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    2021-05-19 16:58:26
    1、广播风暴,交换机转发BUM报文的机制导致,数据帧没有防环机制。 B:boradcast U:未知DMAC单播帧 M:组播 2、MAC地址表震荡,生成错误的MAC地址表项,导致转发出现错误。 3、重复数据帧接收,如果存在大量的...

    二层环路导致的问题

    1、广播风暴,交换机转发BUM报文的机制导致,数据帧没有防环机制。

           B:boradcast

           U:未知DMAC单播帧

           M:组播

    2、MAC地址表震荡,生成错误的MAC地址表项,导致转发出现错误。

    3、重复数据帧接收,如果存在大量的广播帧,导致网络性能下降甚至是不可用,终端设备会消耗大量CPU资源处理广播报文。

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  • MP-BGP EVPN方式部署Vxlan分布式网关

    千次阅读 2019-10-04 12:22:22
    转发平面的流程包括同子网已知单播报文转发、同子网BUM报文转发、跨子网报文转发。该方式实现的功能全面,支持主机IP路由通告、主机MAC地址通告、主机ARP通告,可以直接使能ARP广播抑制功能。如果在VXLAN网络中采用...
    在BGP EVPN方式部署分布式网关的场景中,控制平面的流程包括VXLAN隧道建立、MAC地址动态学习;转发平面的流程包括同子网已知单播报文转发、同子网BUM报文转发、跨子网报文转发。该方式实现的功能全面,支持主机IP路由通告、主机MAC地址通告、主机ARP通告,可以直接使能ARP广播抑制功能。如果在VXLAN网络中采用分布式网关,推荐使用此方式。
    1.VXLAN隧道建立
    VXLAN隧道由一对VTEP IP地址确定,创建VXLAN隧道实际上是两端VTEP获取对端VTEP IP地址的过程,只要对端VTEP IP地址是三层路由可达的,VXLAN隧道就可以建立成功。通过BGP EVPN方式动态建立VXLAN隧道,就是在两端VTEP之间建立BGP EVPN对等体,然后对等体之间利用BGP EVPN路由来互相传递VNI和VTEP IP地址信息,从而实现动态建立VXLAN隧道。
    在分布式网关的场景中,Leaf同时作为二层网关和三层网关,Spine节点不感知VXLAN隧道,只作为VXLAN报文的转发节点。控制平面只需在Leaf之间建立VXLAN隧道,如 图1所示,Leaf1与Leaf2之间建立VXLAN隧道用于Host1和Host2、Host3和Host2之间的通信。对于Host1和Host3之间的通信,由于都属于Leaf1,所以互访的流量只需在Leaf1上处理,无需通过VXLAN隧道转发。
    图1 VXLAN隧道示意图
    在分布式网关场景中,通过BGP EVPN方式动态建立VXLAN隧道有以下两种情况:
    1.1 同子网-建立vxlan隧道:通过type3路由
    图2所示,当处于同一子网的Host3与Host2互通时,只需要进行二层转发。通过BGP EVPN方式建立VXLAN隧道的过程如下:
    图2 动态建立VXLAN隧道示意图-1
    预先配置:
    (1)在Leaf1和Leaf2之间建立BGP EVPN对等体。
    (2)在Leaf1和Leaf2上分别创建EVPN实例,配置二层VNI,RD、出方向VPN-Target(ERT)、入方向VPN-Target(IRT)。
    1.Leaf1和Leaf2会生成BGP EVPN路由并发送给对端, 该路由携带本端EVPN实例的出方向VPN-Target和BGP EVPN协议新定义的Type3路由即Inclusive Multicast路由。其中,Inclusive Multicast路由如 图3所示,由 前缀和PMSI属性组成, VTEP IP地址存放在前缀的Originating Router's IP Address字段中, 二层VNI存放在PMSI属性的MPLS Label字段中。
     
    2、Leaf1和Leaf2在收到对端发来的BGP EVPN路由后,首先检查该路由携带的EVPN实例的出方向VPN-Target,如果与本端EVPN实例的入方向VPN-Target相等,则接收该路由,否则丢弃该路由。在接收该路由后,Leaf1和Leaf2将获取其中携带的对端VTEP IP地址和二层VNI,如果 对端VTEP IP地址是三层路由可达的,则建立一条到对端的VXLAN隧道;同时,如果对端 二层VNI与本端相同,则创建一个 头端复制表,用于后续BUM(Broadcast&Unknown-unicast&Multicast)报文转发。
    1.2 不同子网建立vxlan隧道
    当处于不同子网的Host1与Host2互通时,需要进行三层转发,因此在通过BGP EVPN方式建立VXLAN隧道的过程中,网关Leaf1和Leaf2需要发布下属主机的IP路由。一般情况下,这里发布的是32位主机IP路由,因为在VXLAN网络中,不同的Leaf节点可能连接着相同的网段,所以如果Leaf节点发布的是下属主机IP所在的网段路由,则可能与其他Leaf节点发布的网段路由冲突,进而导致某些Leaf节点的下属主机不可达。
    建立VXLAN隧道之前,需要在Leaf1和Leaf2上进行如下配置准备:
    配置任务
    作用
    创建二层广播域(BD),并在二层广播域下配置关联的 二层VNI
    创建VXLAN网络转发数据报文的实体。
    在Leaf1和Leaf2之间建立BGP EVPN对等体。
    用于交换BGP EVPN路由。
    在二层广播域下创建EVPN实例,配置 EVPN实例的RD、出方向VPN-Target(ERT)、入方向VPN-Target(IRT)
    用于生成BGP EVPN路由。
    不同租户建L3VPN实例,将L3VPN实例绑定到指定二层广播域的VBDIF接口上。
    用于区分和隔离不同租户的IP路由表。
    为L3VPN实例指定关联的三层VNI。
    用于Leaf节点在收到数据报文时判断使用哪个L3VPN实例的路由表指导转发。
    配置L3VPN实例到EVPN实例的出方向VPN-Target(eERT),以及从EVPN实例到L3VPN实例的入方向VPN-Target(eIRT)。
    用于控制本端L3VPN实例与对端EVPN实例之间BGP EVPN路由的发布和接收。
    配置Leaf1和Leaf2之间发布的路由类型。
    用于发布Host1和Host2的主机IP路由。这里有IRB(Integrated Routing and Bridge)和IP前缀两种路由类型,可根据如下原则进行选择:
    IRB类型路由只能发布32位主机IP路由。由于IRB类型路由包含着ARP类型路由,因此选择发布IRB类型路由后,可直接在Leaf节点上使能ARP广播抑制功能,无需其他配置,同时也利于虚拟机的迁移(详情可参见 EVPN基本原理)。如果只需发布32位主机IP路由,建议选择发布IRB类型路由。
    IP前缀类型路由既能发布32位主机IP路由又能发布网段路由。但是,在发布32位主机IP路由时,需先将主机IP地址生成直连路由,这会影响虚拟机的迁移。因此,如果只需发布32位主机IP路由,不建议选择IP前缀类型路由。只有需要发布网段路由时(场景见上文),才需选择IP前缀类型路由。
     
    根据主机IP路由发布方式的不同,动态建立VXLAN隧道的过程有以下两种:
    1.2.1通过IRB类型路由发布主机IP路由(如图4所示)
    图4 动态建立VXLAN隧道示意图-2

    1.Host1首次与Leaf1通信时,通过动态ARP报文,Leaf1学习到Host1的ARP表项。同时,Leaf1根据Host1所在的二层广播域找到绑定VBDIF接口的 L3VPN实例,获取关联的 三层VNI。 Leaf1上的EVPN实例根据上述信息生成 IRB类型路由,如 图2-29所示。其中,主机IP地址存放在IP Address Length和IP Address字段中,三层VNI存放在MPLS Label2字段中。
    图2-29  IRB类型路由
    2.Leaf1上的 EVPN实例从IRB类型路由中获取Host1的主机IP地址、三层VNI, 发给本端L3VPN实例,L3VPN实例在其路由表中 保存Host1的主机 IP路由,如 图2-30所示。
    图2-30  本端主机IP路由
    3.Leaf1向Leaf2发送BGP EVPN路由, 该路由携带 本端EVPN实例的ERT、扩展团体属性、路由下一跳属性以及IRB类型路由。其中,扩展团体属性携带的是隧道类型(取值是VXLAN隧道)、本端VTEP的MAC地址;路由下一跳属性携带的是本端的VTEP IP地址。
    4.Leaf2收到Leaf1发来的BGP EVPN路由后,同时进行如下处理:
        • 检查该路由携带的ERT,如果与本端EVPN实例的IRT相同,则接收该路由,否则丢弃该路由。EVPN实例获取到IRB类型路由后,还能提取到其中包含的ARP类型路由,用于主机ARP通告。
        • 检查该路由携带的ERT,如果与本端L3VPN实例的IRT相同,则接收该路由,否则丢弃该路由。然后,L3VPN实例获取到该路由携带的IRB类型路由,从中提取Host1的主机IP地址、三层VNI,在其路由表中保存Host1的主机IP路由,并将路由的下一跳迭代出接口设置为VXLAN隧道接口,如图2-31所示。

                                   图2-31  远端主机IP路由

                                 

        • 在通过EVPN实例或L3VPN实例接收该路由后,Leaf2通过下一跳属性获取Leaf1的VTEP IP地址,如果该VTEP IP地址是三层路由可达的,则建立一条到Leaf1的VXLAN隧道。
    Leaf1建立到Leaf2的VXLAN隧道的过程与上述相同,这里不再赘述。

    1.2.2 通过IP前缀类型路由发布主机IP路由(如图2-32所示)
     
    1.3 MAC地址动态学习
    在VXLAN网络中,为了实现终端租户的互通,支持MAC地址动态学习,不需要网络管理员手工维护,大大减少了维护工作量。在分布式网关场景中,跨子网互通需要进行三层转发,MAC地址学习只在本端主机和网关之间通过动态ARP报文实现,这里不再详述。下面结合 图12,详细介绍一下 同子网主机互通时,MAC地址动态学习的过程:
    图12 MAC地址动态学习
     
     
    1、Host3首次与Leaf1通信时,通过动态ARP报文,Leaf1学习到Host3的MAC地址、BDID(二层广播域标识)和报文入接口(即二层子接口对应的物理接口Port1)的对应关系,并在 本地MAC表中生成Host3的MAC表项,其出接口为Port1。同时,Leaf1 根据Host3的ARP表项生成BGP EVPN路由并发送给对等体Leaf2,该路由携带本端EVPN实例的出方向VPN-Target、路由下一跳属性以及BGP EVPN协议新定义的 Type2路由即MAC/IP路由。其中,路由下一跳属性携带的是本端VTEP IP地址;Host3的MAC地址存放在MAC Address Length和MAC Address字段中,二层VNI存放在MPLS Label1字段中。
     
    2、Leaf2收到Leaf1发来的BGP EVPN路由后,首先检查该路由携带的EVPN实例的出方向VPN-Target,如果与本端EVPN实例的入方向VPN-Target相等,则接收该路由,否则丢弃该路由。在接收该路由后,Leaf2获得Host3的MAC地址、BDID和Leaf1上VTEP IP地址(下一跳属性)的对应关系,并在本地的 MAC表中生成Host3的MAC表项,其出接口需根据下一跳进行迭代,最终迭代结果是指向Leaf1的VXLAN隧道
    Leaf1学习Host2的主机MAC的过程与上述过程相同,这里不再赘述。
     
    1.4 报文转发
    1.4.1 同子网报文转发
    1.转发已知单播流量:查mac表
    2.转发BUM流量:头端复制
    1.4.2 不同子网报文转发
    跨子网报文转发需要通过三层网关实现。在分布式网关场景中,跨子网报文转发的流程如 图17所示。
    图17 跨子网报文转发示意图
    1. Leaf1收到来自Host1的报文,检测到报文的目的MAC是网关接口MAC,判断该报文需要进行三层转发
    2. Leaf1根据报文的入接口找到对应的二层广播域,然后找到绑定该广播域VBDIF接口的L3VPN实例。根据报文的目的IP地址,查找该L3VPN实例下的路由表(如图18所示),获取该路由对应的三层VNI,以及下一跳地址。再根据出接口是VXLAN隧道,判断需要进行VXLAN封装:
      • 根据VXLAN隧道的目的IP和源IP地址,获取对应的MAC地址,并将内层目的MAC和源MAC替换。
      • 将三层VNI封装到报文中。
      • 外层封装VXLAN隧道的目的IP和源IP地址,源MAC地址为Leaf1的NVE1接口MAC地址,目的MAC地址为网络下一跳的MAC地址。
    图18 L3VPN实例下的主机路由
    3、封装后的报文根据外层MAC和IP信息在IP网络中传输,送达Leaf2。
    4、Leaf2收到VXLAN报文后进行解封装,检测到报文的目的MAC是自己的MAC地址,判断该报文需要进行三层转发。
    5、Leaf2根据报文携带的三层VNI找到对应的L3VPN实例,通过查找该L3VPN实例下的路由表(如 图19所示),获取 报文的下一跳是网关接口地址,然后将目的MAC地址 替换为Host2的MAC地址,源MAC地址替换为Leaf2的MAC地址,转发给Host2。
    图19 L3VPN实例下的主机路由
    Host2向Host1发送报文的过程类似,这里不再赘述。
     

    转载于:https://www.cnblogs.com/josie-xu/p/10516863.html

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  • 一、LAN技术-MAC地址表

    2020-03-30 18:39:33
    1.mac地址表的组成 动态表项 老化时间300秒 ...1.泛洪,BUM报文 2.丢弃: 2.1因为冗余和环路,报文从一个接口发出又从这个接口接受到,则丢弃。 2.2FCS,CRC帧效验不正确则丢弃。 2.3配置VLAN。 3.转发。 [img...

    1.mac地址表的组成

    • 动态表项 老化时间300秒
    • 静态表项
    • 黑洞表项

    黑洞表项:如果mac表项的接口是黑洞接口,那么源mac地址和目的mac地址都会被丢弃。

    知识补充:

    交换机的行为:

    1.泛洪,BUM报文

    2.丢弃:

    2.1因为冗余和环路,报文从一个接口发出又从这个接口接受到,则丢弃。

    2.2FCS,CRC帧效验不正确则丢弃。

    2.3配置VLAN。

    3.转发。

    [img]

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    VLAN:地址属于那个vlan的。

    PEVLAN:外层vlan

    CEVLAN:外层VLAN

     

    配置:

    [img]

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    注意:上面的黑洞表项,只要源mac或者目的mac地址匹配的话,都会被丢弃。

     

    2.端口安全

    安全静态mac地址:手工配置接口mac的安全绑定。

    安全动态mac地址:只要交换机断电和接口重启,那么表项就会清除。

    Sticky mac地址:自动学习mac地址转换为安全mac地址,接口断电和交换机断点不丢失。

     

    配置:

    [img]

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    说明:

    1.启用sticky功能后,学习到的mac地址称为sticky mac地址。

    2.使用sticky,即使配置了老化时间,表项也不会被老化。

    3.sticky,保存配置后,学习到的表项不会丢弃。

    [img]

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    注意:

    因为接口如果down掉了,需要管理员手工重启接口,但是有些时候是用户不小心接错设备,所以可以配置自动恢复:

    [img]

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    3.MAC地址漂移

    mac地址从交换机一个端口漂移到另一个端口。

    一个mac地址只能对应一个端口,一个端口可以对应多个mac地址。mac地址表会自动刷新。

    [img]

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    造成原因:

    1.环路。

    2.无线漫游。正常现象,但是有可能是信号问题。

    3.VRRP主备网关的频繁切换,因为虚拟mac地址是一样的。

    4.用户的频繁切换接入。

    5.mac地址攻击,mac欺骗,攻击者伪造主机的mac地址,导致mac地址表项频繁刷新。

     

    避免机制:

    1.提高接口mac地址学习优先级,优先学习优先级高的接口。

    2.不允许相同优先级的接口发生mac地址表覆盖。先从哪个接口学到就用哪个接口,不会覆盖。

     

    MAC地址漂移检测,当mac地址发生接口跳变现象时,就会弹出告警,默认开启。

    [img]

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  • 关于VXLAN (VXLAN)叫做虚拟可扩展局域网,用于实现网络虚拟化。通过在 IP-UDP 隧道封装 MAC,在 共享的L3网络上实现第 2 层...VXLAN技术本身的问题在于:对BUM报文采用泛洪方式导致网络扩展性有限;集中式网关模式下...

    关于VXLAN

    (VXLAN)叫做虚拟可扩展局域网,用于实现网络虚拟化。通过在 IP-UDP 隧道封装 MAC,在 共享的L3网络上实现第 2 层扩展。其目的是突破地理位置限制,在数据中心内部或数据中心间灵活地部署工作负载,减少或消除物理服务器的堆叠。
    VXLAN标准值定义了报文封装格式,但没有定义控制平面。VXLAN技术本身的问题在于:对BUM报文采用泛洪方式导致网络扩展性有限;集中式网关模式下的L3流量存在非最优情况,同时对网关设备的L3表项要求特别高。

    EVPN,VXLAN的控制平面

    • EVPN(以太网虚拟专用网络)是多协议地址映射标准,使用BGP(边界网关协议)作为路由协议,再结合EVPN,就可以为VXLAN带来完整的控制平面。
    • EVPN的IP/MAC学习是在控制平面中完成,而不是数据平面。控制平面使用MP-BGP协议,把成熟的BGP控制平面固有的扩展性带入MAC路由,甚至可以通过层次化或路由反射实现扩展,这一机制还为MAC学习提供了强大的控制能力,保持虚拟化和EVPN实例的隔离。
    • EVPN服务可部署在任何核心网络上,为数据中心提供灵活的L2和L3 VPN进行站点互联。EVPN仅要求站点间IP互通,数据中心不需要部署MPLS或任何特殊的配置。
    • EVPN允许网络链路上包含若干种不同的IP网络,运营商的网络对于EVPN而言是完全透明的,而EVPN拓扑对于运营商而言也是完全透明的。所能看到的仅仅是IP流量。在EVPN中的路由和MAC/IP通告由PE间的IBGP来控制完成。
    • EVPN是基于VXLAN网络来部署的,依赖于VXLAN,但又解决了VXLAN现存的现实问题。
    • EVPN技术天然就支持SDN,支持从网络控制器上提供的MAC/IP完成转发表项部署,使得可编程的网络控制得以实现。

    MP-BGP EVPN的优势

    MP-BGP(多协议 BGP)EVPN(以太网虚拟专用网)是基于业界标准的 VXLAN 控制协议。IETF 已将 BGP EVPN 定义为 VXLAN 覆盖网络的标准控制平面。MP-BGP EVPN 控制平面提供基于协议的VTEP 对等设备发现和终端主机可达性信息分发功能,支持可扩展性更高的 VXLAN 覆 盖网络设计,适用于专用和公共云。
    MP-BGP EVPN 控制平面提供一系列功能,消除或减少了覆盖网络中的洪泛,并支持各向流量的最佳转发。
    MP-BGP EVPN 控制平面具备以下关键优势:

    • 基于业界标准的控制协议,支持多厂商互操作性。
    • 控制平面能够学习终端主机的第2层和第3层可达性信息,从而构建更为强大、可扩展性更高的VXLAN 覆盖网络。
    • 利用成熟的 MP-BGP VPN 技术,支持可扩展多租户VXLAN 覆盖网络。
    • EVPN 地址族携带第 2 层和第 3 层可达性信息。在VXLAN 覆盖网络中提供了集成桥接和路由功能。
    • 通过协议驱动的主机MAC/IP路由分发和本地VTEP上的ARP抑制功能,将网络洪泛减至最少。
    • 通过分布式任意播功能,为东西向和南北向流量提供了最佳转发。
    • 提供VTEP对等设备发现和身份验证功能,降低了VXLAN覆盖网络出现恶意VTEP的风险。
    • 提供了在第2层建立主/主多寻址的机制。

    EVPN中的一些名词

    • EVI(EVPN Instance):EVPN是一种虚拟私有网络,那么在一套物理设备上必然可以有多个同时存在的EVPN实例,每个实例独立存在。每个EVI连接了一组或者多组用户网络,构成一个或者多个跨地域的二层网络。
    • ET(Ethernet Tag):刚刚说了,每个EVI可以构成一个或者多个二层网络。当EVI包含了多个二层网络时,通过Ethernet Tag来区分这些二层网络。如果我们把二层网络看成是广播域的话(Broadcast Domain),那么ET就是用来区分不同广播域的。
    • Ethernet Segment:这是在CE同时连接到多个PE时才会有的概念。本文暂时不涉及多连接的情况。
    • MAC-VRF:PE上的虚拟转发单元,类似于BGP/MPLS L3 VPN中的VRF。通过将PE抽象出多个虚拟单元,可以支持多租户场景,使PE同时被多个EVI使用。MAC-VRF中包含了实际的MAC转发表。

    EVPN的发展

    EVPN最早是思科提出来的,后来得到了诸多网络厂商的积极响应。初级的起草者包括:阿朗、思科、瞻博、Arktan、AT&T、Bloomberg、Verizon等,EVPN来自于网络厂商和运营商的共同协作,双方共同定义了这一新技术。
    EVPN是VXLAN发展过程中出现的最为成熟的技术,是SDN最终在数据中心落地必须要依仗的最为靠谱的技术,所以EVPN也得到了很多网络厂商的认同,在标准还没有完全形成之前,各个厂商就纷纷推出了支持EVPN的产品。比如:思科的Nexus 9500/9300,瞻博的QFX 5100/QFX 10000,华三S125F/S6800,华为的S12800等,一些厂商的设备还完成了相互之间的EVPN对接测试。EVPN技术从草案提出后,以惊人的速度发展完善,并达到可商用的状态。

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  • 快速模式第三包:quick_inR1_outI2()

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    在上一篇中博客中长话短说了第二包的处理流程,前两个报文的交互是快速模式的关键交互,用来协商会话参数(加解密算法、会话秘钥等),而第三包则是对前两个报文的认证,流程上简单了很多 。quick_inR1_outI2()处理...
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  • 发送方连接的VTEP节点收到了数据帧,通过查找发送方所在的VXLAN以及接收方所连接的VTEP节点,将该报文添加VXLAN首部、外部UDP首部、外部IP首部后,发送给目的VTEP节点。 报文经过物理网络传输到达目的VTEP节点。 ...
  • 什么是VXLAN

    2021-01-17 23:37:43
    VXLAN的特点是将L2的以太帧封装到UDP报文(即L2 over L4)中,并在L3网络中传输。 VXLAN本质上是一种隧道技术,在源网络设备与目的网络设备之间的IP网络上,建立一条逻辑隧道,将用户侧报文经过特定的封装后通过这条...
  • Android 客户端起HttpServer NanoHttpd

    万次阅读 2019-10-28 17:43:13
    最近接到客户那边需求,说需要实现一个java后端请求android客户端,android客户端作为微型Web服务端,听起来真的很刺激,后面去网上查找一些资料,了解NanoHttpd是怎么回事?...支持 GET, POST, PUT, HEAD 和 DELETE ...
  • VXLAN学习总结

    2021-08-23 22:53:29
    文章目录概述数据平面:VXLAN概念VXLAN报文报文格式抓包示例数据转发走向静态配置VXLAN隧道配置思路与示例 概述 传统物理网络中使用VLAN来隔离广播域,然而一来VLAN ID个数只有2^12=4096个,二来传统物理网络决定了...
  • 大数据、云计算及SDN等新兴技术的使用已成为未来数据中心建设新趋势,这些技术在为业务带来快速投产、高冗余度及高灵活性的同时,也在其部署的网络环境中引入了多种新型封装格式的数据包和大量的BUM类泛洪流量。...
  • VXLAN详解(二)

    2021-08-02 20:50:02
    本文主要介绍了VXLAN的数据包封装与转发格式、VXLAN的BUM数据包处理和VXLAN子接口封装模式对VXLAN的影响。 一、VXLAN数据封装与转发 VXLAN之所以能够实现大二层网络的构建,是因为可以借助VXLAN隧道,实现完成数据帧...

空空如也

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