PBB-EVPN基本原理
PBB-EVPN的基本组网
PBB-EVPN是一种基于MPLS和以太网技术的新一代二层VPN技术。在控制平面上PBB-EVPN技术可以使用BGP协议在各个PE设备间传递MAC地址信息，从而控制不同Site上的数据报文跨MPLS网络进行传输。
PBB：PBB技术由IEEE 802.1ah规定，它通过在用户MAC地址（C-MAC）之前封装公网虚拟MAC地址（B-MAC），实现了用户网络与运营商网络的完全隔离，保证了网络的稳定，并且降低了对公网设备的MAC转发表项数量的需求。
I-EVPN（Instance-EVPN）：I-EVPN实例通过与CE连接的接口进行绑定从而连接用户侧网络。当用户侧网络发来数据报文时，为CE侧发来的报文封装PBB报文头。
B-EVPN（Backbone-EVPN）：B-EVPN实例用于连接骨干网络，其上可以管理从其他PE设备上发来的EVPN路由信息。
I-SID：一个I-EVPN实例对应一个I-SID，通过配置I-SID可以唯一标识一个广播域。如果两台PE使用了相同的I-SID接入PBB-EVPN网络，则这两台设备属于同一个多播组。
PBB-EVPN实现原理中的关键点如表12-7所示。
所属平面 |
实现要点 |
相关概念 |
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控制平面 |
PE设备间通过BGP邻居关系传播PBB-EVPN的路由，通过这些路由可以使PE设备相互学习各自的B-MAC地址，从而实现数据报文的传输。 |
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PBB-EVPN支持快速收敛。 |
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在多归组网中，PBB-EVPN通过支持DF选举避免网络带宽资源的浪费。 |
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PBB-EVPN支持水平分割，防止环路。 |
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在多归组网中，PBB-EVPN支持负载分担。PBB-EVPN当前仅支持基于流(Per-Flow)的负载分担，不支持基于VLAN(Per-ISID)的负载分担。 |
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数据平面 |
PBB-EVPN支持对单播报文与BUM（Broadcast&Unknown-unicast&Multicast）报文的传输。 |
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PBB-EVPN的路由
MAC地址通告路由（MAC advertisement route）：MAC地址通告路由可以携带本端PE上B-EVPN实例的RD值、B-MAC地址以及EVPN实例对应的私网标签，MAC地址通告路由的前缀报文格式如图12-45所示。该类型路由可以用于从本端PE向其它PE发布B-MAC地址的可达信息。此外，当网络拓扑发生变化时，例如CE节点或CE与PE间的链路发生故障，PBB-EVPN可以使用MAC地址通告路由通告其他PE设备刷新与指定B-MAC对应的C-MAC地址信息，从而实现快速收敛。
字段解释如下：Route Distinguisher：该字段为EVPN实例下设置的RD（Route Distinguisher）值。
Ethernet Segment Identifier：该字段为全0或者全F。在双归单活场景时，取值为全0；在双归双活场景下，取值为全F。
Ethernet Tag ID：该字段在MAC地址通告路由中为全0。
MAC Address Length：被该类型路由通告的MAC地址长度。
MAC Address：被该类型路由通告的MAC地址。
IP Address Length：该字段属于预留。
IP Address ：该字段属于预留。
MPLS Label1：该字段携带的是ESI标签。
MPLS Label2：该字段属于预留。
集成多播路由（Inclusive Multicast Route）：当PE之间的BGP邻居关系建立成功后，PE之间会传递集成多播路由，集成多播路由可以携带本端PE上EVPN实例的RD、I-SID（Instance Service Identifier）和Source IP（一般为本端PE的Loopback地址），集成多播路由的格式如图12-46所示。多播流量包括广播流量、组播流量和未知目的地址的单播流量。当一台PE设备收到多播流量后，会将多播流量以点到多点的形式转发给其他PE设备。PE设备之间通过集成多播路由可以建立传送流量的隧道，包括MP2P、P2P隧道。
字段解释如下：Route Distinguisher：该字段为EVPN实例下设置的RD值。
Ethernet Tag ID：该字段为I-SID。
IP Address Length：PE上配置的源地址长度。
Originating Router's IP Address ：PE上配置的源地址。
以太网段路由（Ethernet Segment Route）：以太网段路由可以携带本端PE上的EVPN实例的RD值、ESI值和Source IP地址，用来实现连接到相同CE的PE设备之间互相自动发现。以太网段路由主要用于DF选举。以太网段路由的格式如图12-47所示。
字段解释如下：Route Distinguisher：该字段是由PE上设置的源IP地址组合而成，例如X.X.X.X:0。
Ethernet Segment Identifier：PE与某一CE的连接定义的唯一标识。
IP Address Length：PE上配置的源地址长度。
Originating Router's IP Address ：PE上配置的源地址。
其他相关概念
快速收敛
如图12-48所示，当CE1和PE1之间的链路出现故障时，PE1会对PE3发布MAC地址通告路由，MAC地址通告路由里会携带MAC地址变更扩展团体属性（MAC Mobility Extended Community），这种可以通知PE3对Site1侧的C-MAC的可达性变成为不可达。当PE3收到携带有MAC地址变更的扩展团体属性的MAC地址通告路由之后，PE3将仅使用PE2向Site1发送流量，这样可以避免逐条发送C-MAC路由撤销信息，大大减少了收敛时间。
DF选举
如图12-49所示，CE1双归属至PE1和PE2，CE2发送多播流量至PE1和PE2，为了避免CE1从PE1和PE2收到重复的流量而造成的网络资源浪费，EVPN引入了DF选举机制，即从PE1和PE2中指定一个PE来转发多播流量。如果PE1被选举为主DF，则从CE2方向发来的多播流量将只从PE1向CE1转发，而未被选中的PE2则成为备份DF。
如果PE与CE连接的接口状态为Down，则该PE成为备份DF。如果PE与CE连接的接口状态为Up，则该PE与其他接口同样为Up的PE共同选举出一个主DF，其具体选举过程如下：水平分割
如图12-50所示，CE1双归属至PE1和PE2时，如果PE1和PE2之间建立了邻居关系，则当PE1从CE1收到了多播流量后，PE1会将多播流量转发至PE2。为了避免PE2继续将流量转发至CE1形成环路，EVPN中定义了水平分割功能，即在PE1收到来自CE1的多播流量会转发给PE2，PE2收到报文后将检查流量报文中携带的源PE节点的B-MAC地址，发现该B-MAC地址等于PE2上配置的B-MAC地址，则PE2不会将该多播流量发送至CE1，从而避免形成环路。
冗余模式
在CE多归属组网中，可以配置EVPN组网的冗余模式，即配置与同一CE相连的各个PE的活跃模式为多活跃模式或单活跃模式。通过配置冗余模式可以控制CE多归属组网是否对单播流量进行负载分担。如图12-51所示，如果PE1和PE2都配置为多活跃模式，在PE1和PE2通过MAC通告路由将相同的B-MAC地址信息发送给PE3后，则PE3在向CE1发送单播流量时，会以负载分担的形式同时向PE1和PE2发送流量。
BUM报文传输过程
CE1将数据报文发送至PE1；
PE1在C-MAC表项中查询C-DMAC，如果未查找到这个MAC地址，则BUM报文的传输过程进行处理，即PE1向属于同一冗余组的所有PE设备发送多播报文。PE1将BUM报文复制成两份，每份报文将先后封装上PBB报文头（PBB报文头中的B-DMAC地址为广播MAC地址）和公私网隧道标签，然后发送给远端PE；
PE2和PE3收到多播报文后，将对报文解封装并根据私网标签将BUM报文发送至对应的站点。
以图12-51为例，如果PE1和PE2的冗余模式为单活跃模式，则无论是CE1至CE2方向还是CE2至CE1方向的BUM流量，都将在BUM流量传输至作为备份DF的PE设备上丢弃；如果PE1和PE2的冗余模式为多活跃模式，则仅有CE2至CE1方向的BUM流量在传输至作为备份DF的PE设备上时被丢弃。
单播报文传输过程
CE1将数据报文以二层转发的方式发送至PE1，报文上封装有C-SMAC(源C-MAC)和C-DMAC（目的C-MAC）；
PE1根据报文中的目的C-MAC地址在C-MAC转发表项中查找到对应的转发信息后，PE1上的I-EVPN实例根据这些信息为单播报文封装上PBB报文头，PBB报文头包括I-SID、B-SMAC(源B-MAC)和B-DMAC（目的B-MAC），其中I-SID和B-SMAC是在I-EVPN实例上配置的，B-DMAC可以根据C-DMAC查找到。封装上PBB报文头后，PE1再为报文封装上两层私网与公网MPLS隧道标签，然后将单播报文发送至PE2；
PE2收到封装后的单播报文后，将解封装隧道标签和PBB报文头，然后根据PE2上的C-MAC转发表项查找到对应出接口。
