第261篇：VXLAN over SR-MPLS 混合方案
关键词
VXLAN、SR-MPLS、分段路由、MPLS 与 VXLAN 混合、Overlay 嵌套、统一承载、DC-WAN 融合
一、为什么需要 VXLAN + SR-MPLS
1.1 两种技术的优势
VXLAN 的优势：
Overlay 封装，1600 万 VNI
MAC-in-UDP，IP 网络可承载
多租户隔离
虚拟机迁移支持
SR-MPLS 的优势：
源路由（Source Routing），无需中间节点维护状态
显式路径控制（TE）
快速重路由（FRR，<50ms）
与现有 MPLS 网络兼容
单独使用任一方案都有局限：
纯 VXLAN：无 TE 能力，路径不可控
纯 SR-MPLS：VNI 有限（MPLS 标签 20bit），
Overlay 功能不如 VXLAN 丰富
VXLAN over SR-MPLS = 两者优势叠加
1.2 适用场景
场景 1：数据中心互联（DCI）
| DC1 VXLAN EVPN | ◄──── WAN ─────────► SR-MPLS Tunnel | DC2 VXLAN EVPN |
|---|---|---|
DC 内部：VXLAN + EVPN（标准数据中心方案） DC 之间：VXLAN 封装再放入 SR-MPLS 隧道 WAN 侧：SR-MPLS 提供 TE、FRR、带宽保障
场景 2：数据中心出口到 WAN
DC Leaf ──► DC GW ──► PE ──► WAN（SR-MPLS）
DC 内部用 VXLAN 出 DC 时 VXLAN 封装进 SR-MPLS LSP 无需在 WAN 侧部署 VXLAN
场景 3：平滑迁移
已有 MPLS 网络 → 新增 VXLAN 数据中心 VXLAN over MPLS 桥接新旧网络 逐步替换
二、VXLAN over SR-MPLS 封装
2.1 封装层次
VXLAN over SR-MPLS 的封装结构：
原始二层帧（Original Ethernet Frame） MAC DA | MAC SA | 802.1Q | IP | Payload VXLAN Header VNI: 10001 UDP (目标端口 4789) 外层 IP Header Src: VTEP1 IP, Dst: VTEP2 IP SR-MPLS Label Stack Label 1 (外层): 转发路径 Label 2 (可选): 服务/隧道标识 Label 3 (可选): 备用路径 外层 MAC Header Underlay 下一跳 MAC
总结封装层次（从内到外）： 原始帧 → VXLAN(VNI) → UDP → IP → SR-MPLS 标签栈 → MAC
总开销 = VXLAN 50B + MPLS 标签栈 N×4B + Underlay MAC 14B ≈ 64-80 字节
2.2 封装模式
模式 1：VXLAN 封装在 IP 外再套 MPLS
VTEP 到 VTEP 之间通过 IP 可达
Underlay 是 SR-MPLS 网络
IP 包在 SR-MPLS 网络中传输
流程：
Leaf1 → VXLAN（VNI 10001）→ 外层 IP（VTEP1→VTEP2）
→ Leaf1 将 IP 包送入 SR-MPLS 隧道
→ MPLS 标签栈（Node-SID 或 Adj-SID）
Spine（SR-MPLS 节点）→ 根据标签转发
Leaf2 → 剥离 MPLS 标签 → 收到 IP 包 → 解 VXLAN
模式 2：VXLAN 直接映射到 MPLS 标签
VXLAN 外层 IP+UDP 头部去掉
VNI 直接映射为 MPLS 标签
流程：
Leaf1 → VXLAN（VNI 10001）
→ VTEP1 不做外层 IP 封装
→ 直接将 VNI 10001 映射为 MPLS 标签
→ 加入 SR-MPLS 标签栈发送
Spine → 标签转发
Leaf2 → 最内标签表示 VNI → 解 VXLAN
模式 2 更高效（减少 28 字节 IP+UDP 开销），
但要求 VTEP 支持 MPLS 标签转发。
2.3 华为配置示例
# DC GW（出口 Leaf）配置 VXLAN over SR-MPLS
#
# 1. SR-MPLS 隧道接口
interface Tunnel1
description SR-MPLS-to-DC2
ip address unnumbered interface LoopBack0
tunnel-protocol mpls
#
destination 10.2.2.2 # 远端 DC GW
mpls te signal-protocol segment-routing
mpls te tunnel-id 10001
#
#
# 2. VXLAN 隧道指向 SR-MPLS 隧道
interface Nve1
source 10.1.1.1
#
vni 10001 head-end peer-list protocol bgp
#
# 3. 静态路由（VXLAN → SR-MPLS 隧道）
ip route-static vpn-instance Tenant-A 192.168.0.0 16 Tunnel1
三、控制面方案
3.1 方案 A：EVPN over SR-MPLS（统一控制面）
在所有场景统一使用 EVPN 作为控制面：
DC1
┌──────────┐ EVPN MP-BGP ┌──────────┐
│ Spine(RR)│◄══════════════►│ Spine(RR)│
└────┬─────┘ └────┬─────┘
│ │
┌────┴─────┐ ┌────┴─────┐
│ Leaf1 │ │ Leaf3 │
│ VTEP │ │ VTEP │
└──────────┘ └──────────┘
EVPN 通过 BGP 传递跨 DC 的 Type 2/Type 3 路由
VXLAN 隧道跨 DC（封装在 SR-MPLS 中）
控制面统一，管理简单
配置：
bgp 65001
peer 10.1.0.1 as-number 65001 # 本地 RR
#
l2vpn-family evpn
peer 10.1.0.1 enable
#
# 跨 DC 场景，可能需要 eBGP 对等
bgp 65001
peer 10.2.0.1 as-number 65002 # 对端 DC RR
peer 10.2.0.1 ebgp-max-hop 10
#
l2vpn-family evpn
peer 10.2.0.1 enable
#
3.2 方案 B：分层控制面
分层：DC 内 EVPN，DC 间 SR-TE
DC1 DC2 | EVPN（DC内控制面） Leaf ↔ Spine(RR) | | EVPN（DC内控制面） Leaf ↔ Spine(RR) | | --- | --- | --- | │ │ | DC GW (AS 65001) | ◄── SR-TE (eBGP) ─► | DC GW (AS 65002) | | --- | --- | --- |
DC 内部：标准 VXLAN + EVPN DC 之间：DC GW 之间建立 SR-MPLS TE 隧道 DC GW 做 VXLAN ↔ SR-MPLS 转换
优点： DC 内部和 WAN 的控制面解耦 各自独立优化 WAN 侧可以使用 SR-TE 路径优化
四、关键设计考虑
4.1 MTU 问题
VXLAN over SR-MPLS 的 MTU 问题更加突出：
单 VXLAN 开销：50 字节
+ MPLS 标签栈：4×N 字节（N=标签个数，一般 2-4 个）
+ Underlay MAC 头：14 字节
总计额外开销：~70-80 字节
建议物理 MTU：
交换机之间：MTU 9216（Jumbo Frame）
至少：MTU 1600
配置：
# 物理端口
interface 100GE1/0/1
mtu 9216
# VXLAN 隧道
interface Nve1
mtu 1550 # VXLAN 内部 MTU
4.2 ECMP 兼容性
VXLAN over SR-MPLS 的 ECMP：
情况 1：VXLAN-in-IP 再进 SR-MPLS
ECMP 可以使用外层 IP 五元组哈希
VXLAN 外层 IP 五元组不同流差异大
ECMP 效果好
情况 2：VXLAN 直接进 MPLS
只有 MPLS 标签可用于哈希
如果所有流的 MPLS 标签栈相同 → ECMP 效果差
需要 Entropy Label（RFC 6790）
# 华为 Entropy Label 配置
segment-routing
entropy-label enable # 开启熵标签
entropy-label read-only # 只读（不改标签）
Entropy Label 原理：
在 MPLS 标签栈中加入随机标签（ELI + EL）
每流不同的 EL → 不同哈希 → 均匀 ECMP
4.3 保护倒换
VXLAN over SR-MPLS 的保护：
SR-MPLS 提供 FRR（< 50ms）：
TI-LFA（Topology-Independent Loop-Free Alternate）
链路故障：
故障点自动快速重路由
VXLAN 层完全无感知
节点故障：
SR-MPLS 自动收敛
VXLAN 隧道自动切换到备用路径
VXLAN 层的保护：
EVPN Type 2 路由的多路径（ECMP）
Anycast Gateway（故障切换）
分层保护协同：
Underlay（SR-MPLS）：FRR < 50ms
Overlay（VXLAN+EVPN）：BGP 收敛 < 1s
整体保护：< 1s（主要取决于 BGP 收敛）
五、典型部署案例
5.1 双数据中心 DCI
需求： DC1 北京，DC2 上海 租户 VNI 10001 跨 DC 二层互通 WAN 链路使用 SR-MPLS 承载
方案： | ┌──────────┐ SR-MPLS Tunnel ┌──────────┐ | | | | --- | --- | --- | | DC1(BJ) Leaf1---- Leaf2---- | ◄══════════════════════════► 带宽：100G × 4 ---- VXLAN VNI 10001 ----- | DC2(SH) ----Leaf3 ----Leaf4 |
配置要点： 1. DC1 GW 和 DC2 GW 之间建立 SR-MPLS TE 隧道 2. VXLAN VTEP 指向对端 DC（VXLAN over SR-MPLS） 3. EVPN 跨 DC 发布 Type 2/Type 3 路由 4. RT 互相导入（跨 DC 统一规划）
DCI 带宽计算： 4 × 100G SR-MPLS 隧道 Min(DC1 出口带宽, 隧道带宽) = 400G 可用于 VNI 10001 的跨 DC 带宽
5.2 数据中心到 MPLS WAN
需求： DC 内 VXLAN 接入 企业站点通过 MPLS WAN 接入
WAN（SR-MPLS）
| Site | ── | PE | ── | P | ── | PE | ── DC GW ── Leaf ── VM |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| │ VXLAN | |||||||
| │ | |||||||
| VM |
接入流程： 企业站点 → MPLS WAN（L3VPN） MPLS PE → DC GW → VXLAN 解封装 DC GW → Leaf → VM
配置要点： DC GW 既是 MPLS PE，又是 VXLAN GW 同时运行 MPLS L3VPN 和 EVPN 实现 VRF ↔ VNI 的路由互通
六、趋势：全面 SRv6
VXLAN over SR-MPLS 是过渡方案，
未来趋势是 SRv6（IPv6 分段路由）。
VXLAN over IP VXLAN over SR-MPLS SRv6
───────────────────────────────────────────────────────────────
封装层次 VXLAN/UDP/IP VXLAN/UDP/IP/MPLS IPv6 SRH
中间节点状态 无状态 MPLS 转发 无状态
TE 能力 无 强（标签栈） 强（SRH）
FRR 无（BGP收敛） <50ms（TI-LFA） <50ms
Overlay 能力 强（VXLAN） VXLAN/VPN 集成 SR
控制面 EVPN EVPN/SR-BGP EVPN/SR
IPv6 要求 可选 可选 必须
SRv6 统一承载：
用 IPv6 扩展头（SRH）替代 MPLS 标签栈
VXLAN 作为 Overlay 不变
简化网络层次
七、总结
| 知识点 | 核心要点 |
|---|---|
| VXLAN+SR-MPLS | 结合 VXLAN 的 Overlay 能力和 SR-MPLS 的 TE/FRR 能力 |
| 封装结构 | 原始帧 → VXLAN → UDP → IP → MPLS 标签栈 |
| 控制面 | EVPN 统一控制面，或分层（DC 内 EVPN，DC 间 SR-TE） |
| MTU | 总开销 70-80 字节，建议端口 MTU ≥ 1600 |
| ECMP | Entropy Label 解决纯 MPLS 模式的 ECMP 不均 |
| 保护 | SR-MPLS FRR < 50ms + EVPN 收敛 < 1s |
| 适用场景 | DCI、DC 出口到 WAN、MPLS→VXLAN 迁移 |
| 未来趋势 | SRv6 统一承载，简化网络层次 |
八、思考
- VXLAN over SR-MPLS 的封装层次从上到下是什么？总开销约多少字节？
- 在 DCI 场景中，VXLAN over SR-MPLS 相比纯 VXLAN over IP 有哪些额外优势？
- Entropy Label 解决什么问题？在 VXLAN over MPLS 模式下，如果不用 Entropy Label，ECMP 为什么可能不均？
- 分层控制面方案中，DC 内是 EVPN，DC 间是 SR-TE，这种设计的优点是什么？
- SRv6 和 SR-MPLS 的主要区别是什么？为什么说 SRv6 是未来统一承载的趋势？
下篇预告：第262篇《数据中心互联（DCI）方案：VXLAN over WAN》——DCI 的多种方案对比、Overlay 方式、WAN 优化技术与跨数据中心故障处理。