EVPN Multi-Homing: ESI-LAG Active/Active

AIサーバーを2台のリーフに、両NICをアクティブかつフォワーディング状態で接続し、アクティブ／スタンバイの無駄をなくします。EVPNマルチホーミング（RFC 7432、ESI-LAG）は、BGPとEthernet Segment Identifierを用いてこれを実現する標準ベースの手法です：独自のMLAGケーブリングも、スイッチ間同期リンクも不要。

アクティブ／アクティブのサーバー接続

2枚のボンディングされたNICを備えたGPUサーバが、2台のリーフに接続されます。両リーフは同一のEthernet Segment ID（ESI）を共有し、いずれもサーバのMACを同一ESIでEVPNにアドバタイズします。リモートリーフは両者をECMPネクストホップとしてインストールし、ESIピア間でエイリアシングを行います。リンク障害時にはmass-withdrawにより、収束時間がBGPの伝播時間まで短縮されます。

MLAGではなくESI-LAGを選ぶ理由

従来のMulti-Chassis LAG(MLAG)はアクティブ／アクティブのサーバー接続を実現しますが、その代償として専用のInter-Chassis Link(ICL)、ベンダー固有の同期プロトコル、リーフモデル間のフォークリフト互換性制約を伴います。 EVPNマルチホーミングは、それらすべてをBGPと10バイトのEthernet Segment Identifierで置き換えます。

With EVPN multi-homing, the two leaves don't need to know about each other directly. They both advertise the same ESI on the relevant Ethernet Segment, and the EVPN control plane handles designated forwarder election, aliasing, and mass-withdraw. The leaves can be different vendors, different generations, even different platforms. As long as they speak EVPN and ESI-LAG correctly, multi-homing works.

EVPNマルチホーミングの4つの基本要素

Type-1 ルート

ESIごと／EVIごとの自動検出

各リーフがESIに対してType-1（Auto-Discovery）ルートをアドバタイズします。レシーバーはどのリーフがセグメントに参加しているかを学習し、これをエイリアシングおよび障害時のマスウィズドローに利用します。

Type-4 ルート

Ethernet Segmentルート

Type-4ルートは、同一ESIに接続されたリーフ間でDesignated Forwarder選出を駆動します。DFは、当該セグメントへのBUM(ブロードキャスト／未知／マルチキャスト)トラフィックの転送を担います。

Aliasing

ESI ピア間の ECMP

リモートVTEPのインストール both セグメントのMACのネクストホップとしてのリーフVTEP。ユニキャストトラフィックは2つのパスにわたってECMP分散されます。フローごとの固着なしでActive／Active利用率を実現します。

一括ウィズドロー

障害発生時のサブセカンドコンバージェンス

リーフがサーバーへのリンクを失うと、自身のType-1 ESIルートを撤回します。リモートVTEPは単一の更新でESIのネクストホップセットを収束させます。MACごとのウィズドローストームは発生しません。

スプリットホライズン

BUM ループ防止

non-DF と DF は、セグメントのローカルバイアスを介して連携し、BUM フレームが発信元サーバへループバックするのを防止。ESI ラベルのスプリットホライズンフィルタリングにより、これをデータプレーン上でステートレスに実現。

VLAN-Aware

サービスインターフェースの柔軟性

OcNOSはVLAN-BasedおよびVLAN-Awareの両サービスインターフェースに対応し、EVIごとのESI構成が可能。導入要件に応じてテナントと物理セグメントのトポロジーを混在可能。

本番環境で得られるもの

標準ベースの冗長化。 RFC 7432とRFC 8365。最新のDCベンダーがいずれも実装している同じプロトコルであり、単一ベンダーへのロックインはありません。
2倍の帯域利用率。 両方のNICがライブトラフィックを転送し、Active/Standbyの無駄がありません。リーフへの2× 200Gまたは2× 400Gがケーブリングの基準となるAIサーバーにおいて不可欠。
サブセカンドのリンク障害コンバージェンス。 マスウィズドローにより収束イベントはBGP伝搬時間にまで短縮され、チューニング済みファブリックでは通常1秒以内に収まります。
ICLケーブル不要。 MLAGのシャーシ間リンクが不要になる。配線、ポート消費、ICLスプリットブレインの障害モードの複雑さがすべて解消。
マルチベンダーのリーフペア。 同一ESI上の2つのリーフは、同じモデルやベンダーである必要はありません。EVPNがプロトコルを処理し、データプレーンは単に転送を行うだけです。
OcNOS-DCで検証済み。 ESI-LAG Active/ActiveはDC-IPBASE機能セットの一部です：サポート対象のすべてのTomahawkおよびTridentプラットフォームで本番グレードに対応。

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よくある質問

よくあるご質問

EVPN multi-homing（ESI-LAG）とは何ですか。

EVPN マルチホーミング（ESI-LAG とも呼ばれます）は、共通の Ethernet Segment Identifier（ESI）を共有する 2 台以上の leaf スイッチにデバイスを接続します。両方の leaf が同じ ESI でデバイスの MAC を BGP EVPN に広告するため、接続されたすべてのリンクがロードシェアリングと高速フェイルオーバーを伴う active/active でトラフィックを転送します。

ESI-LAG は MLAG とどのように異なりますか。

MLAGはactive/activeの接続を提供しますが、独自のinter-chassis link（ICL）とベンダーごとの同期に依存するため、通常leafのペアは一致している必要があります。代わりにESI-LAGはBGP EVPNと10バイトのESIを使用し、ICLケーブルを不要にして、両方がEVPNに対応している限り、2つのleafが異なるモデル、世代、またはベンダーであることを許容します。

EVPNマルチホーミングは、リンク障害時にどのくらいの速さでコンバージェンスしますか。

leaf がデバイスへのリンクを失うと、その Type-1 ESI ルートを撤回し、リモートの VTEP は MAC ごとの撤回ではなく単一の一括撤回アップデートでセグメントのネクストホップ集合を折りたたみます。収束は BGP の伝搬時間まで短縮され、チューニング済みの fabric では通常 1 秒以内に収まります。

どの EVPN ルートがマルチホーミングを実現しますか。

Type-1（Ethernet Auto-Discovery）ルートは、どのスイッチが ESI を共有しているかをリモートの leaf に学習させ、エイリアシングおよび mass-withdraw を可能にします。Type-4（Ethernet Segment）ルートは designated forwarder の選出を駆動し、ブロードキャスト、unknown-unicast、マルチキャストの各トラフィックをセグメントへ転送する leaf を選定します。

OcNOSはEVPN ESI-LAGに対応していますか。

はい。ESI-LAGのactive/activeマルチホーミングはOcNOS-DCのDC-IPBASE機能セットの一部であり、サポートされるBroadcom TomahawkおよびTridentプラットフォーム上で動作します。designated forwarderの選出、ECMP向けのエイリアシング、mass-withdraw、split-horizon、ならびにVLAN-BasedとVLAN-Awareの両方のサービスインターフェースを対象とします。

What is the difference between single-active and all-active EVPN multi-homing?

In all-active mode (RFC 7432), every leaf attached to the Ethernet Segment forwards known unicast to and from the device at the same time, so both links carry live traffic. In single-active mode, only one leaf forwards for a given VLAN while the others stand by. OcNOS-DC ESI-LAG runs all-active for full bandwidth, with designated forwarder election handling BUM traffic.

What is EVPN aliasing?

Aliasing (RFC 7432) lets a remote leaf load-balance toward every leaf on an Ethernet Segment, even ones from which it has learned no MAC addresses. Type-1 Auto-Discovery routes signal the shared ESI, so remote VTEPs install all member leaves as ECMP next-hops. This is what turns ESI-LAG into true active/active forwarding rather than single-path attachment. OcNOS-DC supports aliasing across ESI peers.

What is an Ethernet Segment Identifier (ESI)?

An Ethernet Segment is the set of links by which a device attaches to two or more leaves. RFC 7432 identifies it with a ten-octet Ethernet Segment Identifier (ESI) that every attached leaf advertises, so EVPN treats the parallel links as one segment. The ESI drives designated forwarder election, aliasing, and mass-withdraw.

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