16网络--实验四(搭建多播模式VXLAN网络)

Posted 2020-10-31

要组成同一个 vxlan 网络，vtep 必须能感知到彼此的存在。多播组本来的功能就是把网络中的某些节点组成一个虚拟的组，所以 vxlan 最初想到用多播来实现是很自然的事情。

这个实验和前面一个非常相似，只不过主机之间不是点对点的连接，而是通过多播组成一个虚拟的整体。最终的网络架构也很相似（为了简单图中只有两个namespace，但这个模型可以容纳多个主机组成 vxlan 网络）：

 

1) NS01删除vxlan0配置

 

2) NS02删除vxlan0配置

 

3) vxlan0配置模板

 

这里最重要的参数是 group 239.1.1.1 表示把 vtep 加入到这个多播组。关于多播的原理和使用不是这篇文章的重点，这里选择的多播 IP 地址也没有特殊的含义，关于多播的内容可以自行了解。

4) NS01 vxlan0配置

 

 

5) NS02 vxlan0配置

 

 

默认表项的 dst 字段的值变成了多播地址 239.1.1.1，而不是之前对方的 VETP 地址。同理给所有需要通信的节点进行上述配置，可以验证他们能通过 10.20.1.0/24 网络互相访问。

1. 发送 ping 报文到 192.168.1.3，查看路由表，报文会从 vxlan0 发出去

2. 内核发现 vxlan0 的 IP 是 192.168.1.3/24，和目的 IP 在同一个网段，所以在同一个局域网，需要知道对方的 MAC 地址，因此会发送 ARP 报文查询

3. ARP 报文源 MAC 地址为 vxlan0 的 MAC 地址，目的 MAC 地址为全 1 的广播地址

4. vxlan 根据配置（VNI 42）添加上头部

5. 因为不知道对方 vtep 在哪台主机上，根据配置，vtep 会往多播地址 239.1.1.1 发送多播报文

6. 多播组中所有的主机都会受到这个报文，内核发现是 vxlan 报文，会根据 VNI 发送给对应的 vtep

7. vtep 去掉 vxlan 头部，取出真正的 ARP 请求报文。同时 vtep 会记录 <源 MAC 地址 - vtep 所在主机 IP 地址> 信息到 fdb 表中

8. 如果发现 ARP 不是发送给自己的，直接丢弃；如果是发送给自己的，则生成 ARP 应答报文

9. 应答报文目的 MAC 地址是发送方 vtep 的 MAC 地址，而且 vtep 已经通过源报文学习到了 vtep 所在的主机，因此会直接单播发送给目的 vtep。因此 vtep 不需要多播，就能填充所有的头部信息

10. 应答报文通过 underlay 网络直接返回给发送方主机，发送方主机根据 VNI 把报文转发给 vtep，vtep 解包取出 ARP 应答报文，添加 arp 缓存到内核。并根据报文学习到目的 vtep 所在的主机地址，添加到 fdb 表中

11. vtep 已经知道了通信需要的所有信息，后续 ICMP 的 ping 报文都是单播进行的