EVPN 网络中的辅助复制组播优化

辅助复制的好处

• 在具有大量广播、未知单播和组播 （BUM） 流量的 EVPN 网络中，AR 通过将复制和转发任务传递到容量更大的其他设备以更好地处理负载，有助于优化 BUM 流量。

• 在 EVPN-VXLAN 环境中，与传统组播入口复制相比，AR 减少了到多个远程虚拟隧道端点 （VTEP） 的硬件下一跃点的数量。

• AR 可以与其他组播优化一起运行，例如 IGMP 侦听、MLD 侦听和选择性组播以太网标签 （SMET） 转发。

• AR 对不支持 AR 的设备透明运行，以便在现有 EVPN 网络中向后兼容。

AR 设备角色

要启用 AR，请将 EVPN 网络中的设备配置为 AR 复制器和 AR 叶角色。为了实现向后兼容性，EVPN 网络还可以包含不支持 AR 的设备。 不支持 AR 的设备以常规网络虚拟化边缘 （NVE） 设备角色运行。

表 1 总结了这些角色：

如果在 EVPN 网络中启用其他受支持的组播优化功能，例如 IGMP 侦听、MLD 侦听和 SMET 转发，则 AR 复制器和 AR 叶设备将仅将 EVPN 核心或接入侧的流量转发到感兴趣的接收方。

如果要在使用 OISM 的结构中启用 AR，请参阅 使用优化的子网间组播 （OISM） 的 AR ，了解在这种情况下要配置为 AR 复制器和 AR 叶设备时的注意事项。

AR 路由广告

EVPN 网络中的设备通告 EVPN 类型 3 （IMET） 路由，以实现常规入口复制和 AR。

AR 复制器设备通告 EVPN 类型 3 路由以进行常规入口复制，其中包括：

• AR 复制器设备入口复制隧道 IP 地址

• 隧道类型 —IR

• AR 设备角色—AR-REPLICATOR

AR 复制器还为特殊 AR 叠加隧道通告 EVPN 3 类路由，其中包括：

• 您在 AR 复制器设备上的环路接口上配置的 AR IP 地址（请参阅 复制器 配置语句）。

• 隧道类型 —AR。

• AR 设备角色AR-REPLICATOR—。

• 在扩展 AR 模式下运行时，EVPN 组播会用该标志标记 Extended-MH-AR 扩展社区（请参阅 多宿主以太网分段的扩展 AR 模式）。

AR 叶设备通告 EVPN 类型 3 路由以进行常规入口复制，其中包括：

• AR 叶设备入口复制隧道 IP 地址

• 隧道类型 —IR

• AR 设备角色—AR-LEAF

常规 NVE 设备不支持 AR，或者是未配置为 AR 叶设备的设备。常规 NVE 设备会忽略 AR 路由通告，并使用常用的 EVPN 网络入口复制规则转发组播流量。

多宿主以太网段的扩展 AR 模式

当架构包含多宿主以太网段时，EVPN 网络采用水平分割和本地偏置规则来启用组播优化（请参阅基于 VXLAN 的 EVPN 支持的功能）。这些方法在转发的数据包中包含有关入口 AR 叶设备的信息，以确保流量不会通过入口设备的多宿主对等方不必要地转发或环回源。

将流量转发到其他叠加隧道时，某些担任 AR 复制器角色的设备无法代表入口 AR 叶设备保留源 IP 地址或以太网分段标识符 （ESI） 标签。具有此限制的 AR 复制器设备在 扩展 AR 模式下运行，其中 AR 复制器将流量转发到 EVPN 网络中的其他设备，并将 AR 复制器的入口复制 IP 地址作为源 IP 地址。

AR 复制器包括 EVPN 类型 3 AR 路由通告中的 EVPN 组播标志扩展社区。该 Extended-MH-AR 标志指示 AR 操作模式。

当 AR 设备在扩展 AR 模式下运行时：

• 除了将流量转发到 AR 复制器设备外，具有多宿主源的 AR 叶设备 还 处理将流量复制到其多宿主对等方。

• 从具有多宿主源的 AR 叶设备接收源流量的 AR 复制器设备会跳过转发到 AR 叶设备的多宿主对等方。

请参阅 具有扩展 AR 模式的 AR 叶设备（多宿主以太网段）后面的源，其中显示了具有多宿主源的 EVPN 网络在扩展 AR 模式下的流量。

扩展 AR 模式行为仅适用于 AR 叶设备与其他 AR 叶设备具有多宿主以太网段的情况，而不适用于 AR 叶请求复制帮助的 AR 复制器。在需要扩展 AR 模式的环境中，当 AR 复制器和 AR 叶设备共享多宿主以太网段时，AR 将无法正常工作。因此，入口 AR 叶设备不使用 AR 隧道，默认仅使用入口复制。在这种情况下，AR show 命令将 AR 操作模式 Misconfiguration/Ingress Replication显示为 。

可以保留入口 AR 叶设备的源 IP 地址或 ESI 标签的 AR 复制器在 常规 AR 模式下运行。

show evpn multicast-snooping assisted-replication replicators 有关 AR 操作模式的更多信息，请参阅命令。

检测多个 AR 复制器时的默认 AR 叶负载平衡

对于 EVPN-VXLAN 网络中的 QFX 系列交换机：

• 作为 EX4650 交换机或 QFX5000 系列交换机的 AR 叶设备为 VLAN 或 VXLAN 网络标识符 （VNI） 指定特定的 AR 复制器设备，以便在可用的 AR 复制器之间进行负载平衡。这些设备上的这种默认方法使用基于 VLAN 或 VNI 以及 AR 复制器数量的哈希模组算法。

• 交换机QFX10000系列中的 AR 叶设备根据 VLAN 或 VNI 内的流量级别（每秒数据包数）在可用 AR 复制器之间主动实现负载平衡。这些设备上的此方法使用基于组播组和 AR 复制器数量的流级别哈希 mod 算法。

确定性负载平衡和到 AR 复制器的流量引导

对于默认情况下不使用流级别负载平衡机制的 AR 叶设备（请参阅 检测多个 AR 复制器时的默认 AR 叶负载平衡），我们支持一项功能，您可以使用该功能确定性地配置 AR 叶设备以将组播流发送到特定的 AR 复制器。

使用这种确定性的 AR 复制器负载平衡方法，您可以：

1. 定义路由策略以匹配策略 from 条件中的一个或多个组播流。

   例如，您可以使用层次结构中的[edit policy-options policy-statement name from]语句设置route-filter multicast-group-address条件以匹配特定的多播组地址。

2. 在每个 then 路由策略的子句中，对于策略操作，请指定 AR 叶设备将匹配流发送到的 AR 复制器。

   您可以使用层次结构中的[edit policy-options policy-statement name then]语句设置assisted-replication replicator-ip replicator-ip-addr策略操作。（请参阅辅助复制（确定性 AR 复制器策略操作）。）

   您可以选择仅将匹配流严格引导到首选 AR 复制器，或者还包括一个备用 AR 复制器，以便在首选复制器出现故障时使用。

3. 使用层次结构级别的语句[edit routing-instances name protocols evpn assisted-replication leaf]将deterministic-ar-policy一个或多个路由策略分配给 AR 叶设备上的 EVPN 实例。（请参阅确定性 ar-策略。）

您可能希望确定性地将 AR 叶流量引导到特定复制器的一个示例用例是，当 AR 叶设备为源设备提供服务时，您知道特定的组播流通常明显更大或更小。 图 2 显示了 AR 叶设备如何使用默认负载均衡方法对流进行负载均衡，该方法会导致流量分配非常不平衡。

图 2：具有不同大小 组播流的默认 AR 负载平衡

图 3 说明了如何配置确定性负载平衡，以便在可用复制器之间更均匀地分配（引导）流量。

图 3：用于处理明显不同大小的组播流的确定性 AR 负载平衡

• AR 负载平衡路由策略选项
• 关于确定性 AR 负载均衡策略的行为说明
• 将确定性 AR 策略分配给 AR 叶设备上的 EVPN 实例
• 确定性 AR 策略配置示例

AR 和 OISM 设备角色

借助 AR，您可以将设备配置为充当 AR 复制器或 AR 叶角色。如果未为设备分配 AR 角色，则设备将用作常规 NVE 设备。有关这些角色的更多信息，请参阅 表 1 。

借助 OISM，您可以将 ERB 叠加网络结构中的设备配置为充当以下角色之一：

• OISM 边界叶角色。

• OISM 服务器叶角色。

• 无 OISM 角色 — 这些设备通常是交换矩阵中的精简主干设备。

有关 OISM 的工作原理以及如何配置 OISM 设备的详细信息，请参阅 EVPN 网络中的优化子网间组播 。

集成 AR 和 OISM 功能时，我们在以下模式下支持 AR 复制器角色：

• 并置：在与 OISM 边界叶角色相同的设备上配置 AR 复制器角色。

• 独立：AR 复制器功能不与同一设备上的 OISM 边界叶角色并置。在这种情况下，AR 复制器通常是运行 OISM 的 ERB 交换矩阵中的精简主干设备。

  注意：

  在 QFX5130-32CD 和 QFX5700 交换机上，我们仅支持独立模式。只能在结构中不是 OISM 边界叶设备的设备上配置 AR 复制器角色。

AR 和 OISM 设备角色集成指南

使用以下准则在交换矩阵中的设备上集成 AR 和 OISM 角色：

• 可以使用 AR 叶角色配置任何 OISM 叶设备（边界叶或服务器叶）。

• 配置 AR 复制器角色时，请使用以下规则：

  1. 我们支持以下任何设备上的 AR 复制器角色：QFX5130-32CD、QFX5700、QFX10002、QFX10008 和 QFX10016。

     注意：

     QFX5130-32CD 和 QFX5700 设备仅在独立模式下支持 AR 复制器角色。

  2. 用作 AR 复制器的设备必须是支持 OISM 的设备，即使在独立模式下配置 AR 复制器也是如此（请参阅 AR 和 OISM 设备角色）。AR 复制器设备必须与 OISM 设备具有相同的租户虚拟路由和转发 （VRF） 和 VLAN 信息（请参阅规则 3）。

  3. 即使 AR 复制器设备处于独立模式，您也必须使用与 OISM 叶设备相同的租户 VRF 实例、相应的 IRB 接口和成员 VLAN 配置设备。AR 复制器需要此信息来安装正确的 L2 组播状态，以便正确转发组播流量。

     有关在独立 AR 复制器上为这些元素复制的 OISM 配置步骤的详细信息，请参阅 在边界叶设备和服务器叶设备上配置通用 OISM 元素 。

AR 和 OISM 如何协同工作

同时启用 AR 和 OISM 时，可以在结构中配置更高容量的设备来执行复制并减轻 OISM 叶设备上的负载。使用 OISM，入口叶设备复制入口 VLAN 上的数据包副本并将其发送到感兴趣的接收方，其中：

• 入口叶设备可以是 OISM 服务器叶设备或 OISM 边界叶设备。

• 对于源自交换矩阵内的组播流量，入口 VLAN 是收入 VLAN。

• 对于从外部组播源进入交换矩阵的组播流量，入口 VLAN 是补充桥接域 （SBD）。

在入口 OISM 叶设备上配置 AR 叶角色时，设备会向 AR 复制器发送一个流量副本。AR 复制器负责将流量复制并转发到其他 OISM 服务器叶或边界叶设备。OISM 叶设备执行本地路由，以最大程度地减少 EVPN 核心中的组播流量。

请参阅以下 AR 和 OISM 协同工作的图示：

• 具有内部组播源的 AR 和 OISM

• 具有外部组播源的 AR 和 OISM

有关如何配置 AR 的详细信息，包括何时集成 AR 和 OISM 设备角色，请参阅 配置辅助复制 。

常规 NVE 设备背后的源

图 4 显示了一个 EVPN 网络，其中的组播流量来自连接到常规 NVE（不支持 AR 的设备）的源。

图 4：常规 NVE 设备上 的组播源流量入口

在这种情况下，无论您是否启用 AR，转发行为都是相同的，因为入口设备 Regular NRE 不是将要复制的流量发送到 AR 复制器的 AR 叶设备。常规 NVE 采用通常的入口复制转发规则，如下所示：

• 在没有 IGMP 侦听或 MLD 侦听的情况下，在未启用 SMET 转发的情况下，常规 NVE 会将流量泛洪到 EVPN 网络中的所有其他设备。

• 通过 IGMP 侦听或 MLD 侦听以及启用 SMET 转发，常规 NVE 仅将流量转发到 EVPN 网络中具有活动侦听器的其他设备。在这种情况下，常规 NVE 转发到除 AR 叶 2 和 AR 叶 4 之外的所有其他设备。

主干 1 和主干 2 使用通常的 EVPN 网络入口复制本地偏差或 DF 行为，将流量复制并转发到其本地单宿主或多宿主接收器或外部网关。在本例中， 图 4 显示主干 2 是当选的 DF，并将流量转发到两个主干设备共享的以太网段上的多宿主接收器。

AR 复制器设备背后的源

图 5 显示了一个 EVPN 网络，其中组播流量来自连接到名为 Spine 1 的 AR 复制器设备的源。

图 5：AR 复制器设备上 的组播源流量入口

在这种情况下，无论您是否启用 AR，转发行为都是相同的，因为入口设备 Spine 1 不是将要复制的流量发送到 AR 复制器的 AR 叶设备。主干 1 虽然配置为 AR 复制器设备，但不充当 AR 复制器。相反，它采用通常的入口复制转发规则，如下所示：

• 在没有 IGMP 侦听或 MLD 侦听的情况下，在未启用 SMET 转发的情况下，入口设备主干 1 会将流量泛洪到 EVPN 网络中的所有其他设备。

• 通过 IGMP 侦听或 MLD 侦听以及启用 SMET 转发，主干 1 仅将流量转发到 EVPN 网络中具有活动侦听器的其他设备。在这种情况下，主干 1 转发到除 AR 叶 2 和 AR 叶 4 以外的其他设备，以及具有本地相关接收器的主干 2。

• 主干 1 还使用通常的 EVPN 网络入口复制本地偏置或 DF 行为，将流量复制到本地单宿主或多宿主接收器或外部网关。在这种情况下，主干 1 使用本地偏置，并根据本地偏置规则将流量转发到多宿主接收器（无论是否是该以太网段上的 DF）。

主干 2 将从主干 1 收到的流量转发到本地接收方。主干 2 还对其多宿主接收器执行本地偏置检查，并跳过转发到多宿主接收器，即使它是该以太网段的 DF。

AR 叶设备背后的源（单宿主以太网段）

图 6 显示了一个 EVPN 网络，其中的组播流量来自连接到名为 AR 叶 4 的 AR 叶设备的源。无论入口 AR 叶设备和 AR 复制器是否在扩展 AR 模式下运行，流量都是相同的，因为源不会多宿主到任何其他叶设备。

图 6：AR 叶设备上的源流量入口（单宿主源）

没有 IGMP 侦听或 MLD 侦听，也没有启用 SMET 转发：

• AR 枝叶 4 使用您在环路接口 lo0 上为主干 1 配置的 AR 叠加隧道辅助 IP 地址，将组播流量的一个副本转发到播发的 AR 复制器设备（在本例中为主干 1）。

• AR 叶 4 还应用本地偏置转发规则，并将组播流量复制到其本地连接的接收器。

• 主干 1 在 AR 叠加隧道上接收组播流量，并使用通常的入口复制叠加隧道代表叶 4 将其复制并转发到 EVPN 网络中的所有其他设备，包括主干 2。主干 1 跳过将流量转发回入口设备 AR 叶 4（根据水平分割规则）。

使用 IGMP 侦听或 MLD 侦听以及启用 SMET 转发：

• AR 复制器 Spine 1 仅将流量转发到 EVPN 网络中具有活动侦听器的其他设备，从而进一步优化了复制。在这种情况下，主干 1 会跳过转发到 AR 叶 2。

主干 1 还使用通常的 EVPN 网络入口复制本地偏差或 DF 行为，将流量复制并转发到其本地接收器和多宿主接收器或外部网关。在这种情况下，主干 1 将流量转发到本地接收器。主干 1 使用本地偏置转发至多宿主接收器（尽管它不是该以太网段的 DF）。

主干 2 将从主干 1 收到的流量转发到本地接收方。主干 2 对其多宿主接收器执行本地偏置检查，并跳过转发到多宿主接收器，即使它是该以太网段的 DF。

具有扩展 AR 模式的 AR 叶设备（多宿主以太网段）后面的源

图 7 显示了一个 EVPN 网络，其中的组播流量来自以扩展 AR 模式运行的多宿主以太网段上的源。源多宿主到三个 AR 叶设备，并可能将流量发送到其中任何一个。在这种情况下，AR 叶 1 是入口设备。

图 7：AR 叶设备上的源流量入口（多宿主源）

没有 IGMP 侦听或 MLD 侦听，也没有启用 SMET 转发：

• AR 枝叶 1 使用您在环路接口 lo0 上为主干 1 配置的 AR 叠加隧道辅助 IP 地址，将组播流量的一个副本转发到播发的 AR 复制器设备之一，在本例中为主干 1。

• 在扩展 AR 模式下运行：

  • AR 叶 1 还会将组播流量复制并转发到源以太网段的所有多宿主对等方（AR 叶 2 和 AR 叶 3）。

  • 主干 1 在 AR 叠加隧道上接收组播流量，并使用通常的入口复制叠加隧道将其复制并转发到 EVPN 网络中的其他设备 ，AR 叶 1 及其多宿主对等方 AR 叶 2 和 AR 叶 3 除外。

通过 IGMP 侦听或 MLD 侦听以及启用 SMET 转发，AR 叶和 AR 复制器设备可进一步优化扩展 AR 模式下的组播复制，如下所示：

• 除了发送到 AR 复制器主干 1 之外，AR 叶 1 还会仅将组播流量复制并转发给具有活动侦听器的多宿主对等方（AR 叶 3）。

• 主干 1 仅将 AR 叶 1 的流量复制到 EVPN 网络中具有活动侦听器的其他设备。在这种情况下，仅包括常规NVE设备和主干2。

主干 1 还使用通常的 EVPN 网络入口复制本地偏差或 DF 行为，将流量复制并转发到其本地接收器和多宿主接收器或外部网关。在这种情况下，主干 1 使用本地偏置转发到多宿主接收器，尽管它不是该以太网段的 DF。主干 2 接收来自主干 1 的流量，并将流量转发到其本地接收方。主干 2 还对其多宿主接收器执行本地偏置检查，并跳过转发到多宿主接收器，即使它是该以太网段的 DF。