EVPN 멀티호밍 지정 전달자 선택

DF(Designated Forwarder) 선택의 이점

• 포워딩 루프 방지 - DF 선택은 BUM 트래픽을 처리하기 위해 단일 멀티호밍 이더넷 세그먼트를 선택함으로써 하나의 엔드포인트만 트래픽을 포워딩하도록 보장하여 포워딩 루프의 위험을 크게 줄이고 네트워크 안정성을 향상시킵니다.

• 네트워크 변경에 동적으로 적응—DF 선택 프로세스는 새로운 인터페이스 구성 또는 링크 장애로부터의 복구와 같은 네트워크 변경에 동적으로 대응하여 네트워크 안정성과 운영 효율성을 유지합니다.

• 효율적인 페일오버 보장 - 인계가 필요할 때까지 차단 상태로 유지되는 백업 DF(BDF)가 있으면 트래픽 중단을 최소화하면서 원활한 페일오버와 지속적인 네트워크 운영이 보장되어 전체 네트워크 복원력이 향상됩니다.

• 경로 처리 오버헤드 감소 - 경로 필터링에 ES-Import 확장 커뮤니티를 활용하면 동일한 이더넷 세그먼트에 연결된 PE에서 관련 경로만 가져오게 되므로 불필요한 경로 처리가 줄어들고 효율적인 경로 관리가 유지됩니다.

• 네트워크 일관성 유지 - 링크 장애 후 이더넷 자동 검색 경로의 철회에 의해 트리거되는 대량 철회 메커니즘은 원격 PE의 교착 MAC 주소를 무효화하여 네트워크 상태가 일관되게 유지되도록 보장하고 오래된 MAC 주소 정보로 인한 문제를 방지합니다.

• 트래픽을 효율적으로 분산—DF 선택 프로세스는 여러 PE에서 부하를 분산하여 단일 세그먼트가 트래픽으로 과부하되지 않도록 하여 네트워크 성능과 리소스 활용을 최적화합니다.

개요

NTP 기반 DF 선택 메커니즘은 NTP 또는 PTP를 활용하여 EVPN 세그먼트 내의 모든 피어링 PE 디바이스에서 DF 선택을 동기화합니다. 새로운 PE 디바이스가 세그먼트에 합류하거나 이전에 장애가 발생한 PE가 복구되면 피어에 SCT(Service Carving Time)를 알립니다. 이 SCT는 모든 PE가 DF 선택 프로세스를 동시에 실행하는 절대 타임스탬프로, DF 역할이 네트워크 전체에서 일관되게 할당되도록 보장합니다. 이러한 정확한 동기화는 비동기 DF 선택으로 인해 발생할 수 있는 트래픽 루프, 중복 및 폐기의 위험을 완화합니다.

NTP 기반 DF 선택은 네트워크 안정성을 개선하기 위한 추가 개선 사항을 도입합니다. 주요 기능으로는 중복 트래픽을 방지하기 위한 스큐 처리, 여러 PE 장애에 대한 조정된 복구 프로세스, 기존 DF 선택 알고리즘과의 호환성 등이 있습니다.

NTP 기반 DF 선택을 구성하려면 글로벌 프로토콜 EVPN 구성 아래의 문을 사용하여 df-election-ntp 기능을 활성화합니다. 또한 계층 수준에서 [edit <routing-instances name> protocols evpn] 구성 문을 사용하여 designated-forwarder-election-hold-time 선택 지연 시간을 초 단위로 지정하며, 범위는 1-1800초이고 기본값은 3초입니다. 모니터링을 위해 show route table extensive 명령은 NTP 기반 DF 선택 기능 및 SCT 타임스탬프를 나타내는 열과 필드를 포함하여 유형 4 경로에 SCT 확장 커뮤니티를 표시합니다. 이러한 명령은 정확한 구성 및 모니터링을 용이하게 하여 네트워크 인프라가 동기화되고 안정적인 DF 선택을 유지하도록 보장합니다.

NTP 기반 DF 선택의 이점

• 모든 PE 디바이스가 DF 선택 결과를 동시에 적용하도록 하여 트래픽 루프 및 폐기의 위험을 최소화합니다.

• 정확한 타이밍 조정을 통해 네트워크 안정성을 향상하고 DF 선택 프로세스 중 중복 트래픽 가능성을 줄입니다.

• 기존 DF 선택 알고리즘과 IPv4 및 IPv6 언더레이 네트워크와의 원활한 통합을 지원하여 현재 네트워크 설정과의 호환성과 유연성을 보장합니다.

• 동시 PE 복구 중에 DF 선택 프로세스를 조정하고, 중복 선택 실행을 방지하며, 동기화된 단일 이벤트를 유지하여 복구 효율성을 개선합니다.

• EVPN 인스턴스당 DF 선택을 허용하여 DF 역할 할당에 대한 세분성과 제어가 향상되며, 이는 특히 VLAN 기반 서비스에 유용합니다.

기존 알고리즘과의 통합

NTP 기반 DF 선택 메커니즘은 기존 DF 선택 알고리즘과 원활하게 통합되도록 설계되었습니다. MOD 기반 알고리즘과 선호 기반 알고리즘을 모두 지원하여 네트워크 내에서 DF 역할이 할당되는 방식에 유연성을 제공합니다. 이러한 호환성을 통해 현재 DF 선택 구성을 크게 변경하지 않고도 NTP 기반 메커니즘을 채택할 수 있습니다. 또한 이 메커니즘은 IPv4 및 IPv6 언더레이 네트워크를 모두 지원하므로 다양한 네트워크 환경에 이 기능을 구축할 수 있습니다.

VLAN 기반 서비스의 경우, NTP 기반 DF 선택은 EVPN 인스턴스당(evi 당) DF 선택을 지원합니다. 이 기능은 EVPN 인스턴스 아래의 모든 액세스 인터페이스가 다운된 경우에만 DF 역할 전환이 발생하도록 하여 DF 할당에 대한 보다 세밀한 제어와 제어를 제공합니다. 이러한 세분성은 VLAN 기반 서비스가 트래픽 포워딩 결정을 정밀하게 제어해야 하는 시나리오에서 특히 유용합니다. 전반적으로 NTP 기반 DF 선택 메커니즘은 EVPN 세그먼트의 안정성과 신뢰성을 향상시켜 네트워크 전체에서 일관되고 동기화된 DF 선택을 보장합니다.

스큐 처리 및 동시 복구

NTP 기반 DF 선택은 중복 트래픽을 방지하기 위해 왜곡 처리 메커니즘을 도입합니다. 이 메커니즘은 이전에 활성화된 PE가 새로 삽입된 PE 직전에 서비스 조각을 수행하도록 약간의 지연(기본값 -10밀리초)을 도입합니다. 이는 모든 PE가 선거 전에 네트워크 상태에 대한 최신의 일관된 보기를 갖도록 하여 중복 트래픽을 방지합니다. 또한 여러 PE가 동시에 복구되는 시나리오에서는 수신된 가장 큰 SCT 값을 기준으로 DF 선택 프로세스가 한 번만 트리거됩니다. 이 단일 조정된 선거 이벤트는 중복 DF 선출의 가능성을 제거하고 네트워크 일관성을 보장합니다.

PE가 NTP 기반 DF 선택을 지원하지 않는 경우, 시스템은 RFC 7432에 명시된 대로 기본 타이머 기반 DF 선택으로 되돌아갑니다. 이러한 폴백 메커니즘은 네트워크 전반에서 호환성과 연속성을 보장합니다.

개요

RFC 7432에 기반한 DF 선택이 일부 서비스 프로바이더의 운영 요구 사항을 충족하지 못합니다. 이 문제를 해결하기 위해 인터페이스에 설정된 관리 기본 설정 값을 기반으로 DF 선택을 제어할 수 있는 기본 설정 기반 DF 선택 기능을 도입했습니다.

기본 설정 기반 DF 선택 기능은 네트워크 운영자에게 인터페이스에 구성된 기본 설정 값으로 DF 역할을 관리할 수 있는 유연성을 제공합니다. 기본 링크가 대부분의 트래픽을 처리해야 하는 시나리오에서 이 전략은 처리량과 리소스 할당을 모두 최적화합니다.

Junos OS 릴리스 24.2부터는 기본 설정 기반 DF 선택 프로세스를 사용자 정의할 수 있는 더 많은 구성 옵션을 제공합니다.

• 기본 설정 non-revertive 옵션은 이전에 지정된 DF가 장애 후 다시 온라인 상태가 될 때 현재 DF를 선점하지 않도록 하여 네트워크 안정성을 향상시킵니다.

• 기본 설정 least그리고 EVPN 및 EVPN designated-forwarder-preference-least designated-forwarder-preference-highest 문을 사용하면 선출 프로세스가 ESI 및 EVI 수준에서 가장 높은 또는 가장 낮은 기본 설정 값을 사용할지 여부를 선택할 수 있습니다.

이러한 기능을 지원하는 전체 제품 목록은 기능 탐색기를 참조하십시오.

• EVPN 및 PBB-EVPN에 대한 기본 설정 기반 DF 선택

• EVPN(MAC-VRF) 멀티호밍 선호 기반 DF 선택

기본 설정 기반 DF(Designated Forwarder) 선택의 이점

• 최적화된 트래픽 플로우 - 대역폭과 같은 인터페이스 속성을 기반으로 DF를 구성하면 최적의 링크 선택이 보장됩니다. 그 결과 트래픽을 보다 효율적으로 분산하고 네트워크 리소스를 더 잘 사용할 수 있습니다.

• 향상된 운영 제어—기본 설정 값을 수동으로 구성하면 DF 선택 프로세스를 보다 효과적으로 제어하고 가장 적합한 링크가 사용되도록 할 수 있습니다.

• 향상된 네트워크 안정성 - 기본 설정 non-revertive 옵션은 반환 DF가 현재 DF를 선점하는 것을 방지합니다. 이는 불필요한 중단을 제거하고 지속적인 서비스 안정성을 보장합니다.

• 세분화된 로드 밸런싱 제어—DF 선택 기본 설정을 구성할 수 있습니다. 또한 ESI 및 EVI 수준에서 가장 높거나 가장 낮은 선호 값을 기반으로 DF를 선택할 수도 있습니다. 이를 통해 여러 링크에 걸쳐 트래픽을 효과적으로 분산하여 네트워크 성능을 향상시킬 수 있습니다.

• 유지 보수 유연성 - 기본 설정 값을 조정하여 유지 보수 활동 중에 DF 역할을 전환함으로써 운영 유연성을 촉진하고 유지 보수가 서비스 연속성에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다.

기본 설정 기반 DF 선택 절차

기본 설정 기반 DF 선택은 DF를 선택할 때 수동으로 구성된 인터페이스 기본 설정 값을 사용합니다. 선호 값을 수동으로 구성하면 DF 선택 프로세스에 대한 제어가 강화됩니다. 인터페이스에 대한 특정 기본 설정을 지정하여 DF 역할을 하는 노드에 영향을 줄 수 있습니다.

기본 설정 기반 DF 선출은 다음과 같이 진행됩니다.

1. ESI에서 DF 선택 유형 기본 설정을 value 구성합니다.

2. 멀티호밍 PE 디바이스는 EVPN 유형 4 경로에서 DF 선택 확장 커뮤니티를 사용하여 구성된 선호 값과 DP 비트를 보급합니다.

3. EVPN Type 4 경로를 수신한 후 PE 디바이스는 선호 값, DP 비트 및 IP 주소의 순서대로 후보 DF 디바이스 목록을 작성합니다.

4. DF 타이머가 만료되면 PE 디바이스가 DF를 선택합니다.

   기본적으로 DF 선택은 가장 높은 선호 값을 기반으로 합니다. 그러나 선호 least 또는 EVPN designated-forwarder-preference-least 문을 사용하여 가장 낮은 선호 값을 기반으로 DF를 선택하도록 선호 기반 DF 선택 프로세스를 구성할 수 있습니다.

   참고:

   OR designated-forwarder-preference-least 옵션에 대한 designated-forwarder-preference-highest EVPN 구성은 경쟁하는 멀티호밍 EVI에서 동일해야 합니다. 그렇지 않으면 선택 프로세스에서 두 개의 DF가 선택되어 트래픽 손실 또는 트래픽 루프를 유발할 수 있습니다.

   또한 계층 수준에서 [edit protocols evpn] 이러한 옵션 중 하나를 구성할 때, 이 옵션은 디바이스에 정의된 모든 EVI에 전역이 아닌 기본 스위치 인스턴스에서만 EVPN 멀티호밍에 적용됩니다. 이러한 설정은 기본 스위치 인스턴스를 지원하는 플랫폼에서만 계층 수준에서 [edit protocols evpn] 사용할 수 있습니다. 기본 스위치 인스턴스가 아닌 EVPN 라우팅 인스턴스에 대해 이러한 옵션을 활성화하려면 계층 수준에서 [edit routing-instances name protocols evpn] 각 라우팅 인스턴스의 옵션을 구성해야 합니다.

5. 여러 DF 후보가 동일한 선호 값을 갖는 경우, PE 디바이스는 DP 비트를 기반으로 DF를 선택합니다. 이러한 DF 후보가 동일한 DP 비트 값을 갖는 경우, 프로세스는 가장 낮은 IP 주소를 기반으로 DF를 선택합니다.

DF 선택 알고리즘 불일치

로컬로 구성된 DF 선택 알고리즘과 원격 PE 디바이스의 DF 선택 알고리즘 간에 불일치가 있는 경우, 모든 PE 디바이스는 RFC 7432에 명시된 대로 기본 DF 선택으로 폴백해야 합니다.

DF 선택 알고리즘 마이그레이션

기존의 모듈로 기반 DF 선택에서 새로운 선호도 기반 방법으로의 마이그레이션은 신중한 계획이 필요합니다. 일반적으로 여기에는 비 DF PE에서 동일한 ESI를 가진 인터페이스가 중단되는 유지 관리 기간이 포함됩니다. 그런 다음 다른 멀티호밍 PE에 적용하기 전에 DF PE에서 새로운 DF 선택 알고리즘을 구성합니다. 이러한 구조화된 접근 방식은 서비스에 미치는 영향을 최소화하면서 원활한 전환을 보장합니다.

다음 단계를 사용하여 마이그레이션을 수행합니다.

1. 비 DF PE 디바이스에서 동일한 ESI를 가진 모든 인터페이스를 중단합니다.

2. 기본 설정 기반 DF 선택 옵션으로 현재 DF PE를 구성합니다.

3. 비 DF PE 디바이스에서 기본 설정 기반 DF 선택 옵션을 구성합니다.

4. 비 DF PE 디바이스의 모든 인터페이스를 불러옵니다.

인터페이스를 재구성하고 다시 온라인 상태로 전환한 후, DF 선택 프로세스가 의도한 대로 작동하는지 확인합니다. 네트워크를 모니터링하여 지정된 전달자가 구성된 기본 설정에 따라 올바르게 선택되었는지 확인합니다. 이 단계는 새로운 설정이 올바르게 적용되었는지, 향상된 DF 선택 메커니즘으로 네트워크가 원활하게 작동하는지 확인하는 데 중요합니다.

유지 관리 기본 설정 변경

유지 보수 활동 중에 선호 값을 변경할 수 있어 운영 유연성이 향상됩니다. 선택한 디바이스에서 구성된 기본 설정 값을 변경하기만 하면 필요에 따라 DF 역할을 전환할 수 있습니다.

다음 단계 중 하나를 수행하여 지정된 ESI에 대한 DF를 변경합니다.

1. 현재 비 DF 디바이스에서 선호 값을 더 높은 값으로 변경합니다.

2. 현재 DF 디바이스에서 기본 설정 값을 더 낮은 값으로 변경합니다.

참고:

ESI에 대한 선호 값을 변경하면 업데이트된 BGP 경로 전파의 지연을 새로운 선호 값과 통합하는 데 필요한 짧은 기간 동안 일부 트래픽 손실이 발생할 수 있습니다.

비되돌리기 모드

Junos OS 릴리스 24.2R1부터 [edit interfaces name esi df-election-type preference] 계층 구조에서 이 옵션을 활성화 non-revertive 할 수 있습니다. 이를 통해 링크 장애 및 복구 전반에서 네트워크가 안정적으로 유지되도록 할 수 있습니다. ESI별로 이 옵션을 구성하면 세부적인 제어가 제공되고 각 세그먼트가 원하는 운영 동작을 준수하도록 보장합니다.

이 non-revertive 옵션은 DF가 선택되면 이전에 지정된 DF가 실패 후 다시 온라인 상태가 되는 것에 의해 선점되지 않도록 합니다. 이러한 비되돌리기 모드는 안정적인 네트워크 환경을 유지하고 불필요한 서비스 중단을 방지하는 데 핵심적입니다.

이 기능을 지원하는 전체 제품 목록은 기능 탐색기를 참조하십시오.

• EVPN-MPLS 네트워크에서 비되돌리기 선호 기반 DF 선택

참고:

non-revertive 다음과 같은 경우 기본 설정 기반 DF 선택 옵션이 작동하지 않습니다.

• [edit protocols evpn] 계층 아래에서 no-core-isolation 옵션을 구성하면 다음 이벤트 중 하나가 발생합니다.

  • 디바이스를 재부팅합니다.

  • restart routing 명령을 실행합니다.

  • clear bgp neighbor 명령을 실행합니다.

• GR(Graceful Restart) 기능이 활성화 set routing-options graceful-restart되어 있고 디바이스가 Graceful Restart를 거칩니다.

선호 기반 DF 선택을 통한 로드 밸런싱

기본 설정 기반 DF 선택은 가장 높거나 가장 낮은 기본 설정 값을 기반으로 DF를 선택하여 로드 밸런싱을 가능하게 합니다. 기본적으로 DF는 가장 높은 선호 값을 기준으로 선택됩니다. 인터페이스(ESI 수준)에서 DF 선택 유형 기본 설정을 least 구성하여 가장 낮은 기본 설정 값을 기반으로 DF를 선택할 수 있습니다.

또한 EVPN designated-forwarder-preference-highest 또는 designated-forwarder-preference-least EVI 수준에서 구성할 수 있습니다.

아래 표 1 과 같이 둘 다 사용될 때 EVI 레벨 구성은 ESI 레벨 구성을 재정의합니다.

이러한 구성을 사용하여 다음 예제와 같이 다양한 시나리오에서 로드 밸런싱을 관리할 수 있습니다.

• 다중 EVI 하의 단일 ESI
• 단일 EVI 아래의 여러 ESI

표 1: 하나의 ESI와 여러 EVI를 사용한 로드 밸런싱 DF 선택

사례 번호	preference least ESI에 구성	designated-forwarder-preference-least EVI-1에 구성	designated-forwarder-preference-highest EVI-2에 구성	EVI-1의 결과	EVI-2의 결과
1	아니요	아니요	아니요	최고	최고
2	아니요	예	예(선택적 명령)	최저	최고
3	예	아니요	아니요	최저	최저
4	예	아니요	예	최저	최고

표 2: 단일 EVI에서 여러 ESI를 사용한 로드 밸런싱 DF 선택

preference least ESI-1에서 구성	preference least ESI-2에서	EVI-1에서 ES1-1에 대한 결과	EVI-1의 ESI-2 결과
아니요	아니요	최고	최고
예	아니요	최저	최고

유니캐스트 트래픽

• CE to Core—CE 디바이스는 모든 링크에서 트래픽을 계속 플러딩합니다. 이전 BDF PE 라우터는 인터페이스의 EVPN 멀티호밍 상태를 차단 상태에서 포워딩 상태로 변경하며, 트래픽은 이 PE 라우터를 통해 학습되고 전달됩니다.

• 코어에서 CE까지—장애가 발생한 DF PE 라우터는 이더넷 세그먼트당 이더넷 자동 검색 경로와 로컬에서 학습된 MAC 경로를 철회하여 원격 PE 라우터가 트래픽을 BDF로 리디렉션하도록 합니다.

참고:

BDF PE 라우터를 DF 역할로 전환하는 데 다소 시간이 걸릴 수 있으며, 이로 인해 인터페이스의 EVPN 멀티호밍 상태가 차단 상태가 계속되어 트래픽 손실이 발생할 수 있습니다.

BUM 트래픽

• CE to Core - 모든 트래픽이 BDF로 라우팅됩니다.

• 코어에서 CE까지—원격 PE 라우터는 코어의 BUM 트래픽을 플러딩합니다.