주니퍼 네트웍스 라우터의 고가용성 기능 이해

라우팅 엔진 이중화

중복 라우팅 엔진은 동일한 라우팅 플랫폼에 설치되는 두 개의 라우팅 엔진입니다. 하나는 기본 엔진으로 작동하고 다른 하나는 기본 라우팅 엔진에 장애가 발생할 경우 백업으로 대기합니다. 이중 라우팅 엔진을 갖춘 라우팅 플랫폼에서는 단일 라우팅 엔진을 사용하는 라우팅 플랫폼보다 네트워크 리라우팅 엔진이 더 빠르게 이루어집니다.

그레이스풀 라우팅 엔진 전환

GRES(Graceful 라우팅 엔진 스위치오버)는 중복 라우팅 엔진이 있는 라우팅 플랫폼이 하나의 라우팅 엔진에 장애가 발생하더라도 라우팅 엔진을 계속 전송할 수 있도록 합니다. 그레이스풀 라우팅 엔진 전환은 인터페이스 및 커널 정보를 보존합니다. 트래픽이 중단되지 않습니다. 그러나 그레이스풀 라우팅 엔진 전환은 컨트롤 플레인을 보존하지 않습니다. 이웃 라우터는 라우터가 재시작을 경험했음을 감지하고 개별 라우팅 프로토콜 사양에 규정된 방식으로 이벤트에 대응합니다.

논스톱 브리징

논스톱 브리징을 통해 디바이스는 L2CP(레이어 2 제어 프로토콜) 정보를 손실하지 않고 기본 라우팅 엔진에서 백업 라우팅 엔진으로 전환할 수 있습니다. 논스톱 브리징은 그레이스풀 라우팅 엔진 스위치오버와 동일한 인프라를 사용하여 인터페이스 및 커널 정보를 보존합니다. 그러나 논스톱 브리징은 백업 라우팅 엔진에서 레이어 2 제어 프로토콜 프로세스(l2cpd)를 실행하여 L2CP 정보를 저장합니다.

논스톱 브리징은 다음 레이어 2 제어 프로토콜에 대해 지원됩니다.

• 스패닝 트리 프로토콜(STP)

• RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)

• 다중 스패닝 트리 프로토콜(MSTP)

• VLAN 스패닝 트리 프로토콜(VSTP)

무중단 액티브 라우팅

NSR(Nonstop Active Routing)은 중복 라우팅 엔진이 있는 라우팅 플랫폼이 피어 노드에 변경이 발생했음을 알리지 않고 기본 라우팅 엔진에서 백업 라우팅 엔진으로 전환할 수 있도록 합니다. 논스톱 액티브 라우팅은 그레이스풀 라우팅 엔진 스위치오버와 동일한 인프라를 사용하여 인터페이스 및 커널 정보를 보존합니다. 그러나 무중단 활성 라우팅은 두 라우팅 엔진 모두에서 라우팅 프로토콜 프로세스(rpd)를 실행하여 라우팅 정보와 프로토콜 세션을 보존합니다. 또한 논스톱 액티브 라우팅은 커널에서 유지되는 TCP 연결을 유지합니다.

논스톱 액티브 라우팅이 지원하는 프로토콜 및 기능 목록은 논스톱 액티브 라우팅 프로토콜 및 기능 지원을 참조하십시오.

논스톱 액티브 라우팅에 대한 자세한 내용은 논스톱 액티브 라우팅 개념을 참조하십시오.

그레이스풀 리스타트(Graceful Restart)

라우팅 프로토콜을 사용하면 서비스 중단이 발생하면 영향을 받는 라우터가 인접 라우터와의 인접성을 다시 계산하고, 라우팅 테이블 항목을 복원하고, 기타 프로토콜별 정보를 업데이트해야 합니다. 라우터를 보호되지 않고 다시 시작하면 포워딩 지연, 경로 플래핑, 프로토콜 재컨버전스로 인한 대기 시간, 심지어 패킷 손실이 발생할 수 있습니다. 이러한 상황을 완화하기 위해 Graceful Restart는 라우팅 프로토콜에 대한 확장을 제공합니다. 이러한 프로토콜 확장은 라우터에 대한 두 가지 역할(재시작 및 도우미)을 정의합니다. 확장은 재시작 중인 라우터에 대한 라우터에 신호를 보내고 graceful restart 대기 간격 동안 이웃이 상태 변경을 네트워크에 전파하는 것을 방지합니다. Graceful Restart의 주요 이점은 중단 없는 패킷 전달과 모든 라우팅 프로토콜 업데이트의 일시적 억제입니다. Graceful Restart를 사용하면 라우터가 네트워크의 나머지 부분에서 숨겨진 중간 컨버전스 상태를 통과할 수 있습니다.

라우터가 Graceful Restart를 실행 중이고 라우터가 프로토콜 활성 메시지(hello)에 대한 전송 및 응답을 중단하면 인접 항목은 Graceful Restart를 가정하고 타이머를 실행하여 재시작 라우터를 모니터링하기 시작합니다. 이 간격 동안 도우미 라우터는 재시작된다고 가정하는 라우터에 대한 인접성 변경을 처리하지 않고 네트워크의 나머지 부분과 활성 라우팅을 계속합니다. 도우미 라우터는 재시작 중 마지막으로 보존된 라우팅 상태를 기반으로 라우터가 스테이트풀 포워딩을 계속할 수 있다고 가정합니다.

라우터가 실제로 재시작 중이었고 모든 도우미 라우터에서 그레이스풀 타이머 기간이 만료되기 전에 백업된 경우, 도우미 라우터는 라우터에 라우팅 테이블, 토폴로지 테이블 또는 레이블 테이블(프로토콜에 따라 다름)을 제공하고 그레이스풀 기간을 종료하고 정상적인 네트워크 라우팅으로 돌아갑니다.

모든 라우터에서 그레이스풀 타이머 기간이 만료되기 전에 라우터가 도우미 라우터와의 협상을 완료하지 않으면 도우미 라우터는 라우터의 상태 변경을 처리하고 라우팅 업데이트를 전송하여 네트워크 전체에서 컨버전스가 발생합니다. 도우미 라우터가 라우터에서 링크 장애를 감지하면, 토폴로지 변경으로 인해 도우미 라우터가 그레이스풀 대기 기간을 종료하고 라우팅 업데이트를 전송하여 네트워크 컨버전스가 발생합니다.

라우터가 Graceful Restart를 겪을 수 있도록 하려면 글로벌 [edit routing-options] 또는 [edit routing-instances instance-name routing-options] 계층 수준에서 문을 포함 graceful-restart 해야 합니다. 선택적으로 개별 프로토콜 수준에서 전역 설정을 수정할 수 있습니다. 라우팅 세션이 시작되면 Graceful Restart로 구성된 라우터는 Graceful Restart를 겪을 때 이를 지원하도록 이웃과 협상해야 합니다. 이웃 라우터는 협상을 수락하고 이웃 라우터에서 Graceful Restart를 구성할 필요 없이 Helper 모드를 지원합니다.

Graceful restart는 다음 프로토콜 및 애플리케이션에 대해 지원됩니다.

• BGP

• ES-IS

• IS-IS

• 최단 경로 우선(OSPF)/OSPFv3

• PIM 스파스 모드

• RIP/RIPng

• 다음을 포함한 MPLS 관련 프로토콜:

  • LDP(Label Distribution Protocol)

  • 리소스 예약 프로토콜(RSVP)

  • CCC(Circuit cross-connect)

  • TCC(Transational cross-connect)

• 레이어 2 및 레이어 3 VPN(가상 사설망)

무중단 액티브 라우팅과 그레이스풀 재시작 비교

무중단 액티브 라우팅과 Graceful Restart는 고가용성을 유지하는 두 가지 다른 방법입니다. Graceful Restart를 위해서는 라우터 재시작이 필요합니다. Graceful Restart 중인 라우터는 이웃(또는 도우미)에 의존하여 라우팅 프로토콜 정보를 복원합니다. 재시작은 도우미에게 대기 간격을 종료하고 재시작 라우터에 라우팅 정보 제공을 시작하도록 신호를 보내는 메커니즘입니다.

반대로 논스톱 액티브 라우팅은 라우터 재시작을 수반하지 않습니다. 기본 및 백업 라우팅 엔진 모두 라우팅 프로토콜 프로세스(rpd)를 실행하고 neighbor와 업데이트를 교환합니다. 하나의 라우팅 엔진에 장애가 발생하면 라우터는 단순히 활성 라우팅 엔진으로 전환하여 이웃과 라우팅 정보를 교환합니다. 이러한 기능 차이로 인해 논스톱 라우팅과 Graceful Restart는 상호 배타적입니다. 라우터가 Graceful Restart 라우터으로 구성된 경우에는 Nonstop Active Routing을 활성화할 수 없습니다. 모든 계층 수준에서 문과 nonstop-routing 계층 수준에서 [edit routing-options] 문을 포함 graceful-restart 하고 구성을 커밋하려고 하면 커밋 요청이 실패합니다. 자세한 정보는 무중단 활성 라우팅 개념을 참조하십시오.

라우팅 엔진 전환의 효과

라우팅 엔진 전환의 효과는 고가용성 기능이 활성화되지 않은 경우와 그레이스풀 라우팅 엔진 전환, 그레이스풀 재시작 및 논스톱 액티브 라우팅 기능이 활성화된 경우의 라우팅 엔진 전환의 효과를 설명합니다.

VRRP

VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)는 LAN의 호스트가 LAN의 중복 라우팅 플랫폼(기본 및 백업 쌍)을 사용할 수 있도록 하며, 호스트에서 단일 기본 경로의 정적 구성만 필요합니다.

VRRP 라우팅 플랫폼 쌍은 호스트에 구성된 기본 경로에 해당하는 IP 주소를 공유합니다. 언제든지 VRRP 라우팅 플랫폼 중 하나는 기본(활성)이고 나머지는 백업입니다. 기본에 장애가 발생하면 백업 라우터 또는 스위치 중 하나가 새로운 기본 라우터가 됩니다.

VRRP는 관리 용이성, 네트워크 처리량 및 신뢰성 측면에서 다음과 같은 이점을 가지고 있습니다.

• 가상 기본 라우팅 플랫폼을 제공합니다.

• 이를 통해 LAN의 트래픽을 단일 장애 지점 없이 라우팅할 수 있습니다.

• 가상 백업 라우터는 장애가 발생한 기본 라우터를 인수할 수 있습니다.

  • 몇 초 안에 완료됩니다.

  • 최소한의 VRRP 트래픽으로.

  • 호스트와의 상호 작용 없이.

VRRP를 실행하는 디바이스는 기본 및 백업 라우터를 동적으로 선택합니다. 또한 1에서 255까지의 우선 순위를 사용하여 기본 및 백업 라우터를 강제로 할당할 수 있으며, 255가 가장 높은 우선 순위입니다.

VRRP 작업에서 기본 기본 라우터는 정기적인 간격(기본 1초)으로 백업 라우터에 보급을 보냅니다. 백업 라우터가 설정된 기간 동안 광고를 수신하지 않으면 우선 순위가 두 번째로 높은 백업 라우터가 기본으로 인계되어 패킷 전송을 시작합니다.

VRRP NSR(Nonstop Active Routing)은 OR [edit logical system logical-system-name routing-options] 계층 수준에서 [edit routing-options] 문을 구성할 nonstop-routing 때만 활성화됩니다.

자세한 내용은 VRRP 이해를 참조하십시오.

통합 ISSU

통합 ISSU(in-service software upgrade)를 사용하면 컨트롤 플레인의 중단 없이 트래픽 중단을 최소화하면서 두 개의 서로 다른 Junos OS 릴리스 간에 업그레이드할 수 있습니다. 통합 ISSU는 듀얼 라우팅 엔진 플랫폼에서만 지원됩니다. 또한 GRES(Graceful 라우팅 엔진 스위치오버) 및 NSR(Nonstop Active Routing)을 활성화해야 합니다.

통합 ISSU를 사용하면 네트워크 다운타임을 없애고, 운영 비용을 절감하며, 더 높은 서비스 수준을 제공할 수 있습니다. 자세한 내용은 통합 서비스 중 소프트웨어 업그레이드 시작하기를 참조하십시오.

Virtual Chassis를 사용하는 MX 시리즈 라우터의 섀시 간 중복성

섀시 간 중복 은 연결된 가입자를 눈에 띄게 방해하거나 서비스 프로바이더의 네트워크 관리 부담을 증가시키지 않으면서 네트워크 중단을 방지하고 액세스 링크 장애, 업링크 장애, 홀세일 섀시 장애로부터 라우터를 보호하기 위해 여러 지역에 걸쳐 위치한 장비를 확장할 수 있는 고가용성 기능입니다. 우선 순위가 높은 음성 및 비디오 트래픽이 네트워크에서 전송됨에 따라 섀시 간 중복은 광대역 서비스 라우터, 광대역 네트워크 게이트웨이 및 광대역 원격 액세스 서버와 같은 광대역 가입자 관리 장비에 상태 저장 중복을 제공하기 위한 요구 사항이 되었습니다. 섀시 간 중복 지원을 통해 서비스 프로바이더는 엄격한 SLA(Service Level Agreement)를 이행하고 계획되지 않은 네트워크 중단을 방지하여 고객의 요구를 더 잘 충족할 수 있습니다.

MX 시리즈 라우터에 스테이트풀 섀시 간 중복 솔루션을 제공하기 위해 Virtual Chassis를 구성할 수 있습니다. Virtual Chassis 구성은 두 개의 MX 시리즈 라우터를 단일 네트워크 요소로 관리할 수 있는 논리적 시스템으로 상호 연결합니다. Virtual Chassis의 멤버 라우터는 기본 라우터 ( 프로토콜 기본이라고도 함) 및 백업 라우터 ( 프로토콜 백업라고도 함)로 지정됩니다. 멤버 라우터는 Trio MPC/MIC(Modular Port Concentrator/Modular Interface Card) 인터페이스에 구성하는 전용 Virtual Chassis 포트 를 통해 상호 연결됩니다.

MX 시리즈 Virtual Chassis는 IS-IS를 기반으로 하는 전용 제어 프로토콜인 VCCP(Virtual Chassis Control Protocol)에 의해 관리됩니다. VCCP는 Virtual Chassis 포트 인터페이스에서 실행되며 Virtual Chassis 토폴로지를 구축하고, Virtual Chassis 기본 라우터를 선택하며, Virtual Chassis 내에서 트래픽을 라우팅하기 위한 섀시 간 라우팅 테이블을 설정하는 작업을 담당합니다.

GRES(Graceful 라우팅 엔진 스위치오버) 및 NSR(Nonstop Active Routing)은 Virtual Chassis의 두 멤버 라우터에서 반드시 활성화되어야 합니다.