วิธีการทำ VXLAN บน Cisco Nexus

วิธีการทำ VXLAN บน Cisco Nexus Switch

VXLAN (Virtual Extensible LAN) เป็นเทคโนโลยี network virtualization การจำลองเครือข่ายเสมือนที่ขยายเซ็กเมนต์เลเยอร์ 2 ผ่านโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายเลเยอร์ 3 โดยทั่วไปจะใช้อุปกรณ์​ Switch เพื่ออำนวยความสะดวกในการแบ่งส่วนเครือข่ายและเครือข่ายซ้อนทับ VXLAN Multi-Site เป็นส่วนขยายของ VXLAN ที่ช่วยให้สามารถขยายส่วนเครือข่ายเสมือนจริงผ่านไซต์ Data Center หลายแห่งได้นั่งเองครับ

Cisco ได้เปิดตัวโซลูชันสำหรับ VXLAN Multi-Site ซึ่งมักเรียกกันว่า “VXLAN Multi-Site พร้อม BGP EVPN (Ethernet VPN)” โซลูชันนี้ใช้ประโยชน์จาก Border Gateway Protocol (BGP) พร้อมด้วยส่วนขยาย Ethernet VPN (EVPN) เพื่อมอบฟังก์ชัน control-plane สำหรับการปรับใช้หลายไซต์ที่ใช้ VXLAN ครับ

เอาหล่ะ เรามาดูภาพรวมขององค์ประกอบและแนวคิดหลักด้วยกันนะครับ ว่ามีอะไรกันบ้าง

1. VXLAN: VXLAN จะห่อหุ้มเฟรมเลเยอร์ 2 ลงในแพ็กเก็ต UDP ช่วยให้เฟรมเหล่านี้สำรวจเครือข่ายเลเยอร์ 3 ได้ ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างส่วนเครือข่ายเสมือนจริงที่ครอบคลุมสถานที่ตั้งทางกายภาพหลายแห่ง

2. BGP EVPN: BGP EVPN ถูกใช้เป็นโปรโตคอลควบคุมเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูล MAC (Media Access Control) และข้อมูล IP ระหว่างเซ็กเมนต์ VXLAN ช่วยในการกระจายข้อมูลความสามารถในการเข้าถึงปลายทางและรักษาความสอดคล้องทั่วทั้งเครือข่าย

3. Multi-Site: คำนี้บอกเป็นนัยว่าเครือข่ายเสมือนจริงที่ใช้ VXLAN ได้รับการขยายไปยัง Data Center ที่กระจายตัวหลายแห่ง แต่ละไซต์มีชุดอุปกรณ์เครือข่ายของตัวเอง และใช้ BGP EVPN เพื่อซิงโครไนซ์ข้อมูลระหว่างไซต์เหล่านี้

4. Control Plane Extension: BGP EVPN อำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนข้อมูลความสามารถในการเข้าถึง MAC และ IP ระหว่างไซต์ Data Center ต่างๆ สิ่งนี้ทำให้แน่ใจได้ว่าแต่ละไซต์จะทราบตำแหน่งของอุปกรณ์ปลายทางในไซต์อื่น เพื่อให้สามารถสื่อสารได้อย่างดีนั่นเอง

5. Site Identifier (SI): ไซต์แต่ละแห่งได้รับการกำหนดตัวระบุเฉพาะที่เรียกว่าตัวระบุไซต์ หรือ Site Identifier ซึ่งช่วยในการแยกแยะความแตกต่างระหว่างไซต์ต่างๆ และรักษาความสมบูรณ์ของเครือข่ายเสมือนจริง (virtualized network)

การใช้ VXLAN Multi-Site กับ BGP EVPN ของ Cisco เป็นโซลูชันที่ปรับขนาดได้และมีประสิทธิภาพสำหรับการขยายการเชื่อมต่อเลเยอร์ 2 ทั่วทั้ง Data Center หลายแห่ง ช่วยในการเคลื่อนย้าย Workload การกู้คืนความเสียหาย และความยืดหยุ่นของเครือข่ายโดยรวมในสภาพแวดล้อมแบบหลายไซต์ โดยรายละเอียดและคุณสมบัติเฉพาะอาจแตกต่างกันไปตามแพลตฟอร์มของ Cisco และเวอร์ชันซอฟต์แวร์ที่ใช้งาน

บทความนี้ เรามาลองทำความเข้าใจ และคอนฟิกบนตัวอุปกรณ์กระจายสัญญาณในห้องดาต้าเซ็นเตอร์อย่างรุ่น Cisco Nexus ด้วยกันนะครับ ซึ่งการตั้งค่า หรือการคอนฟิกมีขั้นตอนรายละเอียดต่าง ๆ ดังต่อไปนี้ครับ

ก่อนเริ่มการตั้งค่าต่าง ๆ เราต้องตรวจสอบ Switch ของเราด้วยกันก่อนดังต่อไปนี้นะครับ

1. Cisco Nexus Switches: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสวิตช์รองรับ VXLAN และมีเวอร์ชันซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมแล้วหรือเปล่า
2. เครือข่าย Underlay: ตั้งค่าเครือข่าย underlay ที่ใช้ IP สำหรับการกำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูล VXLAN
3. VTEPs: ทำการระบุสวิตช์ที่ทำหน้าที่เป็น VTEP

ขั้นตอนการตั้งค่า

ขั้นตอนที่ 1: ตั้งค่าเครือข่าย Underlay

1. เปิดใช้งานโปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง: ตั้งค่าโปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง เช่น OSPF หรือ BGP สำหรับการเข้าถึง IP ในเครือข่าย underlay
   feature ospf
router ospf 1
network 10.0.0.0/8 area 0

2. กำหนด IP Address: กำหนด IP บนอินเทอร์เฟซที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย underlay
   interface Ethernet1/1
no switchport
ip address 10.0.1.1/24
no shutdown


ขั้นตอนที่ 2: ตั้งค่า VXLAN บนสวิตช์

1. เปิดใช้งานฟีเจอร์: เปิดใช้งานฟีเจอร์ที่จำเป็นสำหรับ VXLAN
   feature nv overlay
feature vn-segment-vlan-based

2. ตั้งค่า VTEP: กำหนด IP Address ให้กับ VTEP
   interface nve1
no shutdown
source-interface loopback0
host-reachability protocol bgp

   • สร้างอินเทอร์เฟซ loopback เพื่อใช้เป็นอินเทอร์เฟซต้นทาง VTEP
     interface loopback0
ip address 10.1.1.1/32

3. กำหนดค่า VXLAN VNI (Virtual Network Identifier):  VLAN ไปยัง VNI
   vlan 10
vn-segment 10010

4. แผนที่ VLAN ไปยัง VNI:
   interface nve1
member vni 10010

5. กำหนดค่ากลุ่ม Multicast (ตัวเลือก): สำหรับฟังก์ชัน multicast-based flood and learn
   interface nve1
member vni 10010
mcast-group 239.1.1.1


ขั้นตอนที่ 3: ตั้งค่าเครือข่าย Overlay

1. กำหนดค่า BGP สำหรับ EVPN (Ethernet VPN): ใช้ BGP เป็น control plane สำหรับ VXLAN
   feature bgp
router bgp 65000
neighbor 10.2.2.2 remote-as 65000
address-family l2vpn evpn

2. ประกาศ VTEP Loopback: ใช้คำสั่งเพื่อประกาศ loopback ใน BGP
   router bgp 65000
network 10.1.1.1/32

3. กำหนดค่า EVPN Instance:
   vrf context Tenant1
rd auto
address-family ipv4 unicast
route-target both auto


ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบการตั้งค่า

1. ตรวจสอบสถานะ VXLAN:
   show nve vni

2. ตรวจสอบ BGP EVPN:
   show bgp l2vpn evpn summary

3. ทดสอบการ Ping ข้าม VXLAN: ทดสอบการเชื่อมต่อระหว่างปลายทางข้ามเครือข่าย VXLAN

ข้อควรพิจารณาเพิ่มเติม

• ความปลอดภัย: ใช้มาตรการรักษาความปลอดภัย เช่น การควบคุม plane policing (CoPP) และ access control lists (ACLs) เพื่อป้องกัน VXLAN
• ความซ้ำซ้อน: พิจารณาการใช้ VTEP หลายตัวและกำหนดค่าความพร้อมใช้งานสูงเพื่อความซ้ำซ้อน
• การขยาย: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์รองรับขนาดที่ต้องการของการปรับใช้ VXLAN ในอนาคตอย่างไรได้บ้าง

ศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมได้จาก https://www.cisco.com/c/en/us/support/docs/switches/nexus-9000-series-switches/118978-config-vxlan-00.html