EVI技术在数据中心内及数据中心间应用

1.2 运行原理分析

1.2.1 控制平面原理

邻居发现过程

EVI的重要特点是通过边缘设备的控制平面之间通告MAC地址信息，这些MAC信息用来指导数据平面的报文转发过程。在通告MAC地址信息之前，边缘设备之间必须相互发现对方且形成邻居关系。

ENDP(邻居发现协议)主要用于实现跨站点的邻居发现功能。如图4所示，在整个EVI邻居发现过程中有两个实体ENDC(邻居发现客户端)和ENDS(邻居发现服务器)，ENDS用来维护同一交叠网络实例中所有的客户端(即EVI边缘设备)信息，包括IP地址、站点标识等，ENDS通过接收ENDC的注册报文来学习ENDC的信息，同时通过注册应答报文向ENDC发布交叠网络实例中所有的成员ENDC信息，ENDC收到应答报文后通知建立相应的虚拟转发通道。

图4 EVI邻居自动发现过程

各个实体间的关系及交叠网络的建立过程如下：

步骤一：ENDS，ENDC部署在站点边缘设备上。

步骤二：ENDC向ENDS发起注册，发送注册请求报文，携带自身的IP、站点标识。

步骤三：ENDS向ENDC发送应答报文，报文中携带所有ENDC信息。

ENDC收到应答后建立虚拟转发通道，对于核心网络组播复制模式，触发边缘设备加入核心网络提供的任意源组播组。

交叠网络中所有成员站点的边缘设备进行相同的注册过程，最后每个成员均自动发现交叠网络实例内的所有成员信息。为了安全起见，可以配置认证参数来防止恶意的节点注册到交叠网络。为了保证交叠网络注册过程的高可靠性，可以配置多个邻居服务器进行相互备份。边缘设备发现交叠网络的邻居之后，就建立数据平面虚拟转发通道，包括用于单播转发的虚拟连接和组播转发的核心网络组播树通道。

MAC地址通告

经过邻居自动发现过程建立了边缘设备之间的交叠网络之后，在该交叠网络上运行ISIS路由协议来通告单播MAC地址可达性信息(如图5所示)，该路由协议与站点内部或核心网中的L3网络的路由协议之间相互独立，互不影响。在边缘设备上配置了隧道接口时自动启用了ISIS路由协议，无需额外的配置，但可以调节该路由协议的参数。

交叠网络上的ISIS路由协议主要包括ISIS邻居协商、LSP更新等过程，涉及到的报文都在邻居发现协议建立的虚拟通道中传输。ISIS运行在点对点的虚拟连接之上，任意两个边缘设备之间为点对点的虚拟链路，边缘设备将ISIS Hello，LSP报文进行单播IP地址封装，并进行复制向每个远端边缘设备发送。

图5 交叠网络ISIS协议交互过程

MAC地址信息发布过程如下(如图6所示)：

图6 MAC地址发布过程

步骤一：站点1边缘设备在内部接口学习到新的MAC，ISIS进程将该MAC地址在LSP报文中发布，发送LSP更新消息。

步骤二：LSP更新消息到达交叠网络的其他边缘设备。

步骤三：其他边缘设备解封装报文并交由控制平面ISIS进程处理。

步骤四：ISIS进程学习LSP中新的MAC地址并将地址写入本地MAC转发表。

MAC地址的回收过程与上述过程类似，如果某个网络实体从网络中移除，边缘设备会老化该MAC表项并且删除，触发控制平面的ISIS进程的MAC更新过程，从而其他所有的边缘设备将删除该MAC地址。