5G承载网络中的EVPN技术详解

EVPN是5G承载网络最重要的技术之一，正如中国电信STN网络表述的那样，基于SRv6+EVPN构建。

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VPLS技术不好用催生EVPN技术

认识EVPN之前，先回顾一下VPN。

什么是VPN

虚拟专用网VPN（Virtual Private Network）是在公共网络中建立的虚拟专用通信网络。VPN具有以下两个基本特征：

专用（Private）：对于VPN用户，使用VPN与使用传统专网没有区别。

虚拟（Virtual）：VPN用户获得的知识逻辑的专网。

VPN的基本原理是利用隧道技术，把VPN报文封装在隧道中，利用VPN Backbone建立专用数据传输通道，实现报文的透明传输。

EVPN也即是Ethernet VPN，是一种用于二层网络互联的VPN技术。

二层VPN技术有很多啊，VPWS、VPLS等等，那为什么又出现了EVPN技术呢？

因为VPLS技术无法满足网络需求了。

RFC 7209《Requirements for Ethernet VPN (EVPN)》文档第一句明确指出了EVPN技术产生的背景：

L2VPN服务的广泛采用和该技术的新应用的出现（例如数据中心互连）导致了一组新的要求，而当前的虚拟专用LAN服务（VPLS）解决方案无法轻松解决这些要求。

The widespread adoption of Ethernet L2VPNservices and the advent of new applications for the technology (e.g., datacenter interconnect) have culminated in a new set of requirements that are notreadily addressable by the current Virtual Private LAN Service (VPLS) solution.

EVPN是为解决VPLS不好用而生，VPLS技术存在的主要问题总结如下：

EPVN技术针对这些问题，做了很好的改进。

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EVPN技术特点

EVPN最开始设计，并不是给承载使用的。

RFC7209的描述，EVPN主要是为了解决数据中心大二层的需求。

EVPN中：PE之间的MAC/IP地址学习是基于控制平面的，采用MP-BGP协议通告MAC/IP的可达性，其策略控制类似于BGP/MPLS L3VPN。

这种基于控制平面的学习能够对MAC/IP的学习过程提供更强的控制能力，满足了数据中心网络需求：

网络扩展性、主机或虚拟机群间的隔离性、负载分担、网络故障收敛时间

但是数据中心网络是极少使用MPLS技术的。

所以，EVPN定义了一套通用的控制面，数据面可以使用不同的封装技术，包括VxLAN、PBB、MPLS：

上图的3篇RFC文档，分别描述了EVPN的不同的数据面技术，可以下载学习参考。

EVPN还可以采用SRv6数据面技术。

总结一下：EVPN使用BGP消息扩展，传递mac/ip地址，转发面可以采用多种技术，5G承载网（STN、智能城域网）一般是MPLS、SRv6数据面。

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EVPN业务类型

EVPN不仅可以取代L2VPN，还可以承载L3VPN，可以实现各类VPN业务的统一控制面。

按照所能提供的各类型业务，可以对EVPN进行一个分类总结，如下图所示：

上图中也列出了定义各类业务的RFC，供学习参考。 

EVPN是如何实现L2、L3VPN统一控制面的呢？

依靠扩展BGP协议。

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EVPN原理简述

EVPN技术仍沿用传统VPN中的P、PE、CE的概念。

同时引入了一个新的概念ESI（Ethernet Segment Identifier）：

唯一标识PE与某一CE之间的连接，连接同一CE的多个PE上的ESI值相同，连接不同CE的ESI值不同。

ESI概念如下图示例：

EVPN扩展BGP协议，定义了一种新的NLRI（Network Layer Reachability Information）。

EVPN NLRI常用的EVPN路由包括： 

以太自动发现路由（Ethernet Auto-Discovery Route）：用于向其他PE通告本端PE对接入站点的MAC地址的可达性。

MAC/IP地址通告路由（MAC/IP Advertisement Route）：用于从本端PE向其它PE发布单播MAC/IP地址的可达信息。

集成多播路由（Inclusive Multicast Route）：用于建立传送多播流量（包括广播流量、组播流量和未知目的地址的单播流量）的隧道。 

以太网段路由（Ethernet Segment Route）：用来实现连接到相同CE的PE设备之间互相自动发现，用于DF（Designated Forwarder，指定转发者）选举，实现EVPN多归。

每个EVPN NLRI中都有ESI（Ethernet Segment Identifier）的身影。 

了解不同EVPN NLRI在不同业务场景下的作用，是学习理解EVPN技术的捷径。

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EVPN在5G承载网络中应用

5G承载网络承载移动回传业务一般采用L3VPN方式，大客户业务采用VLL、VPLS业务。

5G承载网络，如何应用EVPN技术呢？

比较理想的是使用EVPN一统所有类型VPN业务。

但EVPN替代传统L3VPN，未增加任何新的特性，反而复杂化了网络配置。 

用作替代VPLS业务，仍是最佳选择。

通过SRv6、EVPN的引入，5G承载网得到了很大的简化：

5G承载网的重要特性，除了SRv6（参考文章：什么是SRv6？）、EVPN，还有SDN化的几项技术：BGP-LS、PCEP、Netconf、telemetry等，以后逐项慢慢聊。

 

原文标题：业务天天学| 什么是EVPN技术

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责任编辑：haq