阅读时长：8 分 47 秒 | 发布日期：2025 年 10 月 16 日
EVPN-VXLAN 什么是 EVPN-VXLAN？
EVPN-VXLAN 是一种网络结构，可将第 2 层连接作为网络叠加延伸到现有物理网络中。作为开放标准技术，EVPN-VXLAN 能提高园区和数据中心网络的敏捷性、安全性和可扩展性。
EVPN-VXLAN 释义
作为开放标准技术，EVPN-VXLAN 打造出可将第 2 层连接作为网络叠加延伸到现有物理网络中的网络结构，突破了基于 VLAN 的传统网络的限制。EVPN-VXLAN 由以下部分构成：
- 以太网 VPN (EVPN) 用作叠加控制平面，可通过 IP 或 MPLS 网络在不同的第 2/3 层网域之间提供虚拟连接
- 虚拟可扩展局域网 (VXLAN) 是常见的网络虚拟化叠加协议，可将第 2 层网络地址空间从 4,000 个扩展到 1600 万个
了解 EVPN
在传统的第 2 层网络中，可达性信息通过泛洪在数据平面上进行传播。而使用 EVPN-VXLAN 网络时，这类活动则会转移到控制平面。
EVPN 作为边界网关协议 (BGP) 的扩展，使网络能够承载端点可达性信息，例如第 2 层 MAC 地址和第 3 层 IP 地址。这项控制平面技术采用 MP-BGP 来分发 MAC 和 IP 地址，其中 MAC 地址被视为路由信息进行处理。
EVPN 还可通过全活跃多宿主模型，提供多路径转发和冗余功能。一个端点或设备可连接到两台及以上的上游设备，并能利用全部链路转发流量。若某条链路或某个设备发生故障，流量仍可通过其余活跃链路继续传输。
由于 MAC 学习目前在控制平面中进行处理，因此避免了第 2 层网络中常见的泛洪问题。EVPN 可在具有 EVPN-VXLAN 功能的交换机之间为不同的数据平面封装技术提供支持。通过 EVPN-VXLAN 架构，VXLAN 可提供叠加数据平面封装。
网络叠加通过封装流量并将其通过隧道传输到物理网络来实现。VXLAN 隧道协议将第 2 层以太网帧封装在第 3 层 UDP 数据包中，从而创建可跨越底层物理第 3 层网络的第 2 层虚拟网络或子网。执行 VXLAN 封装与解封装操作的设备称为 VXLAN 隧道端点 (VTEP)。EVPN 使得充当 VTEP 的设备能够相互交换各自端点的可达性信息。
在 VXLAN 叠加网络中，每个第 2 层子网或网段都由一个虚拟网络标识符 (VNI) 进行唯一标识。VNI 对流量进行分段的方式与 VLAN ID 相同，即同一虚拟网络内的端点可直接通信，而不同虚拟网络中的端点则需借助支持 VNI 间（VXLAN 间）路由功能的设备实现互通。
EVPN-VXLAN 的工作原理
EVPN-VXLAN 可让企业使用第 2 层虚拟桥接连接地理上分散的位置。EVPN-VXLAN 可以提供云服务提供商需要的规模，且通常是数据中心互连的首选技术。
作为一种叠加方式，EVPN 支持多租户且高度可扩展，通常使用来自不同数据中心的资源来提供单一服务。其可以通过物理基础设施为虚拟网络中的设备提供第 2 层连接，也可以启用第 3 层路由。
EVPN 可作为叠加网络的 MAC 地址学习控制平面，因此支持不同数据平面封装技术。对于并非严格依赖 MPLS 的网络结构，这种灵活性颇具吸引力。
VXLAN 将第 2 层以太网帧封装在第 3 层 UDP 数据包中，这意味着虚拟的第 2 层子网可以跨越基础的第 3 层网络。VXLAN 网络标识符 (VNI) 类似传统的 VLAN ID，可用于对每一个第 2 层子网进行分段。
VXLAN 隧道端点 (VTEP) 是支持 VXLAN 的设备，能够对数据包进行封装和解封。在物理网络中，交换机通常作为第 2 层或第 3 层 VXLAN 网关，被视为硬件 VTEP。对应到虚拟网络就是软件 VTEP，托管于 VMware ESXi 或 vSphere 等虚拟机监控程序中。
为何目前要选择 EVPN-VXLAN？
EVPN-VXLAN 之所以能成为热门网络框架，很大程度上是因为基于 VLAN 的传统网络存在诸多限制。
在园区环境中，BYOD、工作场所移动性和 IoT 导致端点数量激增。在此背景下，人们希望分段策略能更精细，可分隔不同类型的用户、设备和通信流量。
数据中心也面临同样的局面，即为了支持数字化转型，不断部署更多的工作负载。IT 需要对工作负载进行逐一保护和管理，同时还要防止黑客在漏洞出现时在服务器之间横向移动。
携手 HPE Aruba Networking 打造 EVPN-VXLAN 网状架构叠加
HPE Aruba Networking CX 网络交换机产品组合专为现代园区和数据中心网络中不断变化的复杂需求而设计，这其中就包括基于 EVPN-VXLAN 的结构。HPE Aruba Networking CX 交换机以分布式非阻塞架构为基础，由 AOS-CX 提供技术支持，从接入层到聚合到核心再到数据中心，提升 IT 运维效率并确保高可用性。
支持 EVPN-VXLAN 的 HPE Aruba Networking CX 交换机
HPE Aruba Networking Central NetConductor 是针对愈发复杂的网络而推出的新一代解决方案，让各种类型和规模的组织都能够自动配置局域网、WLAN 和广域网基础设施，提供理想的网络性能，同时实施可以为零信任和 SASE 架构奠定基础的精细化访问控制安全策略。
Central NetConductor 使用 EVPN/VXLAN 等广为采用的协议，推出适用于快速部署企业网络及保证大规模可扩展性的智能网络叠加。其组成部分包括由 HPE Aruba Networking Central 提供的云原生服务。Aruba Central 是为 HPE Aruba Networking Edge Services Platform (ESP) 确立基础的云原生平台，无需淘汰更换当前网络基础设施就可完成部署。
EVPN-VXLAN 在企业中的应用
在园区网络中采用基于标准的 EVPN-VXLAN 架构具有以下优势：
1. 企业可为不断发展的业务轻松添加更多核心层、聚合层和接入层设备，而无需为更新架构而重新设计一套新设备。通过采用第 3 层基于 IP 的底层架构和 EVPN-VXLAN 叠加层，园区网络运营商能够部署的网络规模远超传统第 2 层基于以太网的架构。
2. EVPN-VXLAN 使客户能够轻松地在不同建筑和站点之间配置相同的 VLAN，从而降低运营复杂性。同一 VLAN 可跨建筑、跨站点进行延伸。
3. EVPN-VXLAN 使企业能够利用基于组的策略，在整个园区内部署一套通用的策略与服务。由此即可减少整个企业网络交换机上的 ACL/防火墙过滤器冗余问题。
4. 基于组的策略还支持微分段技术，使企业客户能够更精准地控制最终用户或设备与园区网络中设备的通信。
EVPN-VXLAN 在数据中心的应用
大规模运行的现代数据中心通常采用具有 EVPN-VXLAN 叠加的 IP 结构架构。
IP 结构能够将传统网络层压缩成两层式主干-枝叶架构，该架构经过优化，适用于大规模环境。这种高度互连的第 3 层网络可充当底层架构，为整个网络提供高弹性与低延迟，并可根据需求轻松进行横向扩展。
EVPN-VXLAN 叠加网络构建于 IP 结构之上，方便您扩展并互连到第 2 层数据中心域，并将端点设备（如服务器或虚拟机）放置在网络以及整个数据中心的任意位置。
支持 EVPN-VXLAN 的 HPE Aruba Networking CX 交换机
- HPE Aruba Networking CX 6200 Switch Series：（仅限静态 VXLAN）：第 3 层可堆叠接入交换机，配备 PoE 和 10 千兆上行链路
- HPE Aruba Networking CX 6300 Switch Series：可堆叠接入和聚合交换机，提供 10/25GbE 上行链路 (50GbE DAC) 并支持 Smart Rate 和高功率 PoE
- HPE Aruba Networking CX 6400 Switch Series：面向从多样化边缘接入到数据中心部署的高可用性模块化交换机，容量高达 28Tbps
- HPE Aruba Networking CX 8325 Switch Series：可提供 1/10/25/40/100GbE 连接的小巧交换机，尤其适用于枝叶和主干用例
- HPE Aruba Networking CX 8360 Switch Series：紧凑的 1U 外形，提供高性能 1/10/25/40/100GbE 连接
- HPE Aruba Networking CX 8400 Switch Series：具备较高恢复能力的 8 插槽模块化交换机，最多可提供 19.2Tbps 容量，尤其适用于园区核心
- HPE Aruba Networking CX 9300 Switch Series：高性能 400GbE 数据中心交换机，配备 32 个 100/200/400GbE 端口
- HPE Aruba Networking CX 10000 Switch Series：提供 800G 分布式状态防火墙，轻松实现东西向网络流量控制、零信任分段和全网遥测
常见问题
为什么 EVPN-VXLAN 会越来越受欢迎？
EVPN 与 VXLAN 协同工作，共同构建出高度可扩展、高效且敏捷的园区和数据中心网络。EVPN-VXLAN 将网络基础设施与各部门或客户相关的服务和应用解耦。这种网络虚拟化概念不仅能提供原生流量隔离，还能将服务扩展至网络的任意部分，而无需引入如管道化 VLAN 之类的高成本运维手段。
什么是 EVPN 技术？
传统网络需借助交换硬件来学习和维护设备在网络中移动时的 MAC 地址。无论设备位于何处，每次学习或撤销新的 MAC 地址时，都需借助广播来更新同一 VLAN 或广播域中的所有设备。在网络中扩展 VLAN 还需要规避环路，这通常由生成树等协议提供支持。环路规避需要阻塞每台设备上的端口，并让网络以 50% 的效率运行。各供应商也实施了专有技术，以缓解对环路规避协议的需求。然而，由于缺乏标准，这种做法也导致了供应商锁定问题。
这些低效问题给计划扩展业务和服务的客户带来了挑战。
以太网 VPN (EVPN) 通过基于标准的 MP-BGP 可有效解决上述问题。EVPN 支持通过 BGP 来学习或撤销 MAC 地址，且无需在整个网络中广播。EVPN 支持主动-主动多宿主功能，可有效缓解环路规避问题或专有供应商锁定机制。
EVPN 主要应用于哪些领域？
大规模运行的现代数据中心通常采用基于 EVPN-VXLAN 的 IP 结构架构，因此需要可扩展性但又不想重新设计整套设备的企业网络可利用 EVPN-VXLAN 实现这一目标。
需跨园区实施通用策略与服务集的企业，正纷纷部署 EVPN-VXLAN。这样一来，网络运营商就能够部署远大于传统第 2 层基于以太网架构所能实现的网络规模。
各服务提供商正不断从虚拟私有局域网服务 (VPLS) 迁移到 EVPN，以利用其原生支持的主动-主动多宿主功能、减少地址解析协议 (ARP) 和 MAC 泛洪问题，并提升网络效率。
VPLS 和 EVPN 有何区别？
EVPN、VPLS 乃至 L2VPN 等基于控制的协议解决了传统的泛洪与学习问题，但这些协议主要由 MPLS 驱动。随着 VXLAN 成为 IP 结构的首选叠加协议，EVPN 通过采用 VXLAN 作为传输方式，摆脱了传统 MPLS 传输的限制。
EVPN 相对于 VPLS 的优势包括：
- 提升网络效率
- 通过控制平面 MAC 学习，可减少未知单播泛洪
- 通过控制平面中的 MAC-IP 绑定减少 ARP
- 多路径流量通过多台主干交换机传输（VXLAN 熵）
- 多路径流量通过主动-主动双宿主服务器传输
- 分布式第 3 层网关：VMTO 快速融合
- 当连接到双宿主服务器失败时，加速重新融合（别名机制）
- 虚拟机迁移时加速重新融合 可扩展性
- 高度可扩展的基于 BGP 的控制平面 灵活性
- 可轻松与 L3VPN 和 L2VPN 集成，实现数据中心互连 (DCI)
- 基于 BGP 的控制平面，能够应用精细化策略
VPN 和 EVPN 有何区别？
服务提供商网络中已部署了各种 VPN 技术，使多个客户或租户能够通过虚拟网络共享单个物理网络基础设施，以满足隔离逻辑流量的需求。BGP 用于将虚拟网络划分为虚拟路由转发 (VRF)，而其底层传输协议历来是 MPLS。
服务提供商继续采用 MPLS 是因为他们往往掌控着其客户所使用的大部分网络基础设施。这样一来，端到端服务质量 (QoS) 和严格的网络策略就能够由各服务提供商分别进行控制。因此，服务提供商在基于 MPLS 传输的前提下，就可向客户提供 L2VPN 和 L3VPN 服务。
对于数据中心和企业网络而言，QoS 与网络策略控制至关重要，并且最好由内部自主管理，而非交由服务提供商等第三方实体负责。第 2 层网络的可扩展性与云可访问性是另外两个因素，促使数据中心和企业采用原生的 IP 传输。
VXLAN 是一种标准隧道协议，确保第 2 层流量能在任何 IP 网络之上传输。VXLAN 还支持高达 1600 万个逻辑网络，同时能够通过 IP 网络实现第 2 层邻接。出于上述原因，再加上 VXLAN 无需依赖第三方即可控制自身 QoS 和网络策略，其已广泛应用于数据中心和企业网络。
随着 VXLAN 成为 IP 结构的首选叠加协议，EVPN 通过采用 VXLAN 作为传输方式，摆脱了传统 MPLS 传输的限制。以下内容说明了 EVPN 在数据中心和园区部署中的优势，及其与基于 MPLS 的部署之间的差异：
- 提升网络效率
- 通过控制平面 MAC 学习，可减少未知单播泛洪
- 通过控制平面中的 MAC-IP 绑定减少 ARP
- 多路径流量通过多台主干交换机传输（VXLAN 熵）
- 多路径流量通过主动-主动双宿主服务器传输
- 分布式第 3 层网关：虚拟机流量优化 (VMTO)
- 快速融合
- 当连接到双宿主服务器失败时，加速重新融合（别名机制）
- 虚拟机迁移时加速重新融合
- 可扩展性
- 高度可扩展的基于 BGP 的控制平面
- 灵活性
- 可轻松与 L3VPN 和 L2VPN 集成，实现数据中心互连
- 基于 BGP 的控制平面，能够应用精细化策略
EVPN 是唯一能为数据中心和园区网络控制平面协议提供上述优势且完全基于标准的解决方案。
为什么要使用 VXLAN 叠加网络？
VXLAN 使网络管理员能够在不同的第 3 层网络之上创建逻辑第 2 层网络。VXLAN 拥有 24 位虚拟网络标识符 (VNID) 空间，可容纳 1600 万个逻辑网络。VXLAN 由硬件提供支持，支持在隧道封装内传输原生以太网数据包。VXLAN 已成为在物理交换机终止叠加的事实标准，并已获得 Juniper Networks 园区和数据中心交换平台的支持。
VXLAN 叠加网络具有以下优势：
- 消除生成树协议 (STP)
- 提高可扩展性
- 提升恢复能力
- 故障隔离/流量隔离
