ACI Fabric控制平面协议深度解析：ISIS、COOP与MP-BGP架构详解

基于之前的笔记，由 anthropic-claude-opus-4.5 重构

概述

ACI Fabric 的控制平面由三种核心协议构成，它们分工明确：

• ISIS：负责 Underlay 路由，建立 VTEP 间的可达性
• COOP：负责终端（Endpoint）信息同步，例如 MAC 和 IP 地址的学习
• MP-BGP：负责 L3Out 外部路由的传递

---

1. 协议职责对比

协议	主要用途	运行位置	传递内容
ISIS	Underlay 路由	L3 子接口（Leaf-Spine 间）	TEP IP 可达性
COOP	EP 数据库同步	PTEP Loopback	MAC/IP 映射
MP-BGP	L3Out 路由	PTEP Loopback	VPNv4/v6 路由

关键区别：与传统 VXLAN EVPN 架构不同，ACI 不使用 BGP Type-2 或 Type-5 路由来传递 MAC/IP 信息。为什么ACI要另辟蹊径？这是因为其采用了专有的 COOP 协议来实现终端信息的同步。

---

2. Fabric 基础架构分层

2.1 北向基础架构（North-bound Infra）

方向：Leaf → Spine
组成：Leaf 和 Spine 交换机
特点：

• Leaf 与 Spine 之间使用 L3 子接口 进行互联
• ISIS 协议运行在这些子接口上，负责维护基础架构的可达性
• COOP 协议运行在 PTEP Loopback 接口上，用于同步终端数据库
• MP-BGP 同样运行在 PTEP Loopback 接口上，负责同步 L3Out 路由
• 由此建立 iVXLAN 隧道，连接至其他 Leaf 的 PTEP 以及 Spine 的 Proxy TEP

2.2 南向基础架构（South-bound Infra）

方向：Leaf → APIC/外部 VTEP
组成：Leaf 交换机、外部 VTEP 设备、APIC 控制器
特点：

• Leaf 与 VTEP 或 APIC 控制器之间通常被假定为 L2 邻接 关系
• 通过硬件学习或 ARP 发现机制来识别这些节点
• ISIS 协议会将这些节点的地址重分发到 Fabric 的其余部分（overlay-1 路由域）
• 最终建立 VXLAN 隧道连接至外部 VTEP

---

3. ISIS 在 ACI 中的详细作用

3.1 核心功能

1. 交换 TEP 路由信息
   • 在 Spine 和 Leaf 之间交换基础设施（overlay-1）路由信息
   • 通过 ISIS LSP（链路状态协议数据单元）泛洪至所有节点
2. 动态 TEP 管理
   • 感知节点的上线与下线状态
   • 同步 VPC（虚拟端口通道）配置的变更

3.2 用户可配置项

ISIS 的大部分配置由 ACI 系统自动管理，仅有少量参数可供管理员调整：

参数	说明	默认值
ISIS MTU	LSP 报文的 MTU 大小	1492
ISIS Metric	重分发路由时使用的度量值	-

配置路径：

Fabric → Fabric Policies → Policies → ISIS Policy → default

对应 MO：isisDomPol

3.3 MTU 注意事项

⚠️ 重要：物理接口的 MTU 值必须大于 ISIS LSP 的 MTU（默认 1492）。如果接口 MTU 设置过小，可能导致 LSP 报文无法正常传递，从而引发路由异常。

3.4 验证方法

GUI 路径：

Fabric → Inventory → Pod X → [leaf/spine] → Protocols → ISIS

CLI 命令：

show bgp process vrf overlay-1    # 查看 BGP 进程信息

---

4. 要点小结

1. ISIS 是 ACI Fabric 的 Underlay 基础，所有 VTEP 之间的可达性都依赖于它。
2. COOP 是 ACI 特有的终端同步机制，它使用 ZMQ（基于可靠的 TCP 连接）进行传输。
3. MP-BGP 仅用于传递 L3Out 的业务路由，不参与 MAC 或 IP 地址的学习过程。
4. 北向连接（Leaf-Spine）使用 L3 子接口，而南向连接（Leaf-APIC）则基于 L2 邻接。
5. 配置时必须确保 ISIS MTU 小于物理接口的 MTU，以避免协议报文被丢弃。

---

📝 补充说明

ZMQ（ZeroMQ）：一种高性能的异步消息库。COOP 协议利用它在 Leaf 和 Spine 之间建立可靠的 TCP 连接，用于传输终端信息。

PTEP（Physical TEP）：指节点的物理隧道端点地址，用于建立 VXLAN 或 iVXLAN 隧道。

想了解更多网络架构与协议细节，欢迎访问云栈社区进行深入探讨。