目录

简介

先决条件

要求

使用的组件

背景信息

VXLAN的数据包格式

远程VTEP发现

配置

网络图

9396-A配置

9396-B配置

9508-A配置

9396-C配置

验证

流量在对等体之间启动后的状态

故障排除

简介

本文档介绍如何配置和验证虚拟可扩展局域网(VXLAN)泛洪和IPv4组播传输的学习模式。

先决条件

要求

思科建议您了解基本IP组播。

使用的组件

本文档中的信息基于Nexus平台。

本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解所有命令的潜在影响。

背景信息

VXLAN的设计目的是提供与VLAN相同的以太网第2层网络服务。VXLAN封装MAC地址通过UDP数据包，使第2层数据包通过第3层网络传输。因此，它基本上是MAC-in-UDP报头。

VXLAN引入了一个8字节的VXLAN报头，该报头由24位VXLAN网络标识符(VNID)和几个保留位组成。VXLAN报头与原始以太网帧一起进入UDP负载中。24位VNID用于识别第2层网段并保持网段之间的第2层隔离。VXLAN在VNID中全部包含24位，可支持1600万个LAN网段。从而解决了VLAN限制的问题。没有VxLAN，您只能拥有4094个VLAN，随着需求的增加，现代网络需要更多的VLAN，而VXLAN是解决该问题的解决方案。

由于它使用以太网帧来封装数据包，因此以太网属性需要像广播、未知单播和组播一样保持完整。为了处理这些类型的流量，使用组播。本文档介绍VXLAN泛洪和学习。因为名称指定它泛洪数据包并学习远程端。这意味着数据平面在流量数据平面建立后并在MAC地址到期后立即过期时并非始终处于打开状态。

VXLAN的数据包格式

如图所示，原始帧封装在VXLAN报头中，该报头为8字节，VNID为24位。UDP报头中进一步封装，外部报头是IP报头。

源IP地址是封装虚拟终端终端(VTEP)的IP地址，目的IP可以是组播或单播IP。VXLAN使用VXLAN隧道终端(VTEP)设备将租户的终端设备映射到VXLAN网段，并执行VXLAN封装和解封。每个VTEP有两个接口：一个是本地LAN网段上的交换机接口，用于通过桥接支持本地终端通信，另一个是到传输IP网络的IP接口。

远程VTEP发现

当主机开始发送流量时，遵循的过程如下所述。此时，VTEP不知道远程主机的MAC地址。

1. 终端站向远程终端站发送地址解析协议(ARP)数据包。

2. 数据包到达VTEP-A，由于VTEP-A不知道VTEP-B，因此它将数据包封装在VXLAN报头中。它将组播IP地址作为目的IP地址。由于所有VTEP都使用相同的组播地址，因此所有VTEP都加入同一组播组。

3. 此数据包到达所有VTEP并解封，这样远程VTEP就能获知其他VTEP。由于解封的VTEP具有VNID，因此它会在配置了相同VNID的VLAN中转发。

4. 现在，远程端发送ARP应答数据包并到达VTEP-B，因为现在VTEP-B知道VTEP-A，它再次封装原始帧，但现在目的IP地址是VTEP-B，它是单播IP地址。

5. ARP应答到达VTEP-A，VTEP-A现在知道VTEP-B，它与VTEP-B形成邻居关系。

如图所示，主机H1属于VLAN 10，封装在VNID 10000中。  如图所示，带H1的SMAC和带H2的DMAC封装在VNI 1000中，源IP和目标IP可以是组播或单播，如本节所述。

配置

网络图

- 9396-A和9396-B是被视为VTEP-1的VPC对等体

- 9396-C是VTEP-2

- 该图在VLAN 10中有两台主机，即10.10.10.1和10.10.10.2

- VLAN 10与VNID一起使用，为10010

- 230.1.1.1用作组播组

要在Nexus上启用VXLAN，您需要启用此功能。

9396-A配置

!

feature vn-segment-vlan-based

feature nv overlay

!

vlan 10

vn-segment 10010   ------> 10010 is VNID

!

interface nve1

no shutdown

source-interface loopback0

member vni 10010 mcast-group 230.1.1.1

!

interface eth1/2

!

ip pim sparse-mode

!

interface loopback0

ip address 10.1.1.1/32

ip address 10.1.1.10/32 secondary

ip router ospf 9k area 0.0.0.0

ip pim sparse-mode

!

注意：10.1.1.10用作辅助IP地址，并且环回必须具有辅助IP地址，仅在vPC的情况下。两个vPC对等体必须具有相同的辅助IP地址，而不同的主IP地址。

!

feature vpc

!

vpc domain 1

peer-switch

peer-keepalive destination 10.31.113.41 source 10.31.113.40

peer-gateway

!

interface port-channel1

vpc peer-link

!

interface port-channel112

vpc 112

!

9396-B配置

!

vlan 10

vn-segment 10010   ------>    10010 is VNID

!

interface nve1

no shutdown

source-interface loopback0

member vni 10010 mcast-group 230.1.1.1

!

interface eth1/2

ip pim sparse-mode

!

interface loopback0

ip address 10.1.1.2/32

ip address 10.1.1.10/32 secondary

ip router ospf 9k area 0.0.0.0

ip pim sparse-mode

!

feature vpc

!

vpc domain 1

peer-switch

peer-keepalive destination 10.31.113.40 source 10.31.113.41

peer-gateway

!

interface port-channel1

vpc peer-link

!

interface port-channel112

vpc 112

!

9508-A配置

feature pim

ip pim rp-address 10.1.1.5 group-list 224.0.0.0/4

ip pim ssm range 232.0.0.0/8

interface loopback0

ip pim sparse-mode

interface Ethernet5/2

ip pim sparse-mode

interface Ethernet5/3

ip pim sparse-mode

interface Ethernet5/4

ip pim sparse-mode

注意：在9508上，它只需启用pim。因为这是VTEP，所以它不需要VXLAN的任何功能。

9396-C配置

!

vlan 10

vn-segment 10010

!

interface loopback0

ip address 10.1.1.3/32

ip router ospf 9k area 0.0.0.0

ip pim sparse-mode

!

interface nve1

no shutdown

source-interface loopback0

member vni 10010 mcast-group 230.1.1.1

!

int eth1/2

ip pim sparse-mode

!

验证

使用本部分可确认配置能否正常运行。

到目前为止，主机尚未开始发送数据包流。由于9396-A是VPC保持设备，因此它从辅助IP地址发起流量源，并充当组播流的源IP地址。

9396-A# sh nve interface

Interface: nve1, State: Up, encapsulation: VXLAN

VPC Capability: VPC-VIP-Only [notified]

Local Router MAC: d8b1.9076.9053

Host Learning Mode: Data-Plane

Source-Interface: loopback0 (primary: 10.1.1.1, secondary: 10.1.1.10)

9396-A# sh ip mroute 230.1.1.1

IP Multicast Routing Table for VRF "default"

(*, 230.1.1.1/32), uptime: 01:09:34, ip pim nve

Incoming interface: Ethernet1/2, RPF nbr: 192.168.10.2

Outgoing interface list: (count: 1)

nve1, uptime: 00:11:20, nve

(10.1.1.3/32, 230.1.1.1/32), uptime: 00:12:19, ip mrib pim nve

Incoming interface: Ethernet1/2, RPF nbr: 192.168.10.2

Outgoing interface list: (count: 1)

nve1, uptime: 00:11:20, nve

(10.1.1.10/32, 230.1.1.1/32), uptime: 00:11:20, nve ip mrib pim

Incoming interface: loopback0, RPF nbr: 10.1.1.10

Outgoing interface list: (count: 1)

Ethernet1/2, uptime: 00:11:20, pim

在*中，G入口接口填充在传出接口列表(OIL)中。 如图所示，10.1.1.10是组播流的源，nve接口是组播流的最后一跳路由器，面向核心的eth1/2是传出接口。

由于没有来自主机的流量，因此没有对等体：

9396-A# show  mac address-table vlan 10

Legend:

* - primary entry, G - Gateway MAC, (R) - Routed MAC, O - Overlay MAC

age - seconds since last seen,+ - primary entry using vPC Peer-Link,

(T) - True, (F) - False

VLAN     MAC Address      Type      age     Secure NTFY Ports

---------+-----------------+--------+---------+------+----+------------------

*   10     8c60.4f93.5ffc   dynamic  0         F      F    Po112   >> This mac is for host 10.10.10.1

9396-A# sh nve peers

Interface Peer-IP          State LearnType Uptime   Router-Mac

--------- ---------------  ----- --------- -------- -----------------

此输出显示了vPC输出的外观：

9396-A# sh vpc brief

Legend:

(*) - local vPC is down, forwarding via vPC peer-link

vPC domain id                     : 1

Peer status                       : peer adjacency formed ok

vPC keep-alive status             : peer is alive

Configuration consistency status  : success

Per-vlan consistency status       : success

Type-2 consistency status         : success

vPC role                          : primary

Number of vPCs configured         : 1

Peer Gateway                      : Enabled

Dual-active excluded VLANs        : -

Graceful Consistency Check        : Enabled

Auto-recovery status              : Disabled

Delay-restore status              : Timer is off.(timeout = 30s)

Delay-restore SVI status          : Timer is off.(timeout = 10s)

vPC Peer-link status

---------------------------------------------------------------------

id   Port   Status Active vlans

--   ----   ------ --------------------------------------------------

1    Po1    up     1-10

vPC status

----------------------------------------------------------------------

id   Port   Status Consistency Reason                     Active vlans

--   ----   ------ ----------- ------                     ------------

112  Po112  up     success     success                    1-10

9396-A# sh vpc consistency-parameters global

Legend:

Type 1 : vPC will be suspended in case of mismatch

Name                        Type  Local Value            Peer Value

-------------               ----  ---------------------- -----------------------

Vlan to Vn-segment Map      1     1 Relevant Map(s)      1 Relevant Map(s)

STP Mode                    1     Rapid-PVST             Rapid-PVST

STP Disabled                1     None                   None

STP MST Region Name         1     ""                     ""

STP MST Region Revision     1     0                      0

STP MST Region Instance to  1

VLAN Mapping

STP Loopguard               1     Disabled               Disabled

STP Bridge Assurance        1     Enabled                Enabled

STP Port Type, Edge         1     Normal, Disabled,      Normal, Disabled,

BPDUFilter, Edge BPDUGuard        Disabled               Disabled

STP MST Simulate PVST       1     Enabled                Enabled

Nve Admin State, Src Admin  1     Up, Up, 10.1.1.10, DP  Up, Up, 10.1.1.10, DP

State, Secondary IP, Host

Reach Mode

Nve Vni Configuration       1     10010                  10010

Nve encap Configuration     1     vxlan                  vxlan

Interface-vlan admin up     2

Interface-vlan routing      2     1                      1

capability

Allowed VLANs               -     1-10                   1-10

Local suspended VLANs       -     -                      -

9508-A

由于9508-A路由是核心路由器，它不知道VXLAN，它只知道mroute条目，如下所示：

9508-A# sh ip mroute 230.1.1.1

IP Multicast Routing Table for VRF "default"

(*, 230.1.1.1/32), uptime: 01:30:06, pim ip

Incoming interface: loopback0, RPF nbr: 10.1.1.5, uptime: 01:30:06

Outgoing interface list: (count: 3)

Ethernet5/3, uptime: 00:14:11, pim

Ethernet5/2, uptime: 00:14:31, pim

Ethernet5/4, uptime: 00:16:22, pim

(10.1.1.3/32, 230.1.1.1/32), uptime: 00:15:44, pim mrib ip

Incoming interface: Ethernet5/4, RPF nbr: 192.168.10.10, uptime: 00:15:44, internal

Outgoing interface list: (count: 2)

Ethernet5/3, uptime: 00:14:11, pim

Ethernet5/2, uptime: 00:14:31, pim

(10.1.1.10/32, 230.1.1.1/32), uptime: 00:14:31, pim mrib ip

Incoming interface: Ethernet5/2, RPF nbr: 192.168.10.1, uptime: 00:14:31, internal

Outgoing interface list: (count: 1)

Ethernet5/4, uptime: 00:14:31, pim

9396-C

9396-C# show ip mroute

IP Multicast Routing Table for VRF "default"

(*, 230.1.1.1/32), uptime: 01:07:34, ip pim nve

Incoming interface: Ethernet1/2, RPF nbr: 192.168.10.9

Outgoing interface list: (count: 1)

nve1, uptime: 00:10:38, nve

(10.1.1.3/32, 230.1.1.1/32), uptime: 00:10:38, nve ip mrib pim

Incoming interface: loopback0, RPF nbr: 10.1.1.3

Outgoing interface list: (count: 1)

Ethernet1/2, uptime: 00:09:49, pim

(10.1.1.10/32, 230.1.1.1/32), uptime: 00:08:05, ip mrib pim nve

Incoming interface: Ethernet1/2, RPF nbr: 192.168.10.9

Outgoing interface list: (count: 1)

nve1, uptime: 00:08:05, nve

流量在对等体之间启动后的状态

当主机1（即10.10.10.1）开始向10.10.10.2 NVE对等体发送流量时：

9396-A# sh mac address-table dynamic

Legend:

* - primary entry, G - Gateway MAC, (R) - Routed MAC, O - Overlay MAC

age - seconds since last seen,+ - primary entry using vPC Peer-Link,

(T) - True, (F) - False

VLAN     MAC Address      Type      age     Secure NTFY Ports

---------+-----------------+--------+---------+------+----+------------------

*   10     8c60.4f93.5ffc   dynamic  0         F      F    Po112

+   10     8c60.4f93.647c   dynamic  0         F      F    nve1(10.1.1.3)

9396-A# sh nve peers

Interface Peer-IP          State LearnType Uptime   Router-Mac

--------- ---------------  ----- --------- -------- -----------------

nve1      10.1.1.3         Up    DP        00:00:14 n/a

9396-A# sh nve peers detail

Details of nve Peers:

----------------------------------------

Peer-Ip: 10.1.1.3

NVE Interface       : nve1

Peer State          : Up

Peer Uptime         : 00:04:49

Router-Mac          : n/a

Peer First VNI      : 10010

Time since Create   : 00:04:49

Configured VNIs     : 10010

Provision State     : add-complete

Route-Update        : Yes

Peer Flags          : None

Learnt CP VNIs      : --

Peer-ifindex-resp   : Yes

----------------------------------------

9396-A sh nve vni 10010 detail

VNI: 10010

NVE-Interface       : nve1

Mcast-Addr          : 230.1.1.1

VNI State           : Up

Mode                : data-plane

VNI Type            : L2 [10]

VNI Flags           :

Provision State     : add-complete

Vlan-BD             : 10

SVI State           : n/a

9396-A# sh nve internal vni 10010

VNI 10010

Ready-State         : Ready [L2-vni-flood-learn-ready]

同样，在9396-C NVE对等体上必须启用：

9396-C# show mac address-table dynamic

Legend:

* - primary entry, G - Gateway MAC, (R) - Routed MAC, O - Overlay MAC

age - seconds since last seen,+ - primary entry using vPC Peer-Link,

(T) - True, (F) - False

VLAN     MAC Address      Type      age     Secure NTFY Ports

---------+-----------------+--------+---------+------+----+------------------

*   10     8c60.4f93.5ffc   dynamic  0         F      F    nve1(10.1.1.10)

*   10     8c60.4f93.647c   dynamic  0         F      F    Eth1/13

9396-C# sh nve peers

Interface Peer-IP          State LearnType Uptime   Router-Mac

--------- ---------------  ----- --------- -------- -----------------

nve1      10.1.1.10        Up    DP        00:08:28 n/a

9396-C# sh nve peers detail

Details of nve Peers:

----------------------------------------

Peer-Ip: 10.1.1.10

NVE Interface       : nve1

Peer State          : Up

Peer Uptime         : 00:08:32

Router-Mac          : n/a

Peer First VNI      : 10010

Time since Create   : 00:08:32

Configured VNIs     : 10010

Provision State     : add-complete

Route-Update        : Yes

Peer Flags          : None

Learnt CP VNIs      : --

Peer-ifindex-resp   : Yes

----------------------------------------

9396-C sh nve vni 10010 detail

VNI: 10010

NVE-Interface       : nve1

Mcast-Addr          : 230.1.1.1

VNI State           : Up

Mode                : data-plane

VNI Type            : L2 [10]

VNI Flags           :

Provision State     : add-complete

Vlan-BD             : 10

SVI State           : n/a

9396-C# sh nve internal vni 10010

VNI 10010

Ready-State         : Ready [L2-vni-flood-learn-ready]

如图所示，新的对等体基于数据平面学习，它使用泛洪和学习机制。如果MAC地址超时，则无对等体断开。

故障排除

目前没有针对此配置的故障排除信息。