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简介
这是cisco otv ppt，包括了主要内容，分布式数据中心，PW的维护，多归属，Overlay Transport Virtualization (OTV)，OTV 改变DC互连游戏规则等内容，欢迎点击下载。
cisco otv ppt是由红软PPT免费下载网推荐的一款课件PPT类型的PowerPoint.
Overlay Transport Virtualization
主要内容
多数据中心带来的挑战
OTV 工作原理
控制平面和数据平面
故障隔离
多归属
移动性
L2组播转发
QoS
路径优化
分布层部署OTV
分布式数据中心 构建数据中心云
多数据中心负载分担
为用户提供就近的服务
最优化的全局计算资源池
促进业务的可持续发展
构建分布式数据中心的目标
传统的数据中心二层组网模型
泛洪问题
PW的维护
多归属
Overlay Transport Virtualization (OTV)
OTV 改变DC互连游戏规则…
基于泛洪机制的地址学习 基于控制平面的地址学习
使用控制协议来发布MAC地址和宣告可达性
DC间手工建立PW（虚线路）隧道 动态封装
不再需要手工配置MPLS虚线路
提供优化的报文近目的测的复制机制减少DC间物理链路的利用率
复杂的多归属部署 自动多归属部署
能够在同一site内存在多台活动设备时，提供对同一VLAN流量负载均衡的Multi-home解决方案。STP只部署在site内部，不需要跨site传播
主要内容
多数据中心带来的挑战
OTV 工作原理
控制平面和数据平面
故障隔离
多归属
移动性
L2组播转发
QoS
路径优化
分布层部署OTV
Overlay Transport Virtualization
OTV is a “MAC in IP” technique to extend Layer 2 domains OVER ANY TRANSPORT
技术名词解释: “Edge Device”
Edge Device指执行所有OTV功能的设备
Edge Device可以根据组网情况部署在汇聚层或者核心层
每个数据中心站点可以有多个OTV Edge Device（多归属组网）
技术名词解释: “Internal Interfaces”
Internal Interface是Edge Device连接数据中心站点内部的接口
Internal Interface都是标准的二层接口，不需要进行OTV相关配置
这些接口通常会被配置为二层trunk接口，承载多个需要通过OTV在站点间扩展访问的Vlan。
技术名词解释: “Join Interface”
Join Interface是Edge Device连接互联核心网络的边缘端口
Join Interface通常是一个点到点连接方式的可路由接口
Join Interface可以是一个单纯的物理接口，也可以是一个聚合接口
Join Interface通常是物理上行到OTV网络的接口
技术名词解释: “Overlay Interface”
Overlay Interface是一个虚拟的接口，所有OTV的相关配置都在上面完成
Overlay Interface是个支持组播的多路访问逻辑接口
Overlay Interface用来将站点内部二层报文封装成IP单播或组播报文发给互联核心
OTV 数据平面:站点内部数据流
OTV 数据平面: 站点间数据流
OTV 增加了共42字节的外部封装
外部封装中包含一个8字节的OTV Shim，里面携带了overlay的一些信息（vlan，overlay number等）
原始报文中的802.1Q字段内容被提取出来， VLAN ID封装到OTV Shim中。
构建MAC地址表 OTV控制平面
OTV 控制平面提供MAC可达性（通过控制平面报文学习）
当OTV配置后，MAC学习即启动在后台默默运行
不需要特殊的协议配置
ISIS作为控制协议运行于Edge Device间，当然一切都是自动的，不需要进行ISIS的任何相关配置
OTV 控制平面 邻居发现和建立邻接关系
在向异中心宣告MAC地址之前Edge Device需要:
发现对方
互相间建立邻居关系
可以在原有的DCI基础架构之上建立邻接关系:
基于组播
基于单播
技术优势: OTV 可以借助现有DCI间基础架构的任何优点如组播、快速重路由、等价路由等
OTV 控制平面 邻居发现 (基于组播核心网)
OTV 控制平面 邻居发现（基于组播核心网）
OTV控制平面 邻居发现(基于组播核心网)
OTV控制平面 MAC宣告(基于组播核心网)
OTV控制平面 MAC宣告（基于组播核心网）
当Edge Device学习到一个新的MAC地址，OTV控制平面会连带着其关联VLAN ID和IP下一跳一起向外通告
IP下一跳就是Edge Device与互联核心相连的接口IP（或者loopback接口地址）
一条OTV update中可以包含多个MAC对应多个的VLAN
通过封装成组播报文在组播组中复制转发，每条update都会到达所有邻居
OTV扩展了互联核心网络的组播支持能力
互联核心支持OTV的组播组需求
一个ASM/Bidir组播组用来进行邻居发现邻接维护和交换MAC地址信息
一个SSM Group用来在互联核心网络传播站点内部组播数据报文
1 – Server 1 sends a broadcast ARP for MAC 2
2 – ARP broadcast is received by ED1， which learns MAC 1 on its internal interface
3cp – ED1 advertises MAC 1 in an OTV Update sent via the multicast control group
4cp – ED2 receives the update and stores MAC1 in MAC table， next-hop is ED1
3dp – ED1 encapsulates broadcast in the core IP multicast group so all the EDs in the overlay receive it
4dp – ED2 decapsulates the frame and forwards the ARP broadcast request into the site
5 – Server 2 receives the ARP and replies with a unicast ARP reply to MAC 1
6 – ED2 learns MAC 2 on its internal interface
7cp – ED2 advertises MAC 2 in IS-IS LSP sent via the multicast control group
8cp – ED1 receives the update and stores MAC2 in MAC table， next-hop is ED2
7dp – ED2 knows that MAC 1 is reachable via IP A so encapsulates the packet and sends it unicast to ED1’s IP address (IP A)
8dp – Core delivers packet to ED1， ED1 decapsulates and forwards it into the site to MAC 1
配置 基于组播核心网的OTV
OTV仅需很少的配置便可完成
OTV 控制平面 邻居发现 (基于单播核心网)
2到3个站点间OTV互连的理想选择
如果是数量较多的站点互连，基于组播的OTV是最佳选择
OTV 控制平面 邻居发现 (基于单播核心网)
OTV通过“邻接服务器”支持单播核心网
邻接服务器本身就是OTV的边缘设备
发布每个边缘设备的IP地址到所有其他边缘设备 (OTV neighbor list – oNL)
OTV 控制平面 邻居发现 (基于单播核心网)
OTV控制平面 MAC地址学习（基于单播核心网）
每当Edge Device学习到一个新的MAC地址，OTV控制平面会连带着其关联VLAN ID和IP下一跳一起向外通告
IP下一跳就是Edge Device与互联核心相连的接口IP
一条OTV update中可以包含多个MAC对应多个的VLAN
每个update需要为Overlay的所有ED都创建一份
配置 基于单播核心网的OTV
建立DC互联如此简单
主要内容
多数据中心带来的挑战
OTV 工作原理
控制平面和数据平面
故障隔离
多归属
移动性
L2组播转发
QoS
路径优化
分布层部署OTV
Spanning Tree 和OTV
OTV不影响站点内部的STP拓扑设计，只负责站点间数据传输
每个站点维护自己的STP domain，尽管都处在一个大二层域中，但各个站点的STP相互隔离各自独立。
OTV启动后此特性自动运行，不需要额外配置
每个Edge Device都只在internal interface收发BPDU报文
未知单播和 OTV DC间不再有未知单播风暴
OTV不通过在overlay泛洪来学习MAC地址
不需要通过overlay转发未知单播
未知单播到达Edge Device后不会被转发到Overlay，此特性不需要额外的配置
上述机制基于假设终端（如server）连接到网络时不处于静默或单向通信运行模式
指定未知单播泛洪
MSFT集群使用单向MAC地址强制泛洪给集群成员（NLBS）
通过使用“listen-only”MAC地址来确保泛洪和防止地址学习
OTV可以有选择性的泛洪流量到指定的MAC地址，来确保上述少量特殊应用的运行
也可以泛洪到指定的站点
控制ARP流量 ARP 邻居发现(ND) 缓存
OTV Edge Device通过侦听ARP Reply报文来建立与维护一个ARP缓存表项
最初始的ARP请求会被广播到所有站点，后续的相关ARP请求站点内部的Edge Device会根据ARP缓存表项进行回复，不再被广播到其他站点
OTV Edege Device由此可以代表远端主机为本地的ARP请求做应答
通过上述机制可以有效减少跨站点间的ARP流量
主要内容
多数据中心带来的挑战
OTV 工作原理
控制平面和数据平面
故障隔离
多归属
移动性
L2组播转发
QoS
路径优化
分布层部署OTV
OTV 自动化多归属
支持不依赖与任何附加协议和配置的全自动多归属探测发现
OTV Edge Devices 通过“otv site-vlan”发现同一站点内所有其它Edge Device
在同一站点多个Edge Device选举出一台作为 Authoritative Edge Device (AED) 作为VLAN扩展Edge Device（AED的选举结果是基于vlan的）
AED负责:
该VLAN的MAC地址发布
该VLAN流量在站点间的转发
同一个站点内的多台Edge Device分别作为不同VLAN的AED
多台Edge Device间VLAN的划分是基于内部算法实现（目前是不可配置的） 在一个双归属的站点内In a dual-homed site:
Lower IS-IS System-ID (Ordinal 0) = EVEN VLANs
Higher IS-IS System-ID (Ordinal 1) = ODD VLANs
计划在今后提供这种VLAN划分的可配置化
OTV 自动多归属 AED和广播处理
广播/组播报文在站点内部会到达所有的ED
广播/组播报文只会在AED的overlay被复制发送给所有的其他站点ED
只有远端站点的AED会将从overlay收到的广播/组播报文转发到站点内部
OTV 自动多归属 OTV Edge Devices使用vPC
在内部端口使用vPC时，同一VLAN的流量可能会被转发到多个Edge Device。
流量通过vPC的peer-link从非此VLAN的AED的设备转发到AED，然后又AED进行转发
主要内容
多数据中心带来的挑战
OTV 工作原理
控制平面和数据平面
故障隔离
多归属
移动性
L2组播转发
QoS
路径优化
分布层部署OTV
OTV and MAC 迁移
OTV and MAC 迁移
主要内容
多数据中心带来的挑战
OTV 工作原理
控制平面和数据平面
故障隔离
多归属
移动性
L2组播转发
QoS
路径优化
分布层部署OTV
站点间二层组播转发
OTV优化了站点间组播传输.
三个步骤:
自动把站点内的组播映射到核心网内的一个指定的组播范围（SSM组播组）
在OTV Edge Devices创建组播状态
组播在站点间传输
The site multicast groups are mapped to a SSM group range in the core
Each (Si，Gsi) maps to a different SSM group in round-robin fashion
East site的“Gs”组播组接收者发送IGMP reports给Edge Device加入组播组
ED监听此IGMP reports但不进行转发
通过监听IGMP report，ED做两件事：
1. 通过Group-Membership Update (GM-Update)向其他ED通告此接收者
2. 发送IGMPv3 report给互联核心，加入对应SSM Gd组。
4. 当接收到GM-Updaet时，源ED会增加overlay接口到组播转发表中
OTV扩展了核心网络的组播支持能力
互联核心支持OTV的组播组需求
一个ASM/Bidir组播组用来进行邻居发现邻接维护和交换MAC地址信息
一个SSM Group range用来在互联核心网络传播站点内部组播数据报文
接收者发送IGMP 加入组播组 Gs1
ED监听此IGMP reports但不进行转发
通过GM-Update 向所有异地站点OTV邻居发送
远端OTV Edge Device储存该组播组映射
主要内容
多数据中心带来的挑战
OTV 工作原理
控制平面和数据平面
故障隔离
多归属
移动性
L2组播转发
QoS
路径优化
分布层部署OTV
On encapsulation:
CoS bits (802.1p) copied to the OTV shim header
If IP traffic: The original (inner) DSCP value is also copied to “outer” DSCP
On de-capsulation:
CoS value is recovered from the OTV shim and added to the 802.1Q header
Original CoS and DSCP are both preserved
OTV Control Traffic is statically marked at CoS = 6/DSCP = 48
主要内容
多数据中心带来的挑战
OTV 工作原理
控制平面和数据平面
故障隔离
多归属
移动性
L2组播转发
QoS
路径优化
分布层部署OTV
转发路径优化
数据中心二层扩展带来了新的路径优化挑战
挑战集中在服务器网关和路由发布上
出方向路径优化挑战
出方向路径优化OTV解决方案
二层扩展后的出方向第一跳路由
二层扩展后的出方向第一跳路由
二层扩展后的出方向第一跳路由
本地化第一跳路由
在所有的site配置相同的HSRP组，提供相同的网关MAC地址
每个site都伪装自己拥有唯一的网关，提供最优的本地出方向转发路径
在站点之间过滤掉HSRP hello报文，可以限制站点间的网关相互影响
ED会拦截ARP请求，以确保本地服务器收到的是本地活动网关的应答
入方向路由优化
基于DNS的入方向路径优化 Option 1 – ACE探测VM的迁移
基于DNS的入方向路径优化 ACE探测后路由注入
基于DNS的入方向路径优化 Option 2 – Vcenter在VM迁移时通知GSS
基于路由的入方向优化 LISP
入方向路径优化 Locator-ID Separation Protocol(LISP)
入方向路径优化 Locator-ID Separation Protocol(LISP)
主要内容
多数据中心带来的挑战
OTV 工作原理
控制平面和数据平面
故障隔离
多归属
移动性
L2组播转发
QoS
路径优化
分布层部署OTV
在分布层部署OTV
在任何位置均可部署OTV
主要的选择:
核心层部署OTV（比较少，当前数据中心核心到汇聚基本都是3层连接）
分布层部署OTV (最为常见)
OTV 和 SVI 分离
主要原则: 当前基于Nexus的OTV部署要求SVI和OTV部署在不同的设备上。基于N7K使用单独的VDC作为OTV Edge Device是最为普遍的选择:
使用一个单独的VDC完成OTV
使用一个VDC作为分布层VDC提供SVI接入
OTV 和 SVI 分离 VDC 模型
两种部署模型:
OTV 同上行旁挂部署
OTV独立上行部署
结论
OTV: LAN extension made easy OTV解决的现实问题
可以在任意链路类型上传输(IP， MPLS)
站点失效不影响其它站点
各站点独立的STP域
优化的带宽利用（没有头端复制）
自动化多归属
端到端的环路防止
优良的扩展性
站点， VLAN， MAC地址
操作简单
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