二层网络扩展能力：为什么 EVPN 比 VPLS 更好？

随着网络技术的快速发展，企业对网络的要求也在不断提升。为了满足分布式网络环境中多样化的连接需求，EVPN（以太网虚拟专用网络）和 VPLS（虚拟专用局域网服务）这两种技术逐渐成为广泛关注的焦点。虽然它们都能够提供二层网络扩展能力，但在具体实现和功能上存在显著差异。

VPLS

VPLS 是一种基于 MPLS（多协议标签交换）的以太网解决方案，主要用于通过公用网络实现点对多点（P2MP）的二层 VPN 连接。在典型的 VPLS 架构中，位于不同地点的用户可以通过不同的提供商边缘（PE）设备进行通信。对于用户来说，VPLS 网络看起来就像一个二层交换网络，提供与传统局域网（LAN）相似的通信能力。

VPLS 的发展背景源于企业日益增长的通信需求。随着 VoIP（网络语音）、即时消息和视频会议等应用的普及，企业需要一种能够支持端到端数据通信的高效解决方案。然而，传统的技术如 ATM 和帧中继（Frame Relay）仅支持点对点（P2P）连接，且成本高昂、配置复杂。相比之下，MPLS VPN 提供了更高效的解决方案，配置更加简便，且带宽管理灵活。尽管传统的 MPLS 二层 VPN（如 VPWS）缺乏点对多点的能力，但 VPLS 通过结合以太网和 MPLS 的优势，提供了全面的多点通信解决方案。

VPLS 的优势

成本效益：VPLS 利用运营商的 IP 基础设施，有效降低了网络建设成本。
高性能：继承了以太网的高性能特点，能够提供快速的数据传输。
灵活部署：通过以太网链路实现无缝通信，无论是广域网（WAN）还是局域网（LAN），都能迅速部署和扩展服务。
简化管理：减少了运营商配置和管理路由策略的需求，从而降低了运营成本。

尽管 VPLS 在某些应用场景中表现出色，但随着企业网络需求的不断演进，VPLS 的一些局限性逐渐显现，尤其是在大规模网络环境中，VPLS 的扩展性和管理复杂性成为其瓶颈。

EVPN

EVPN 是一种网络技术，旨在扩展不同网络之间的二层和三层连接。它利用 BGP（边界网关协议）分发 MAC 地址信息，从而在多个站点之间实现高效且可扩展的以太网连接。EVPN 支持 MPLS 和 VXLAN，为企业提供了更大的灵活性和扩展性。

EVPN 的优势

增强的链路利用率和传输效率：EVPN 支持负载均衡，优化了网络资源的使用，减少了网络拥塞。
降低网络资源使用量：通过在公用网络上实施路由反射器（RR），EVPN 减少了提供商边缘设备之间所需的逻辑连接数量。此外，EVPN 允许 PE 设备使用本地缓存的 MAC 地址来处理来自连接站点的 ARP 请求，从而减少了不必要的广播 ARP 消息。
简化的网络配置：与 VPLS 相比，EVPN 的配置通常更简单、更快速。EVPN 需要的配置较少，并且能够迅速部署，这对需要快速响应的网络环境来说尤为重要。
支持三层连接：EVPN 同时支持二层和三层连接，能够跨不同系统扩展 IP 网络。而 VPLS 仅限于二层连接，这使得 EVPN 在需要集成不同站点或数据中心的 IP 连接的场景中更具优势。

EVPN 与 VPLS 的比较

在比较 EVPN 和 VPLS 时，理解它们的相似点和不同点至关重要。

相似性

EVPN 和 VPLS 都是用于扩展多个位置之间的以太网网络的二层 VPN 技术。它们的主要目标是提供无缝连接，使远程站点能够像在同一局域网中一样运行。这种功能对于需要跨地理分布区域提供一致网络服务的组织至关重要。

差异性

尽管 EVPN 和 VPLS 具有相似的目标，但它们在方法论和功能上存在显著差异。以下是它们之间主要的区别：

控制平面：

VPLS：依赖于 LDP 或 RSVP-TE 作为控制平面协议，这些协议虽然成熟，但在资源效率和收敛速度上存在不足。
EVPN：采用 BGP 作为控制平面协议，BGP 不仅资源效率更高，而且收敛速度更快。这使得 EVPN 在处理大规模网络时更加高效。

扩展性：

VPLS：虽然也具备一定的扩展能力，但在处理非常大规模的部署时可能表现不佳。VPLS 需要 PE 设备之间全网状连接，这会导致资源消耗高，增加了网络复杂性。
EVPN：专为处理大量端点而设计，特别适合于数据中心网络和云环境中的大规模部署。EVPN 通过使用 BGP 和路由反射器，减少了对全网状 PE 连接的需求，从而降低了网络复杂性和信令消息。

配置复杂度：

VPLS：通常需要更复杂的配置，尤其是在控制平面管理方面。对于大型网络的管理员来说，这增加了运维的复杂性。
EVPN：配置相对简单，且部署速度更快。EVPN 通过减少配置步骤，使网络管理更加高效，尤其适用于需要快速部署和调整的网络环境。

三层连接能力：

VPLS：仅限于提供二层连接，无法处理三层 IP 网络的扩展需求。
EVPN：同时支持二层和三层连接，能够满足需要集成多个站点或数据中心 IP 连接的企业需求，使其在现代网络架构中更具适应性和灵活性。

EVPN 如何解决 VPLS 的局限性

尽管 VPLS 在特定应用场景中表现出色，但其在大规模网络部署中的局限性也逐渐显现，主要表现在负载均衡、资源使用和网络复杂性方面。EVPN 通过现代化的设计和先进的功能，有效克服了这些局限性。

负载均衡：

VPLS：在多宿主场景下不支持流量负载均衡，这限制了其在高可用性场景中的应用。
EVPN：通过在控制平面中使用 BGP 的 MAC 地址学习和通告功能，EVPN 可以在具有相同目标 MAC 地址但不同下一跳的 EVPN 路由之间实现高效的负载均衡。这大大提高了链路利用率和网络资源的效率。

资源消耗：

VPLS：由于需要在所有 PE 设备之间建立点对点（PW）链路，VPLS 的网络资源消耗较高。此外，VPLS 需要大量的 ARP 消息来进行 MAC 地址学习，这不仅消耗了带宽，还可能导致远程站点的 CPU 资源过载。
EVPN：通过使用 BGP 和路由反射器分发 EVPN 路由，EVPN 消除了对全网状 PE 设备连接的需求，降低了网络复杂性和信令消息。此外，EVPN 允许 PE 设备通过 ARP 学习本地 MAC 地址，并通过路由通告学习远程 MAC/IP 地址，从而减少了网络资源的使用，避免了不必要的 ARP 广播。

写在最后

在现代网络环境中，EVPN 的优势显而易见。其通过使用 BGP 分发 MAC 地址、支持 MPLS 和 VXLAN 的多样性、以及先进的流量管理功能，使其成为大型、动态网络环境中的首选方案。虽然 VPLS 作为一种传统的二层网络扩展技术，已经为企业提供了可靠的服务，但在当今快速发展的网络环境中，EVPN 的先进功能和扩展能力，使其更适合企业优化网络基础设施，满足不断变化的业务需求。

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