EVPNとは何ですか？

イーサネットVPN（EVPN）は、RFC 7432で定義されたBGPベースのコントロールプレーン技術であり、レイヤ3のIPまたはMPLSネットワークを介してレイヤ2のイーサネット接続を拡張するものです。マルチプロトコルBGPを使用してエッジデバイス間でMACおよびIPの到達可能性情報を配信し、マルチホーミングをネイティブにサポートしているため、1つのサイトが同時に複数のエッジデバイスに接続することが可能です。

主なポイント

• EVPNでは、MP-BGPを使用して、エッジデバイス間のMACおよびIPの到達可能性情報を配信します。
• 5つの標準化されたルートタイプには、自動検出、MAC/IP、BUM、およびマルチホーミングが含まれます。
• EVPNは通常、VXLANカプセル化と組み合わせて、IP上でイーサネットを伝送します。
• マルチホーミングにより、サイトは2台以上のエッジデバイスにアクティブ・アクティブ方式で接続できるようになります。
• Versa VOSは、SD-WANおよびZT-LANの両ファブリックにおいてEVPN VXLANを運用しています。

このページの内容： その重要性 ・ 仕組み ・ 種類 · EVPN およびVersa · よくある質問

EVPNはなぜ重要なのでしょうか？

ルーティングされたネットワーク全体でレイヤ2の接続性を拡張するには、かつてはトラフィックをフラッディングし、データプレーンのMAC学習に依存する必要がありました。しかし、このモデルはスケーラビリティに乏しく、リンクやデバイスが障害を起こした際の収束も遅くなります。EVPNは、これをBGP制御プレーンに置き換えます。MACおよびIPの到達可能性は、IPプレフィックスと同様にBGPルートとして伝播されるため、エッジデバイスは、トラフィックが実際にそのサイトに到達する必要が生じる前に、リモートサイトのアドレスを学習することができます。

このコントロールプレーンモデルこそが、EVPNを現代のレイヤー2拡張の標準たらしめている要因です。EVPNはマルチホーミングをネイティブにサポートしているため、ホストやブリッジドメインは、ループやトラフィックの重複を発生させることなく、アクティブ-アクティブモードまたはシングルアクティブモードで2台以上のエッジデバイスに接続できます。これは、従来のレイヤー2 VPN技術では、対応が不十分だったか、あるいはまったく対応できなかった点です。 EVPNはBGPベースのオープンな標準規格（RFC 7432）であるため、ベンダー間の相互運用性が確保されています。そのため、データセンター間の相互接続、サービスプロバイダーのレイヤー2 VPN、そしてVersaのものを含むSD-WANファブリックなど、あらゆる環境において、IPまたはMPLSコア上でイーサネットトラフィックを伝送する手段として、EVPNが標準として定着しつつあります。

EVPNとは何ですか？

EVPNでは、MACアドレスやIPアドレスの所在を把握する処理と、それらへのトラフィックを転送する処理が分離されています。コントロールプレーンでは、マルチプロトコルBGPが、レイヤ2 VPNアドレスファミリーおよびEVPNサブシーケンスアドレスファミリーを使用して、エッジデバイス間で到達可能性情報を標準的なBGPルートとして伝送します。具体的には、どのMACアドレスがどのデバイスの背後に位置するか、そしてますます多くの場合、どのIPアドレスがどのデバイスの背後に位置するかといった情報です。

その情報を伝送するルートには5つのタイプがあります。タイプ1（イーサネット自動検出）およびタイプ4（イーサネットセグメント）ルートは、マルチホーミングと指定フォワーダーの選出を処理します。タイプ2（MAC/IPアドバタイズメント）ルートは、実際のMACとIPのバインディングを伝送します。 タイプ3（包括的マルチキャストイーサネットタグ）ルートは、ブロードキャスト、未知のユニキャスト、およびマルチキャスト（BUM）トラフィックに対するインジェス複製パスを設定します。タイプ5（IPプレフィックス）ルートは、MACバインディングとは独立してIP到達可能性をアドバタイズします。

データプレーンでは、エッジデバイスはルート識別子とルートターゲットを使用して、必要なルートをMAC-VRF（テナントごとの転送テーブル）に取り込み、その後、その導入環境で採用されているトンネルカプセル化方式（一般的にはVXLAN）を用いて、イーサネットフレームを適切なリモートデバイスに向けて転送します。

EVPNの種類

EVPNは、互いに独立して組み合わせられるいくつかのバリエーションによって定義されます。サービスタイプによって、VLANがEVPNインスタンスにどのようにマッピングされるかが決まります。VLANベースのサービスでは、1つのVLANが独自のMACテーブルを持つ1つのEVPNインスタンスにマッピングされます。一方、VLAN対応のバンドルサービスでは、複数のVLANが1つのインスタンスにマッピングされ、各VLANは1つのルートターゲットおよびルート識別子の下で個別のブリッジテーブルを保持します。

カプセル化は、フレームがアンダーレイを実際にどのように通過するかを決定します。RFC 7432では当初、MPLSコア上のEVPNが定義されており、MPLSラベルを使用して宛先ブリッジテーブルを識別していました。一方、EVPN VXLAN（RFC 8365）では、イーサネットフレームをUDP上のVXLANでカプセル化します。これは、IPのみの環境やマルチテナント環境、クラウド環境においてより一般的な選択肢であり、Versaの実装もこれに含まれます。

マルチホーミングモードは、複数のエッジデバイスに接続されているサイトの動作を決定します。「シングルアクティブ」モードでは、一度に1つの指定されたデバイスを介してトラフィックが転送され、他のデバイスは待機状態になります。一方、「アクティブ・アクティブ」モードでは、接続されたすべてのデバイスを介して同時にトラフィックが転送され、各デバイスにおけるBUMトラフィックの指定転送先については、EVPNのタイプ4ルートによって決定されます。

EVPN およびVersa

Versa オペレーティングシステム（VOS）搭載デバイスは、支店とハブ間のSD-WANオーバーレイ、およびオンサイトのリーフスイッチとスパインスイッチ間のZT-LANファブリックの両方において、制御プレーンとしてEVPN VXLANを実行します。 いずれの場合も、仮想スイッチがMAC-VRFとして機能します。この仮想スイッチは、ルートディスティンギッシャーとルートターゲットを保持し、ブリッジドメインを通じてVLANをVXLANネットワーク識別子（VNI）にマッピングし、MP-BGPを介してリモートのVXLANトンネルエンドポイント（VTEP）とピアリングを行い、標準のEVPNルートタイプを交換します。

管理者は、仮想スイッチごとにVLAN型とVLAN対応バンドル型のEVPNサービスタイプのいずれかを選択し、ARP抑制を有効にすることで、ローカルで学習されたIP-MACバインディングがARPリクエストとしてフラッディングされるのではなく、ピアにアドバタイズされるようにすることができます。 VOSでのレイヤ 2 転送により、EVPN はブリッジングスタックの他の部分と連携します。IRB インターフェースは、ブリッジドメインとネットワークの他の部分との間でルーティングを行い、VOS は BGP を通じて IRB および VRRP の MAC アドレスを配布します。これには、1 台のデバイスがセグメント全体のルーティングを処理する集中型 IRB モードも含まれます。BUM トラフィックはインジェスレプリケーションを使用し、レプリケーションリストごとに 64 個の EVPN ネイバーが上限となります。

よくある質問

EVPNとVPLSの違いは何ですか？

VPLSは、従来のスイッチと同様にデータプレーンでMACアドレスをフラッディングおよび学習しますが、EVPNはコントロールプレーンにおいてBGPを通じてMACアドレスとIP到達可能性を配信します。そのため、EVPNは障害発生後の収束が速く、VPLSがアドレスの学習に依存するフラッディングを必要とせずに、ネイティブにアクティブ・アクティブのマルチホーミングをサポートします。

EVPNとEVPN VXLANの違いは何ですか？

EVPNは、RFC 7432で定義されたBGP制御プレーンであり、カプセル化を必須とはしていません。EVPN VXLAN（RFC 8365）は、この制御プレーンと、データプレーンのカプセル化としてVXLANを組み合わせたもので、MPLSラベルの代わりにUDP/IPを介してイーサネットフレームを伝送します。これは、現在ほとんどのクラウドおよびSD-WAN導入環境で採用されている組み合わせです。

EVPNルートタイプとは何ですか？

EVPNでは、5つの標準化されたBGPルートタイプを使用して、さまざまな情報を伝送します。具体的には、自動検出（タイプ1）、MAC/IPバインディング（タイプ2）、マルチキャストおよびBUMパス（タイプ3）、マルチホーミング用のイーサネットセグメントルート（タイプ4）、IPプレフィックス（タイプ5）です。各エッジデバイスは、必要なタイプのみをアドバタイズおよびインポートします。

EVPNのマルチホーミングとは何ですか？

マルチホーミングにより、ホストやスイッチは冗長性を確保するために、2台以上のEVPNエッジデバイスに同時に接続することができます。EVPNは、タイプ4イーサネットセグメントルートを使用して、接続されたデバイスの中から指定フォワーダーを選出します。また、一度に1台のデバイスのみが転送を行う「シングルアクティブモード」と、接続されたすべてのデバイスが同時に転送を行う「アクティブ・アクティブモード」の両方をサポートしています。

EVPNはブロードキャストおよびマルチキャストトラフィックをどのように処理しますか？

EVPNでは、ブロードキャスト、未知のユニキャスト、およびマルチキャスト（BUM）トラフィックに対してインジェス・レプリケーションを使用します。つまり、インジェス・デバイスはBUMフレームをコピーし、アンダーレイのマルチキャストに依存することなく、EVPNインスタンス内の各リモートエッジデバイスに直接送信します。タイプ3ルートはレプリケーションリストをアドバタイズし、VOSデバイスでは最大64のネイバーをサポートします。

EVPNの詳細

さらに詳しく知りたい場合は、私たちが信頼している情報源を以下にご紹介します。

関連用語

EVPNについてお読みの方は、次にこれらもぜひチェックしてみてください。