.0:0 0
那么从侦听的应用去看待VXLAN之间的交互你会发现非常的简单，VXLN在工作时会生成BD子进程，任何接口都可以去绑定，一旦绑定上之后，BD进程就会“把守”在这个接口上，任何从这个接口路过的数据帧都会由BD“抓走”附加VNI之后送给VXLAN主进程，VXLAN主进程会根据nve接口上的指定进行封装将数据扔给对端，对端即是在NVE接口里面的指定的目标IP。
实验
- 实验环境介绍
- PC1和PC3属于同一个VLAN、同一个网段都是192.168.10.x网关
- PC1和PC都没有设置网关，只有IP和掩码
- 实现目标：
- 实现PC1和PC3之间的同网段互访
- 实验思路：
- 第一步：让三台CE底层的underlay先跑起来，使用OSPF即可，保持CE1和CE2 lookback0接口能通信
- 第二步：在CE1或CE2上将vlan 10的流量引入到BD10当中，设置NVI并最终交给对端。
第一步 underlay
第一步：三台CE之间的underlay配置
# CE1
sys i
sysn CE1
# 创建互联VLAN
vlan 13
int l0
ip add 10.0.1.1 32
int vlan 13
ip add 10.0.13.1 24
ospf 1 router-id 10.0.1.1
a 0
network 10.0.1.1 0.0.0.0
network 10.0.13.1 0.0.0.0
# 物理接口要放行
int g1/0/0
undo shutdown
port link-ty trunk
port trunk a v 13
##############################
# CE3
sys i
int l0
ip add 10.0.3.3 32
vlan batch 13 23
int vlan 13
ip add 10.0.13.3 24
int vlan 23
ip add 10.0.23.3 24
ospf 1 router-id 10.0.3.3
a 0
network 10.0.3.3 0.0.0.0
network 10.0.13.3 0.0.0.0
network 10.0.23.3 0.0.0.0
int g1/0/0
undo shutdown
port link-ty trunk
port trunk all vlan 13
int g1/0/1
undo shutdown
port link-ty trunk
port trunk all vlan 23
# CE2
sys i
sysn CE2
int l0
ip add 10.0.2.2 32
vlan 23
int vlan 23
ip add 10.0.23.2 24
ospf 1 router-id 10.0.2.2
a 0
network 10.0.2.2 0.0.0.0
network 10.0.23.2 0.0.0.0
int g1/0/0
undo shutdown
port link-ty trunk
port trunk all vlan 23
qu
#####
# 验证
[CE1]ping -a 10.0.1.1 10.0.2.2
PING 10.0.2.2: 56 data bytes, press CTRL_C to break
Reply from 10.0.2.2: bytes=56 Sequence=1 ttl=254 time=11 ms
Reply from 10.0.2.2: bytes=56 Sequence=2 ttl=254 time=7 ms
[CE2]ping -a 10.0.2.2 10.0.1.1
PING 10.0.1.1: 56 data bytes, press CTRL_C to break
Reply from 10.0.1.1: bytes=56 Sequence=1 ttl=254 time=10 ms
Reply from 10.0.1.1: bytes=56 Sequence=2 ttl=254 time=12 ms
第二步 VXLAN
vxlan的配置也非常简单，vxlan的关注的问题非常是以下几点，把这几个问题回答完了，VXLAN就知道如何配置了。
- 去哪个VLAN里面抓数据？根据VLAN ID，创建BD-ID
- 去VLAN接口里面把BD绑进去，这样从这个接口流过的数据帧都会被BD抓走交给VXLAN进程
- VXLAN封装什么NVI？自己的源是多少？目标是多少？
先回答前两个问题。由于PC1是VLAN 10，所以我们希望VXLAN去VLAN 10里面抓数据， 想要抓数据VXLAN得先创建BD,BD的ID我们可以跟将要抓的VLAN保持一致，也用10吧！为了能抓到数据，下面我们应该VLAN 10的接口里面绑定BD；这个VLAN 10 接口指的什么？通常是指的二层的子接口。
# CE1上的具体配置
bridge-domain 10
quit
int g1/0/1
undo shutdown
port link-type trunk
int g1/0/1.10 mode l2
encapsulation dot1q vid 10
bridge-domain 10
quit
# CE2上的具体配置
bridge-domain 10
quit
int g1/0/1
undo shutdown
port link-type trunk
int g1/0/1.10 mode l2
encapsulation dot1q vid 10
bridge-domain 10
quit
接着我们再去回答第三个问题，通过BD抓到的数据帧发送给谁？本地的源IP又是什么？涉及到这种带有源目IP的，一般都得起一个虚拟隧道接口，VXLAN当中的虚拟隧道接口是NVE接口，我们从里面规定好源和目标IP即可。
NVE接口有点类似于GRE接口，是通用型接口，很多VLAN的流量的都可以从这里面经过，那我们怎么样标识我们的VLAN 10呢？其实这事不用NVE进行标识，当BD通过下游的流量抓到VXLAN之后就附加携带VNI，所以在交换机内部的数据帧是携带VNI的，我们只需要告诉NVE接口，某种VNI的数据帧发给谁就可以了！
# CE1
bridge-domain 10
vxlan vni 10 # 就是封装报文时需要用到VNI，非常重要，在交换机内部也会携带的；
quit
interface nve 1
source 10.0.1.1
vni 10 head-end peer-list 10.0.2.2 # 正确的理解是将vni是10的数据帧的发给10.0.2.2
# CE2
bridge-domain 10
vxlan vni 10
quit
interface nve 1
source 10.0.2.2
vni 10 head-end peer-list 10.0.1.1
## 验证，一连UP了并不代表另一边也UP，这个UP是单向的
[CE1-Nve1]dis vxlan tunnel
Number of vxlan tunnel : 1
Tunnel ID Source Destination State Type Uptime
4026531842 10.0.1.1 10.0.2.2 up static 00:00:10
[CE2-Nve1]dis vxlan tunnel
Number of vxlan tunnel : 1
Tunnel ID Source Destination State Type Uptime
4026531841 10.0.2.2 10.0.1.1 up static 00:00:49
思考和分析
问题一：interface nve 1 后面这个1是啥？两边需要一致吗？
这个1仅仅是一个进程的标识，两连不一致也没关系，不在数据包当中体现，不重要。
问题二：两端的NVI是VLAN ID 吗？
VNI的VLAN ID没啥关系，VNI和VLAN ID不是一回事儿。
问题三：两端BD可以不一致吗？，BD与VNI之间什么关系？
可以的，没问题，交换机内部调度的时候只认VNI。
BD与VNI之间是1:1的关系
问题四：如何理解这个配置？
interface nve 1
source 10.0.2.2
vni 10 head-end peer-list 10.0.1.1
vni 20 head-end peer-list 10.0.1.1
nvi 10 head-end peer-list 10.0.1.1的含义，将本端VNI是10的数据帧通过本隧道发给10.0.1.1；
数据包转发流程
- 数据包从PC1开始出发，目标IP地址192.168.10.3，到达g0/0/2接口之后被打上vlan-10的TAG进入交换机内部
- 数据帧从SW1的g0/0/1出来后到达CE1的子接口，由于该子接口与BD绑定，所以这个数据帧被CE1内部被携带VNI=10
- CE1根据NVE的配置vni 10 head-end peer-list 10.0.2.2将数据帧调度到nve接口进行封装，NVI还是要携带的，在数据帧的最外层重新加入源和目标IP地址（10.0.2.2）
- CE1在路由表当中查询路由发现到达10.2.2.2的路由是一条OSPF路由，下一跳是CE3，数据到达CE3最终转发到CE2上；
- CE2收到之后将最外层的IP拆除之后，发现数据包携带的VNI是10，于是在本地查找发VNI等于10的BD，找到之后，数据帧再次移交给相应的BD
- BD收到之后拆掉VNI，找到真正的原始的数据帧发现目标IP是192.168.10.3，查询路由之后从CE2的子接口发出。
