Implantação de EVPN: guia prático para provedores

O que o EVPN muda no backbone?

O EVPN troca o aprendizado de MAC pelo tráfego por anúncios do BGP, e todos os roteadores do serviço passam a saber onde está cada endereço antes do primeiro quadro. Isso abre espaço para dois caminhos ativos e para camada 3 no mesmo serviço.

No VPLS, cada roteador descobre onde está cada MAC esperando o tráfego passar. No EVPN, o roteador que aprende um MAC anuncia pelo BGP, e todos os outros já sabem para onde mandar.

É uma decisão de arquitetura, que entra no projeto de MPLS para provedores junto com a escolha entre LDP e segment routing. Decidir no projeto evita comprar roteadores de POP que não suportam o serviço que o comercial vai vender.

Camada 2 e camada 3 no mesmo serviço

Além dos MACs, o EVPN anuncia o endereço IP associado a cada um e, com a extensão de prefixos IP, rotas inteiras. O mesmo serviço pode comutar dentro da VLAN e rotear entre VLANs do cliente.

Na prática, o gateway da rede do cliente pode existir em todos os PEs ao mesmo tempo, com o mesmo endereço. A filial usa o roteador mais próximo como saída, sem que o tráfego precise ir até a matriz e voltar.

Como funciona a implantação de EVPN no backbone?

Os PEs trocam rotas EVPN numa família própria do BGP, normalmente por meio de um route reflector. Cada tipo de rota carrega uma informação diferente, e o conjunto monta a visão completa do serviço em cada roteador.

A implantação de EVPN exige entender esses tipos de rota, porque é por eles que se diagnostica qualquer problema. Um MAC que não aparece do outro lado quase sempre é uma rota que não foi anunciada ou não foi importada.

Os tipos 1 a 4 estão na RFC 7432; o tipo 5 veio depois, numa RFC própria [CONFIRMAR na norma]. Nem todo equipamento suporta todos, o que pesa na escolha do hardware.

Multihoming com ESI e roteador designado

Quando um cliente se liga a dois PEs, os dois recebem o mesmo identificador de segmento, o ESI. É assim que a rede sabe que as duas portas levam ao mesmo cliente e pode usar as duas ao mesmo tempo.

Para o broadcast não chegar duplicado, um dos PEs é eleito o encaminhador designado daquele segmento. Se ele cai, a rota do tipo 1 é retirada, e os outros PEs passam a usar só o caminho que sobrou.

Mobilidade de MAC e supressão de ARP

Se um MAC aparece em outro PE, o novo anúncio leva um número de sequência maior e substitui o antigo. Um MAC que troca de lugar muitas vezes em pouco tempo é marcado como duplicado, sinal clássico de laço no cliente.

Como o PE já conhece o par de MAC e IP, ele pode responder às perguntas de ARP localmente. Isso reduz o broadcast que atravessa o núcleo em serviços com muitos equipamentos.

Base e decisões de desenho

O EVPN depende de roteamento interno estável, MPLS funcionando e BGP com route reflector; sem essa base, cada problema vira três. Sobre ela, o desenho define numeração, transporte e onde ficam os clientes com dois caminhos.

• Route reflector com família EVPN: evita malha completa de sessões.
• MPLS ou VXLAN: MPLS no backbone do provedor; VXLAN em data center.
• Um RD e um route-target por serviço: organizados num plano.
• Multihoming com ESI: identificador igual nos dois roteadores do cliente.
• Versões de software conferidas: recursos de EVPN variam muito por versão.

Veja a implantação de segment routing para o transporte e a implantação de route reflector para o BGP. Os dois costumam entrar no mesmo projeto.

Plano de RD e route-target

O route distinguisher torna única cada rota de cada PE, e o route-target diz quais PEs importam as rotas de qual serviço. Um plano simples, escrito antes do primeiro cliente, evita colisão quando a rede crescer.

MPLS ou VXLAN no transporte?

Num backbone de provedor que já roda MPLS, o EVPN usa os rótulos existentes, e o serviço aproveita a proteção rápida do núcleo. O VXLAN aparece mais em data center, onde a rede é IP pura entre switches.

O MPLS também simplifica a convivência com os serviços que já existem, como VPLS e VPNs de camada 3. O provedor não precisa montar uma segunda rede de transporte só para o serviço novo.

Em enlaces sobre DWDM, nada muda: o transporte enxerga só mais um enlace IP com rótulos. O cuidado é o de sempre com o MTU, que precisa comportar o quadro do cliente mais as etiquetas em todo o caminho.

Do lado do acesso, qualquer switch de rede que entregue o cliente ao PE continua sendo um trunk comum. O EVPN começa na porta do roteador, e a rede de acesso não precisa saber que ele existe.

Implantação de EVPN passo a passo

A implantação de EVPN passo a passo vai da conferência dos equipamentos ao serviço piloto, e só depois aos clientes de produção. O exemplo cria um serviço EVPN de camada 2 sobre MPLS, com a sessão iBGP para o route reflector.

1. Inventário: liste modelo e versão de software de cada PE e confira os tipos de rota que cada um suporta.
2. Laboratório: monte o serviço entre dois equipamentos iguais aos de produção e teste a queda de um deles.
3. Route reflector: ative a família EVPN no refletor e nos PEs, sem mexer nas famílias que já funcionam.
4. Piloto: crie um serviço interno, como a gerência entre dois POPs, e observe por alguns dias.
5. Produção: migre ou ative os clientes um por vez, com janela e volta planejada.

protocols {
    bgp {
        group IBGP-RR {
            type internal;
            local-address 10.255.0.1;
            family evpn {
                signaling;
            }
            neighbor 10.255.0.10;
        }
    }
}
routing-instances {
    EVPN-CLIENTE-ACME {
        instance-type evpn;
        vlan-id 100;
        interface ge-0/0/1.100;
        route-distinguisher 10.255.0.1:100;
        vrf-target target:65000:100;
        protocols {
            evpn;
        }
    }
}

O endereço 10.255.0.10 é o route reflector. Os outros roteadores do serviço usam o mesmo vrf-target.

Na prática: cliente ligado a dois PEs

Um hospital quer a matriz ligada a dois POPs diferentes, para continuar no ar se um deles parar. Com EVPN, as duas portas trabalham juntas, e a queda de um POP vira só perda de metade da banda.

1. Segmento: as duas portas do hospital recebem o mesmo ESI, nos dois PEs.
2. Cliente: o equipamento do hospital agrega as duas portas num LACP comum, como se fossem do mesmo switch.
3. Anúncio: os dois PEs anunciam o segmento, e os PEs das filiais balanceiam o tráfego entre eles.
4. Teste: desliga-se um PE em janela, e o tráfego segue pelo outro enquanto as filiais continuam falando.

Do lado do cliente, nada de especial: ele enxerga um par de portas agregadas. Toda a inteligência fica nos PEs e nas rotas do tipo 1 e 4.

Quando vale migrar do VPLS para o EVPN?

Vale migrar quando aparecem clientes que exigem dois caminhos ativos, quando o número de pontos por serviço cresce muito ou quando a inundação começa a pesar no núcleo. Com poucos serviços estáveis, o VPLS pode continuar.

Em redes novas, o EVPN costuma ser a escolha desde o início. Em redes com VPLS funcionando, a migração pode ser gradual, serviço por serviço, porque os dois convivem no mesmo núcleo.

A configuração de VPLS continua sendo o caminho mais curto para quem tem poucos clientes de camada 2 e equipamentos sem suporte a EVPN. A decisão depende mais do hardware e da equipe que do protocolo em si.

Erros comuns na implantação de EVPN

Os erros mais comuns vêm de planejar EVPN sem conferir o que cada equipamento suporta. O resto vem de numeração que não bate entre os PEs.

O refletor sem a família EVPN é o mais traiçoeiro: as sessões BGP continuam no ar, as rotas de internet chegam normalmente, e só as rotas EVPN não são repassadas. O serviço sobe em um PE e não aparece nos outros.

Versões diferentes também enganam. Dois PEs de marcas distintas fecham a sessão, mas um deles ignora o tipo de rota que o outro usa para o multihoming, e a troca de caminho falha só no dia da queda.

Checklist de validação

Confira as rotas EVPN em todos os PEs e teste o multihoming derrubando um roteador de propósito. A validação só termina quando o cliente confirma que nada caiu durante o teste.

show bgp summary
show evpn instance EVPN-CLIENTE-ACME extensive
show evpn database
show route table bgp.evpn.0

A Táquion Tech desenha o EVPN como parte do projeto de MPLS do provedor, com a escolha de equipamentos, o plano de numeração e o roteiro de testes entregues por escrito.

Perguntas frequentes sobre implantação de EVPN

Thiago Manoel

Responsável técnico da Táquion Tech · Registro profissional [PREENCHER]

Mais de 15 anos em operações de rede, com gestão de infraestruturas de TI, administração de data centers e condução de equipes em migrações de TI e telecomunicações, com foco em alta disponibilidade e segurança.

A Táquion Tech é uma empresa de engenharia de redes de Balneário Camboriú (SC) que projeta, opera e dá suporte a redes de provedores de internet e de empresas.

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