目  录

1 EVB

1.1 EVB简介

1.1.1 EVB产生背景

1.1.2 EVB基本概念

1.1.3 EVB实现机制

1.1.4 协议规范

1.2 EVB配置任务简介

1.3 配置EVB

1.3.1 使能EVB功能

1.3.2 配置LLDP功能

1.3.3 指定默认VSI管理服务器

1.3.4 配置VDP协商参数

1.3.5 配置S通道

1.3.6 配置VSI

1.4 EVB显示和维护

1.5 EVB典型配置举例

1 EVB

1.1  EVB简介

1.1.1  EVB产生背景

随着数据中心规模和功能的日趋复杂，整合现有资源、降低管理成本成为数据中心建设的重要内容。因此，对数据中心资源进行虚拟化成为数据中心整合的主要趋势之一。虚拟化技术通过将物理资源和服务抽象化，使用户无需关心物理对象的细节，从而降低了资源使用和管理的复杂度。因此，对数据中心进行虚拟化能够提高其资源利用率、降低系统能耗，并减少系统的设计、运行、管理和维护成本，从而实现整合的目标。

数据中心的虚拟化技术主要包括网络虚拟化、存储虚拟化和服务器虚拟化这三方面内容。其中，服务器虚拟化是通过专用的虚拟化软件（如VMware）在一台物理服务器上虚拟出多台虚拟机（Virtual Machine，VM），每台虚拟机都独立运行，拥有自己的操作系统、应用程序和虚拟硬件环境（包括虚拟的CPU、内存、存储设备、网卡、以太网交换机等），如图1-1所示。

图1-1 服务器虚拟化示意图

服务器虚拟化中的VEB（Virtual Ethernet Bridge，虚拟以太网交换机）主要用于完成虚拟机之间，以及虚拟机与外部网络之间的流量交换。VEB既可通过软件实现（又称VSwitch），也可通过硬件实现（如借助网卡），但这两种实现方式都存在以下问题：

·              缺乏流量监管能力，如报文统计、流镜像、NetStream等特性。这一方面使虚拟机之间的流量无法监管；另一方面也使网络发生故障时难以定位。

·              缺乏网络控制策略的实施能力，如QoS特性。

·              管理困难，特别是需要将服务器内部网络与外部交换网络统一部署时。

EVB（Edge Virtual Bridging，边缘虚拟桥接）技术是为解决上述问题而出现的，其核心思想是将虚拟机的流量（包括同一服务器上各虚拟机之间的流量）全部交给与服务器直连的交换机进行交换和处理，从而使流量监管和网络控制策略的实施成为可能，也使服务器内部网络与外部交换网络能够统一进行部署和管理。

1.1.2  EVB基本概念

支持EVB功能的交换机和服务器分别称为EVB交换机（EVB bridge）和EVB服务器（EVB station），下面介绍EVB技术的一些基本概念。

图1-2 EVB基本概念示意图

1. ER

ER（Edge Relay，边缘中继）位于服务器一侧，对服务器的流量进行转发，相当于图1-1中的虚拟以太网交换机。一个ER包含一个上行口和至少一个下行口，上行口和下行口统称为ER端口。上行口与交换机相连，各下行口与各虚拟机一一相连，如图1-2所示。

2. S通道

服务器内部可能需要多个ER，为了在同一物理端口上隔离各ER的上行通道，EVB采用了“端口映射的S-VLAN组件（Port-mapping S-VLAN component）”技术，在服务器与交换机之间通过S-VLAN将物理端口划分为一或多条虚拟通道，这样的通道称为S通道（S-Channel），如图1-2所示。一条S通道由S-VLAN的编号SVID（S-VLAN Identifier）和S通道的编号SCID（S-Channel Identifier）共同确定，我们称之为<SCID，SVID>对。S通道只存在于EVB服务器和EVB交换机之间，对外部网络不可见。在服务器上，每条S通道都对应一个ER上行口；在交换机上，S通道对应的逻辑接口称为S通道接口。

3. VSI

VSI（Virtual Station Interface，虚拟服务器接口）相当于虚拟机上虚拟网卡的接口，与ER的下行口直连，如图1-2所示。VSI对应的逻辑实体称为VSI实例，VSI实例的编号则称为VSIID（VSI Instance Identifier）。VSI可与交换机的物理端口相关联，是服务器的VSI在交换机上的映像，关联后的逻辑接口称为VSI接口。VSI接口用于管理VSI的流量、设置流量策略等，它是S通道接口的子接口。

4. RR模式

RR（Reflective Relay，反射式转发）模式又称为发卡式转发模式，是一种将报文从其入端口再转发出去的操作模式。交换机利用该模式可以转发同一服务器上各虚拟机之间的流量，如图1-2中由VM 2发往VM 3的报文。

1.1.3  EVB实现机制

EVB技术包含服务器侧和交换机侧两方面内容，需要二者通过握手协商，将虚拟机与交换机上的端口的策略关联起来，从而实现流量的转发和管理。这一交互过程可分为以下三个阶段：

(1)      协商S通道的建立。CDCP协议负责协商S通道的建立，由服务器向交换机发起通道申请。

(2)      协商S通道的能力。具体协商内容承载于EVB TLV（Type/Length/Value，类型/长度/值）之中。

(3)      关联虚拟机与交换机端口。交换机通过VSI接口完成对虚拟机流量的管理，包括对VSI的配置、流量策略下发和报文统计等。VDP协议负责此关联过程，由服务器向交换机发起关联申请，以获取交换机的关联端口资源。

以下对上述交互过程中涉及的协议、报文和角色进行具体介绍。

1. CDCP协议

CDCP（S-Channel Discovery and Configuration Protocol，S通道发现和配置协议）用于服务器与交换机之间协商创建或删除S通道，其报文作为CDCP TLV封装在最近非TPMR桥代理类型的LLDP（Link Layer Discovery Protocol，链路层发现协议）报文中。当服务器需要创建或删除一个S通道时，会向交换机发送CDCP TLV，交换机为其创建或删除相应的S通道。

2. EVB TLV

在S通道建立之后，交换机和服务器将进一步协商S通道的能力，包括是否支持RR模式、ECP参数和VDP参数等，这些协商内容均由封装在LLDP报文中的EVB TLV承载。

3. ECP协议

ECP（Edge Control Protocol，边缘控制协议）被定义为一个承载协议，用于为上层协议报文提供一种带确认机制的可靠传输方式。在EVB技术中，ECP协议用于封装VDP TLV，并通过握手机制保证其在服务器与交换机之间的可靠传输。

4. VDP协议

VDP（VSI Discovery and Configuration Protocol，VSI发现和配置协议）用于实现虚拟机VSI与交换机端口之间的关联。服务器在创建、删除或迁移虚拟机时，通过该协议通知交换机创建或删除相应的VSI接口。

VDP报文作为VDP TLV封装在ECP报文中，VDP TLV携带有VSIID、VSI类型和VSI版本等信息，交换机将这些信息提交给VSI管理服务器，供其采取相应的动作，如通知交换机配置或取消VSI接口策略等。VDP报文由服务器发起，分为预关联、预留资源的预关联、关联和去关联这四种请求报文。

5. VSI管理服务器

在服务器与交换机的交互过程中，还需要VSI管理服务器用于存放虚拟机VSI的流量管理等网络策略，并在虚拟机接入网络时控制这些策略的下发。VSI管理服务器对VSI策略的统一管理，可以使虚拟机在其网络位置发生变化时，仍可获取到其网络策略。

当服务器创建虚拟机时，向交换机发送关联、预留资源的预关联或关联请求VDP报文，交换机再将此请求递交给VSI管理服务器，VSI管理服务器查询数据库中的信息后，通知交换机创建VSI接口并下发策略；当服务器关闭虚拟机时，向交换机发送去关联请求VDP报文，交换机再将此请求递交给VSI管理服务器处理。

1.1.4  协议规范

与EVB相关的协议规范有：

·              IEEE P802.1Qbg/D2.2：Draft Standard for Local and Metropolitan Area Networks—MAC Bridges and Virtual Bridged Local Area Networks - Amendment XX: Edge Virtual Bridging

1.2  EVB配置任务简介

本文只介绍交换机上的EVB配置，服务器上的EVB配置请参见相关服务器的配置手册。

表1-1 EVB配置任务简介

1.3  配置EVB

1.3.1  使能EVB功能

在交换机上配置EVB功能之前，必须先在其与服务器直连的端口上使能EVB功能。

在端口上使能EVB功能之后，该端口上将自动创建默认S通道（SCID和SVID均为1，对应S通道接口的链路类型为Access类型）。

表1-2 使能EVB功能

1.3.2  配置LLDP功能

由于EVB通过LLDP交互信息，其中CDCP TLV由最近非TPMR桥代理类型的LLDP报文携带，因此配置EVB功能时必须进行以下配置。

有关lldp global enable、lldp enable和lldp agent nearest-nontpmr admin-status命令的详细介绍，请参见“二层技术-以太网交换命令参考”中的“LLDP”。

表1-3 配置LLDP功能

1.3.3  指定默认VSI管理服务器

当交换机收到服务器发来的VDP报文（不包括去关联请求报文）时，需要与VSI管理服务器进行通信以申请VSI接口的资源和策略。VDP报文中的VSI manager ID TLV用于携带VSI管理服务器的地址，如果交换机收到的VDP报文中此TLV为全0（即未携带VSI管理服务器的地址），则使用通过本配置指定的默认VSI管理服务器。

表1-4 指定默认VSI管理服务器

1.3.4  配置VDP协商参数

在VDP协商中，交换机在收到服务器发来的VDP报文（不包括去关联请求报文）后，会向VSI管理服务器申请VSI接口的资源和策略。如果交换机在“VDP等待应答时间”超时后仍未得到VSI管理服务器的回复，便认为此次协商失败。VDP等待应答时间＝2^{VDP等待应答时间指数因子}×10^—5（秒），其中“VDP等待应答时间指数因子”为交换机与服务器通过EVB TLV协商后的较大值。

当服务器向交换机发起的关联、预留资源的预关联或关联请求处理成功时，VSI管理服务器将通知交换机为相应的虚拟机创建一个VSI接口，交换机会为该接口启动“VDP保活定时器”，交换机如果在“VDP保活时间”内未收到服务器发来的保活请求报文，将释放此VSI的相关资源。VDP保活时间＝1.5× [ 2^{VDP保活时间指数因子}＋（2×ECP最大重传次数＋1）×2^{ECP重传时间指数因子} ] ×10^—5（秒），其中“VDP保活时间指数因子”为交换机与服务器通过EVB TLV协商后的较大值，“ECP最大重传次数”和“ECP重传时间指数因子”则分别固定为3和16。

表1-5 配置VDP协商参数

1.3.5  配置S通道

1. 创建S通道

S通道通常由服务器和交换机之间通过CDCP协议协商自动创建，系统会将自动创建的结果转化为交换机上相应的命令行；用户也可以通过本配置手工创建S通道。当自动创建和手工创建的S通道的<SCID，SVID>对冲突时，系统将优先采用自动创建的配置。

S通道创建成功后，系统将自动创建对应的S通道接口；删除S通道的同时也将自动删除对应的S通道接口。手工创建的S通道接口的链路类型为Access类型，而自动创建的S通道接口的链路类型则为Trunk类型。

表1-6 创建S通道

2. 配置S通道接口的描述信息

表1-7 配置S通道接口的描述信息

3. 配置S通道的RR模式

通常，服务器和交换机之间通过EVB TLV协商是否开启S通道的RR模式。当服务器在EVB TLV中申请开启RR模式、且交换机也支持该模式时，系统将自动为S通道开启RR模式，并转化为交换机上相应的命令行；用户也可通过本配置手工开启S通道的RR模式。

表1-8 配置S通道的RR模式

4. 配置S通道的MAC地址学习能力

用户通过本配置可以手工关闭S通道的MAC地址学习能力。

表1-9 配置S通道的MAC地址学习能力

1.3.6  配置VSI

1. 创建VSI接口

通常，VSI接口由VSI管理服务器下发创建；用户也可通过本配置手工创建VSI接口，或修改其关联/预关联属性。

VSI接口为S通道接口的子接口，删除S通道的同时也将删除其下的所有VSI接口。

表1-10 创建VSI接口

2. 配置VSI过滤信息

VSI过滤信息是用来标识虚拟机上VSI流量特征的信息，EVB交换机通过该信息来识别虚拟机上VSI的流量。VSI过滤信息通常由VSI管理服务器下发，用户也可以通过本配置手工创建或删除。VSI过滤信息可分为两种：流量所属的VLAN，或者流量的目的MAC地址及其所属VLAN的组合。

表1-11 配置VSI过滤信息

3. 配置并激活VSI接口

当VSI接口激活后，流量监管（请参见“ACL和QoS配置指导”中的“QoS”）等配置才会生效；而当VSI接口未激活时，流量监管等配置不会生效，此时不建议对该接口进行除VSI过滤信息以外的其它配置。

通过在接口上配置描述信息，可以方便网络管理员根据这些信息来区分各接口的作用。

表1-12 配置并激活VSI接口

1.4  EVB显示和维护

在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示EVB配置后的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。

在用户视图下执行reset命令可以清除EVB的统计信息。

表1-13 EVB显示和维护

1.5  EVB典型配置举例

1. 组网需求

整个数据中心二层网络由两台IRF交换机、四台EVB交换机和四台EVB服务器构成，并通过VLAN 100进行通信。Switch A和Switch B分别连接NMS（Network Management Server，网络管理服务器）和用户主机（User）。

2. 组网图

图1-3 EVB典型配置组网图

3. 配置步骤

(1)      配置EVB bridge

# 在EVB bridge 1上创建VLAN 100。

<EVB_bridge1> system-view

[EVB_bridge1] vlan 100

[EVB_bridge1-vlan100] quit

# 在EVB bridge 1直连EVB station 1的端口Ten-GigabitEthernet1/0/1上使能EVB功能，并将该端口的链路类型配置为Trunk类型。

[EVB_bridge1] interface ten-gigabitethernet 1/0/1

[EVB_bridge1-Ten-GigabitEthernet1/0/1] evb enable

[EVB_bridge1-Ten-GigabitEthernet1/0/1] port link-type trunk

[EVB_bridge1-Ten-GigabitEthernet1/0/1] quit

# 在EVB bridge 1上全局使能LLDP功能，在端口Ten-GigabitEthernet1/0/1上使能LLDP功能并配置LLDP最近非TPMR桥代理的工作模式为TxRx。

[EVB_bridge1] lldp global enable

[EVB_bridge1] interface ten-gigabitethernet 1/0/1

[EVB_bridge1-Ten-GigabitEthernet1/0/1] lldp enable

[EVB_bridge1-Ten-GigabitEthernet1/0/1] lldp agent nearest-nontpmr admin-status txrx

[EVB_bridge1-Ten-GigabitEthernet1/0/1] quit

EVB bridge 2～EVB bridge 4的配置与EVB bridge 1相似，配置过程略。

(2)      配置EVB station

EVB服务器上的配置请参见相关服务器的配置手册，配置过程略。

4. 验证配置

首先，验证服务器与交换机之间的CDCP协商结果（假设服务器向交换机申请建立两个S通道）。

# 在EVB bridge 1上查看CDCP协商信息。

[EVB_bridge1] display evb cdcp

---------------------------Ten-GigabitEthernet1/0/1-------------------

S-component capability               : Local-supported/Remote-supported

Supported S-Channel numbers per-port : Local-167/Remote-3

SVID range                           : 2-4094

SCID requested from remote           :

 1, 2, 3

SCID/SVID pair list allocated        :

 <1, 1>,         <2, 2>,         <3, 3>

由此可见，服务器向交换机申请建立了编号为2和3的两个S通道。编号1为默认S通道，随着端口上EVB功能的使能而自动生成。

# 在EVB bridge 1上查看S通道接口的概要信息。

[EVB_bridge1] display interface s-channel brief

The brief information of interface(s) under bridge mode:

Link: ADM - administratively down; Stby - standby

Speed or Duplex: (a)/A - auto; H - half; F - full

Type: A - access; T - trunk; H - hybrid

Interface           Link Speed  Duplex Type PVID Description

SCH1/1:1            UP   auto   A      T    1

SCH1/1:2            UP   auto   A      T    1

SCH1/1:3            UP   auto   A      T    1

由此可见，三个S通道对应的S通道接口也已创建。

然后，验证VSI接口生成过程。

# 在EVB bridge 1上查看EVB概要信息。

[EVB_bridge1] display evb summary

Default manager ID: Not configured

Port number: Not configured

Interface               S-Channel number        VSI number

XGE1/0/1                3                       0

在服务器向交换机发送VDP报文之前，不存在VSI接口。

[EVB_bridge1] display evb summary

Default manager ID: Not configured

Port number: Not configured

Interface               S-Channel number        VSI number

XGE1/0/1                3                       1

在服务器向交换机发送VDP报文之后，自动创建了一个VSI接口。

[EVB_bridge1] display evb summary

Default manager ID: Not configured

Port number: Not configured

Interface               S-Channel number        VSI number

XGE1/0/1                3                       0

当服务器迁移之后，对应的VSI接口也被自动删除。