隨著人工智能、大語言模型、AI學(xué)習(xí)等熱點(diǎn)應(yīng)用程序的不斷涌現(xiàn)，對網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性、性能和靈活性提出了更高的要求。在這個(gè)背景下，EVPN Multi-homing技術(shù)備受關(guān)注，因?yàn)樗梢蕴峁└咝?、更可靠的網(wǎng)絡(luò)通信解決方案，滿足這些熱點(diǎn)應(yīng)用程序的要求。

EVPN Multi-Homing是指在使用以太網(wǎng)VPN（Ethernet VPN，EVPN）技術(shù)構(gòu)建的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，使用多個(gè)物理鏈路和IP地址來實(shí)現(xiàn)冗余和負(fù)載均衡的技術(shù)。

在EVPN Multi-Homing中，每個(gè)用戶可以使用多個(gè)物理鏈路來與數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，這些鏈路可以來自不同的交換機(jī)。

當(dāng)一個(gè)鏈路或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可以自動(dòng)切換到備用鏈路或設(shè)備，保證數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的可用性。也可以通過負(fù)載均衡的方式，將網(wǎng)絡(luò)流量分配到多個(gè)鏈路或地址中，提高網(wǎng)絡(luò)性能和效率。

從堆疊到MC-LAG再到Multi-Homing，網(wǎng)絡(luò)高可用性演進(jìn)之路

在網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的早期，服務(wù)器和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通常會(huì)直接連接到單個(gè)接入交換機(jī)。然而，如果該交換機(jī)或端口發(fā)生故障，將導(dǎo)致設(shè)備無法連接到網(wǎng)絡(luò)，從而影響業(yè)務(wù)。此外，如果該鏈路或端口的性能達(dá)到極限，將無法處理更多的流量，這會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降。

為了提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性，出現(xiàn)了堆疊，即將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備堆疊在一起，一臺(tái)服務(wù)器或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以連接到多臺(tái)堆疊設(shè)備。堆疊設(shè)備能夠通過單一的管理平面進(jìn)行管理和控制，從而增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)容量和可擴(kuò)展性，并簡化了網(wǎng)絡(luò)部署和管理。

然而，堆疊設(shè)備的控制平面是單一的，因此如果出現(xiàn)故障，可能會(huì)影響整個(gè)堆疊系統(tǒng)，擴(kuò)散到連接的所有設(shè)備。此外，升級(jí)和替換可能會(huì)對業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響，因此在容錯(cuò)性和靈活性方面具有一定的局限性。

為了滿足用戶網(wǎng)絡(luò)對靈活性以及更高可靠性的需求，堆疊逐漸被MC-LAG所取代。

MC-LAG同樣支持一臺(tái)服務(wù)器或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到兩臺(tái)MC-LAG設(shè)備。區(qū)別于堆疊，MC-LAG在提供統(tǒng)一轉(zhuǎn)發(fā)面的同時(shí)控制面是獨(dú)立的，因此，能夠輕松地添加或刪除物理連接，與堆疊相比，它具備了更高的可靠性以及靈活性，能夠更好地滿足用戶需求。

但是隨著業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，用戶對網(wǎng)絡(luò)需求不斷增加，在VXLAN 網(wǎng)絡(luò)Overlay場景中，MC-LAG不足也逐漸出現(xiàn)：

? MC-LAG設(shè)備之間需要互聯(lián)鏈路來占用端口，這導(dǎo)致了端口/鏈路資源的浪費(fèi)。同時(shí)，這種互聯(lián)鏈路的存在也增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，使得網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)變得更加困難。

? 在一些應(yīng)用場景中，需要保證兩臺(tái)以上的Leaf設(shè)備的冗余性。然而，MC-LAG雙歸接入可靠性方案只支持雙歸，無法滿足多歸的需求，因此其可擴(kuò)展性存在一定的局限性，無法滿足這些應(yīng)用場景的需要。

? MC-LAG協(xié)議沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同廠商設(shè)備之間可能存在實(shí)現(xiàn)差異，可能會(huì)導(dǎo)致不同設(shè)備之間無法互相兼容，從而限制了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和互操作性。

相較于MC-LAG雙歸接入可靠性方案，EVPN Multi-Homing是一種按照RFC標(biāo)準(zhǔn)定義的VXLAN網(wǎng)關(guān)多歸方案。

它通過多臺(tái)VTEP組成冗余備份組來實(shí)現(xiàn)對VTEP單點(diǎn)故障的容錯(cuò)和流量負(fù)載分擔(dān)。與MC-LAG方案相比，EVPN Multi-Homing不僅可以更好地解決MC-LAG方案在可擴(kuò)展性和流量負(fù)載均衡方面的局限性，還能夠提高VXLAN接入側(cè)的可靠性。

因此，在需要高可靠性和高可擴(kuò)展性的場景下，EVPN Multi-Homing可能是更為優(yōu)秀的選擇。

EVPN Multi-Homing的特點(diǎn)：

? 無需在TOR交換機(jī)之間建立Peer link鏈路或交換機(jī)間鏈路，這是因?yàn)镋VPN Multi-Homing方案可以通過多臺(tái)VTEP組成冗余備份組來實(shí)現(xiàn)對TOR交換機(jī)的冗余支持，從而避免了在TOR交換機(jī)之間建立額外的鏈路所帶來的復(fù)雜性和成本。

? 允許兩個(gè)以上TOR交換機(jī)成為一個(gè)冗余組，從而可以更好地適應(yīng)不同規(guī)模和復(fù)雜度的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。同時(shí)，通過EVPN Multi-Homing方案的流量負(fù)載分擔(dān)機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)更加均衡的網(wǎng)絡(luò)流量分配，提高網(wǎng)絡(luò)的性能和穩(wěn)定性。

? 允許多供應(yīng)商互操作性，EVPN Multi-Homing是按照RFC標(biāo)準(zhǔn)定義的一種VXLAN網(wǎng)關(guān)多歸方案，具有良好的標(biāo)準(zhǔn)化程度和兼容性。用戶可以在不同廠商之間自由選擇，并且不需要擔(dān)心不同廠商設(shè)備之間的兼容性問題，從而在降低部署和維護(hù)成本。

星融元Multi-Homing方案，網(wǎng)絡(luò)高可用性演進(jìn)之路

EVPN Multi-Homing設(shè)計(jì)思路

• 配置多個(gè)物理VM和物理鏈路：在物理網(wǎng)絡(luò)中配置多個(gè)物理VM和物理鏈路，每個(gè)物理VM都連接到不同的物理鏈路上。

• 配置VXLAN隧道和VLAN：在物理網(wǎng)絡(luò)中配置VXLAN隧道和VLAN，將不同的虛擬機(jī)隔離開來。每個(gè)虛擬機(jī)都分配一個(gè)獨(dú)立的VLAN和IP地址，可以在隧道中傳輸自己的數(shù)據(jù)和服務(wù)，并保證虛擬機(jī)之間的隔離性和安全性。
  

• 配置BGP EVPN協(xié)議：在物理網(wǎng)絡(luò)中配置BGP EVPN協(xié)議，將每個(gè)虛擬機(jī)的MAC地址和IP地址信息作為一個(gè)獨(dú)立的BGP EVPN路由廣播出去。每個(gè)物理VM都會(huì)學(xué)習(xí)到虛擬機(jī)的路由信息，并將其用于網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)和路由。
  

• 監(jiān)測鏈路故障：EVPN Multi-Homing會(huì)定期監(jiān)測每個(gè)物理鏈路的狀態(tài)，一旦某個(gè)鏈路故障，即可進(jìn)行鏈路/設(shè)備切換。
  

• 自動(dòng)更新路由信息：當(dāng)虛擬機(jī)遷移到其他物理VM上時(shí)，EVPN Multi-Homing會(huì)自動(dòng)更新虛擬機(jī)的MAC地址和IP地址信息，并將其作為一個(gè)新的BGP EVPN路由廣播到所有物理鏈路上。這可以保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自動(dòng)更新路由表和ARP表，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移。
  

EVPN Multi-Homing方案介紹

星融元 EVPN Multi-Homing方案，采用Spine-Leaf彈性易擴(kuò)展架構(gòu)，通過BGP EVPN、VXLAN等技術(shù)，將云中租戶的虛擬網(wǎng)絡(luò)和分布式網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)關(guān)被從計(jì)算空間中卸載出來，直接承載在CX-N交換機(jī)之上，讓這部分被釋放的VM計(jì)算力可以用于創(chuàng)建/承載更多業(yè)務(wù)的虛擬計(jì)算節(jié)點(diǎn)，從而提高CPU計(jì)算力的使用效率。

區(qū)別于MC-LAG方案，EVPN Multi-Homing使用EVPN消息與宿主機(jī)進(jìn)行通信，利用主機(jī)連接信息動(dòng)態(tài)建立與VM的關(guān)系，從而提供多歸VM冗余支持。并且，冗余設(shè)備之間無需互連線，節(jié)省了端口和線纜的同時(shí)簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

此外，EVPN底層采用了開放標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議BGP實(shí)現(xiàn)冗余，這意味著任何遵循RFC規(guī)范實(shí)現(xiàn)EVPN Multi-Homing的供應(yīng)商都可以成為以太網(wǎng)段的一部分，提高了網(wǎng)絡(luò)的互通性和靈活性。

方案價(jià)值

EVPN Multi-Homing技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)中可以提高網(wǎng)絡(luò)可靠性和容錯(cuò)能力、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡、簡化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和管理、支持業(yè)務(wù)的高可用性和可用性SLA、以及支持虛擬化和云計(jì)算等方面作用：

? 提高網(wǎng)絡(luò)可靠性和容錯(cuò)能力

EVPN Multi-Homing技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的多路徑備份，從而提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和容錯(cuò)能力。在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或者鏈路故障時(shí)，EVPN Multi-Homing技術(shù)可以迅速切換到備用路徑，保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

? 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡

EVPN Multi-Homing技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)流量的負(fù)載均衡，將流量均勻地分布到多個(gè)路徑上，避免單一路徑負(fù)載過重，從而提高網(wǎng)絡(luò)的性能和吞吐量。

? 簡化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和管理

EVPN Multi-Homing技術(shù)可以簡化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和管理，冗余設(shè)備之間無需多余的端口和鏈路，可以簡化架構(gòu)，降低網(wǎng)絡(luò)的成本和維護(hù)難度。

? 支持業(yè)務(wù)的高可用性和可用性SLA

EVPN Multi-Homing技術(shù)可以提供更高的業(yè)務(wù)可用性和可用性SLA，確保關(guān)鍵應(yīng)用的高可用性，從而保證業(yè)務(wù)的平穩(wěn)運(yùn)行。

? 支持虛擬化和云計(jì)算

EVPN Multi-Homing技術(shù)可以支持虛擬化和云計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以提供虛擬機(jī)的多路徑備份和負(fù)載均衡，保證虛擬機(jī)的高可用性和性能。

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