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Web举例：VXLAN在数据中心中的应用——华为配置

作者：Cpp五条 | 2024-03-14 13:18:07

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Web举例：VXLAN在数据中心中的应用——华为配置

Web举例：VXLAN在数据中心中的应用

VXLAN特性在数据中心组网中经常和双机热备、虚拟系统以及NAT等特性一起使用。

组网需求

如图1所示，在数据中心中，同一个VPC（Virtual Private Cloud）的VM（虚拟主机）部署在不同的X86服务器上。由支持VXLAN的二层设备负责接入和二层转发。FW承担VXLAN网关的角色，同时负责VPC之间以及VPC和实体网络之间的网络安全。不同的VPC之间需要做路由隔离，对外体现公网地址。为了组网的安全稳定，还需要FW的双机热备。

图1 VXLAN在数据中心中的应用

表1 安全区域规划

安全区域

接口

说明

TRUST

GigabitEthernet 1/0/0

对接VXLAN二层接入设备。

DMZ

BDIF1

BDIF2

VPC的出口，内部是租户的虚拟主机。

Virtual-if0

虚拟系统到根墙的出口。对根墙来说等同BDIF。

GigabitEthernet 1/0/1

HRP心跳口。

UNTRUST

GigabitEthernet 1/0/2

上行口，连接到Internet或其他物理实体网络。

Virtual-if1

Virtual-if2

虚拟系统到根墙的入口。对虚拟系统来说等同GigabitEthernet 1/0/2

。

配置思路

  1. 两台FW搭建上行连接三层设备（配置OSPF）下行连接二层设备的主备备份（配置VRRP备份组）的组网。

    在上行接口所在安全域和Local域之间的安全策略中允许OSPF服务通过，否则OSPF邻居无法建立。

  2. 创建BD、VNI（VXLAN ID）和VXLAN隧道，NVE接口源地址使用VRRP备份组的虚拟IP地址。

    在VRRP备份组接口所在安全域和Local域之间安全策略中允许VXLAN服务通过，否则VXLAN隧道无法建立。

  3. 创建虚拟系统，将VNI和公网地址关联到虚拟系统。BDIF会随关联的VNI一起被分配给虚拟系统。

  4. 创建BDIF（VXLAN接口）并配置IP地址。

    需要在备机上手动配置IP地址，主备机BDIF的IP地址必须一致。建议把MAC地址也配置成一样，否则在切换时会有短暂的中断过程。

  5. 在虚拟系统内配置NAT SERVER，将内网地址映射成公网地址。

  6. 在虚拟系统和根墙之间配置静态路由。
  7. 配置VM的网关为BDIF的IP地址。

  8. 配置VXLAN二层接入设备，VXLAN隧道的对端IP地址是FW的VRRP备份组的虚拟IP地址。VXLAN二层接入设备之间也需要建立VXLAN隧道。

操作步骤
  1. 在FW_A上完成网络基本配置。
    1. 选择“网络 > 接口”，配置接口的IP地址和安全域。

      接口

      配置

      GE1/0/0

      IP地址：10.0.10.11

      安全区域：trust

      GigabitEthernet 1/0/1

      IP地址：172.16.0.1

      安全区域：dmz

      GigabitEthernet 1/0/2

      IP地址：10.1.0.1

      安全区域：untrust

      Virtual-if0

      安全区域：dmz

    2. 选择“网络 > 路由 > OSPF”，配置OSPF。

      1. 单击“新建”，配置以下参数后单击“确定”。

        类型

        OSPF v2

        进程ID

        1

      2. 单击“高级”，单击“区域配置”，单击“新建”，配置以下参数后单击“确定”。

        区域

        0

        网段IP

        10.1.0.0

        正/反掩码

        0.0.0.255

        认证模式

        NONE

      3. 单击“路由引入”单击“新建”，配置以下参数后单击“确定”。

        路由类型

        Direct

  2. 在FW_A上配置双机热备功能。

    选择“系统 > 高可靠性 > 双机热备”，单击“配置”，完成以下配置后单击“确定”。

  3. 完成FW_B的配置，建立双机热备状态。

    FW_B和上述FW_A的配置基本相同，不同之处在于：

    1. FW_B各接口的IP地址与FW_A各接口的IP地址不相同。
    2. FW_B的OSPF路由发布的网段与FW_A不相同。
    3. FW_B的双机热备“运行角色”设置为“备用”。

  4. 配置BD、VNI（VXLAN ID）和VXLAN隧道。

    BD在配置VXLAN隧道时会自动创建。

    1. 选择“网络 > VXLAN”。
    2. 勾选“VXLAN功能”和“隧道监控”对应的“启用”，配置“源IP地址”为双机热备虚拟IP地址，单击“应用”。
    3. 单击“新建”，配置VXLAN隧道信息。

      VXLAN ID

      隧道目的IP

      8001

      10.0.20.10

      10.0.20.11

      8002

      10.0.20.10

      10.0.20.11

  5. 创建虚拟系统，分配VNI和公网地址。
    1. 选择“系统 > 虚拟系统 > 虚拟系统”，启用“虚拟系统”，单击“确定”。
    2. 单击“新建”，创建虚拟系统并分配资源。

      基础配置

      VXLAN分配

      公网IP分配

      名称：vsys1

      已绑定VXLAN：vni 8001

      独占以下IP地址范围：1.1.1.1-1.1.1.100

      名称：vsys2

      已绑定VXLAN：vni 8002

      独占以下IP地址范围：2.2.2.1-2.2.2.100

  6. 创建BDIF（VXLAN接口），并配置IP地址和安全区域。

    • 如果先配置BDIF的IP地址再创建虚拟系统，BDIF的IP地址将被清除。

    • 设备会根据“VXLAN ID”自动联想出“虚拟系统”，请勿手动配置“虚拟系统”。

    选择“网络 > 接口”，单击“新建”，新建BDIF。

    接口名称

    类型

    安全区域

    		VXLAN IDIP地址

    1

    VXLAN接口

    DMZ

    8001

    192.168.1.1/24

    2

    8002

    192.168.2.1/24

  7. 配置根墙的静态路由。

    假设与下行接口互联的IP地址是10.0.10.1。

    选择“网络 > 路由 > 静态路由”，单击“新建”，配置静态路由信息。

  8. 配置根墙的安全策略。

    选择“策略 > 安全策略 > 安全策略”，单击“新建安全策略”，配置以下安全策略。

    策略名称

    作用

    vxlan

    允许VXLAN报文通过

    ospf

    允许OSPF报文通过

    1_in

    允许外网用户访问NAT后的内网虚拟机

    2_in

    1_out

    允许内网用户使用NAT后的地址访问外网

    2_out

  9. 配置vsys1。
    1. 切换虚拟系统为vsys1。
    2. 配置NAT Server。

      选择“策略 > NAT策略 > 服务器映射”，单击“新建”，完成以下配置后单击“确定”。

    3. 在“网络 > 接口”中配置接口安全区域。
    4. 在“网络 > 路由 > 静态路由”中配置到外网的静态路由。
    5. 在“策略 > 安全策略 > 安全策略”中配置安全策略。

      策略名称

      作用

      in

      允许外部网络访问虚拟主机

      out

      允许虚拟主机访问外部网络

  10. 配置vsys2。

    vsys2和上述vsys1的配置基本相同，不同之处在于：

    1. NAT SERVER的公私网地址不同。
    2. 安全策略中使用的源\目的地址不同。

  11. 配置FW_B的VXLAN接口IP和静态路由。

    配置与FW_A一致，只是因为双机热备并不会备份该配置，所以需要手动执行。

  12. 可选：将FW_A和FW_B上的BDIF的MAC地址配置成一样。
    1. 登录FW_B，选择“网络 > 接口”，单击BDIF接口对应的“编辑”，在“高级”中查询的BDIF的MAC地址。
    2. 在FW_A的同样位置，配置BDIF的MAC地址。

结果验证

操作

查询到的会话表

从VPCa中的VM（192.168.1.2）上访问公网地址，成功。

FW_A
  • Untrust和Local之间的OSPF会话表

  • Trust和Local之间的VXLAN会话表

  • 根墙中，DMZ到Untrust，源地址为1.1.1.2的会话表

  • VSYS1中，DMZ到Untrust，源地址为192.168.1.2的会话表

从公网访问VPCb的NAT Server地址（2.2.2.2），成功。

FW_A
  • Untrust和Local之间的OSPF会话表

  • Trust和Local之间的VXLAN会话表

  • 根墙中，Untrust到DMZ，目的地址为2.2.2.2的会话表

  • VSYS2中，Untrust到DMZ，目的地址为192.168.2.2的会话表

从VPCa中的VM（192.168.1.2）上访问VPCb的NAT Server地址（2.2.2.2），成功。

FW_A

  • Trust和Local之间的VXLAN会话表

  • VSYS1中，DMZ到Untrust，源地址为1.1.1.2，目的地址为2.2.2.2的会话表

  • VSYS2中，Untrust到DMZ，源地址为1.1.1.2，目的地址为192.168.2.2的会话表

关闭FW_A的GigabitEthernet 1/0/2后重复以上操作，成功。

FW_B上能查询到以上的会话表

配置脚本

FW_A

FW_B

#
 hrp enable
 hrp interface GigabitEthernet 1/0/1 remote 172.16.0.2
 hrp adjust ospf-cost enable
 hrp auto-sync config static-route
 hrp track interface GigabitEthernet 1/0/2
#
bridge-domain 1
 vxlan vni 8001
#
bridge-domain 2
 vxlan vni 8002
#
vsys enable 
#
vsys name vsys1 1
 assign global-ip 1.1.1.1 1.1.1.100 exclusive
 assign vni 8001
#
vsys name vsys2 2
 assign global-ip 2.2.2.1 2.2.2.100 exclusive
 assign vni 8002
#
interface GigabitEthernet1/0/0
 ip address 10.0.10.11 255.255.255.0
 vrrp vrid 1 virtual-ip 10.0.10.10 active
#
interface GigabitEthernet 1/0/1
 ip address 172.16.0.1 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet 1/0/2
 ip address 10.1.0.1 255.255.255.0
#
interface Vbdif1
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
#
interface Vbdif2
 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
#
interface Nve1
 source 10.0.10.10
 vxlan statistic enable
 vni 8001 head-end peer-list 10.0.20.10 10.0.20.11
 vni 8002 head-end peer-list 10.0.20.10 10.0.20.11
#
firewall zone trust
 set priority 85
 add interface GigabitEthernet1/0/0
#
firewall zone untrust
 set priority 5
 add interface GigabitEthernet 1/0/2
#
firewall zone dmz
 set priority 50
 add interface Virtual-if0
 add interface GigabitEthernet 1/0/1
#
ospf 1 
 import-route static 
 area 0.0.0.0
  network 10.1.0.0 0.0.0.255
#
ip route-static 1.1.1.0 255.255.255.0 vpn-instance vsys1
ip route-static 2.2.2.0 255.255.255.0 vpn-instance vsys2
ip route-static 10.0.20.0 255.255.255.0 10.0.10.1
#
security-policy
 rule name vxlan
  source-zone local
  source-zone trust
  destination-zone local
  destination-zone trust
  destination-address 10.0.0.0 mask 255.255.0.0
  service vxlan
  action permit
 rule name ospf
  source-zone local
  source-zone untrust
  destination-zone local
  destination-zone untrust
  destination-address 10.0.0.0 mask 255.0.0.0
  service ospf
  action permit
 rule name 1_in
  source-zone untrust
  destination-zone dmz
  destination-address 1.1.1.0 mask 255.255.255.0
  action permit
 rule name 2_in
  source-zone untrust
  destination-zone dmz
  destination-address 2.2.2.0 mask 255.255.255.0
  action permit
 rule name 1_out
  source-zone dmz
  destination-zone untrust
  source-address 1.1.1.0 mask 255.255.255.0
  action permit
 rule name 2_out
  source-zone dmz
  destination-zone untrust
  source-address 2.2.2.0 mask 255.255.255.0
  action permit
#
switch vsys vsys1 
#
interface Vbdif1
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
#
firewall zone untrust
 set priority 5
 add interface Virtual-if1
#
firewall zone dmz
 set priority 50
 add interface Vbdif1
#
security-policy
 rule name in
  source-zone untrust
  destination-zone dmz
  destination-address 192.168.1.0 mask 255.255.255.0
  action permit
 rule name out
  source-zone dmz
  destination-zone untrust
  source-address 192.168.1.0 mask 255.255.255.0
  action permit
#
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 public
#
 nat server to1 0 global 1.1.1.2 inside 192.168.1.2 unr-route
#
switch vsys vsys2 
#
interface Vbdif2
 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
#
firewall zone untrust
 set priority 5
 add interface Virtual-if2
#
firewall zone dmz
 set priority 50
 add interface Vbdif2
#
security-policy
 rule name in
  source-zone untrust
  destination-zone dmz
  destination-address 192.168.2.0 mask 255.255.255.0
  action permit
 rule name out
  source-zone dmz
  destination-zone untrust
  source-address 192.168.2.0 mask 255.255.255.0
  action permit
#
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 public
#
 nat server to2 1 global 2.2.2.2 inside 192.168.2.2 unr-route
#

#
 hrp enable
 hrp interface GigabitEthernet 1/0/1 remote 172.16.0.1
 hrp adjust ospf-cost enable
 hrp auto-sync config static-route
 hrp track interface GigabitEthernet 1/0/2
#
bridge-domain 1
 vxlan vni 8001
#
bridge-domain 2
 vxlan vni 8002
#
vsys enable 
#
vsys name vsys1 1
 assign global-ip 1.1.1.1 1.1.1.100 exclusive
 assign vni 8001
#
vsys name vsys2 2
 assign global-ip 2.2.2.1 2.2.2.100 exclusive
 assign vni 8002
#
interface GigabitEthernet1/0/0
 ip address 10.0.10.12 255.255.255.0
 vrrp vrid 1 virtual-ip 10.0.10.10 standby
#
interface GigabitEthernet 1/0/1
 ip address 172.16.0.2 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet 1/0/2
 ip address 10.2.0.1 255.255.255.0
#
interface Vbdif1
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
#
interface Vbdif2
 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
#
interface Nve1
 source 10.0.10.10
 vxlan statistic enable
 vni 8001 head-end peer-list 10.0.20.10 10.0.20.11
 vni 8002 head-end peer-list 10.0.20.10 10.0.20.11
#
firewall zone trust
 set priority 85
 add interface GigabitEthernet1/0/0
#
firewall zone untrust
 set priority 5
 add interface GigabitEthernet 1/0/2
#
firewall zone dmz
 set priority 50
 add interface Virtual-if0
 add interface GigabitEthernet 1/0/1
#
ospf 1 
 import-route static 
 area 0.0.0.0
  network 10.2.0.0 0.0.0.255
#
ip route-static 1.1.1.0 255.255.255.0 vpn-instance vsys1
ip route-static 2.2.2.0 255.255.255.0 vpn-instance vsys2
ip route-static 10.0.20.0 255.255.255.0 10.0.10.1
#
security-policy
 rule name vxlan
  source-zone local
  source-zone trust
  destination-zone local
  destination-zone trust
  destination-address 10.0.0.0 mask 255.255.0.0
  service vxlan
  action permit
 rule name ospf
  source-zone local
  source-zone untrust
  destination-zone local
  destination-zone untrust
  destination-address 10.0.0.0 mask 255.0.0.0
  service ospf
  action permit
 rule name 1_in
  source-zone untrust
  destination-zone dmz
  destination-address 1.1.1.0 mask 255.255.255.0
  action permit
 rule name 2_in
  source-zone untrust
  destination-zone dmz
  destination-address 2.2.2.0 mask 255.255.255.0
  action permit
 rule name 1_out
  source-zone dmz
  destination-zone untrust
  source-address 1.1.1.0 mask 255.255.255.0
  action permit
 rule name 2_out
  source-zone dmz
  destination-zone untrust
  source-address 2.2.2.0 mask 255.255.255.0
  action permit
#
switch vsys vsys1 
#
interface Vbdif1
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
#
firewall zone untrust
 set priority 5
 add interface Virtual-if1
#
firewall zone dmz
 set priority 50
 add interface Vbdif1
#
security-policy
 rule name in
  source-zone untrust
  destination-zone dmz
  destination-address 192.168.1.0 mask 255.255.255.0
  action permit
 rule name out
  source-zone dmz
  destination-zone untrust
  source-address 192.168.1.0 mask 255.255.255.0
  action permit
#
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 public
#
 nat server to1 0 global 1.1.1.2 inside 192.168.1.2 unr-route
#
switch vsys vsys2 
#
interface Vbdif2
 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
#
firewall zone untrust
 set priority 5
 add interface Virtual-if2
#
firewall zone dmz
 set priority 50
 add interface Vbdif2
#
security-policy
 rule name in
  source-zone untrust
  destination-zone dmz
  destination-address 192.168.2.0 mask 255.255.255.0
  action permit
 rule name out
  source-zone dmz
  destination-zone untrust
  source-address 192.168.2.0 mask 255.255.255.0
  action permit
#
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 public
#
 nat server to2 1 global 2.2.2.2 inside 192.168.2.2 unr-route
#

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