솔루션 아키텍처
캠퍼스 패브릭 코어 - 디스트리뷰션 상위 수준 아키텍처
EVPN-VXLAN 아키텍처를 사용하는 캠퍼스 패브릭은 언더레이 네트워크에서 오버레이 네트워크를 분리합니다. 이 접근 방식은 네트워크 관리자가 하나 이상의 레이어 3 네트워크에 논리적 레이어 2 네트워크를 생성할 수 있도록 허용하여 최신 엔터프라이즈 네트워크의 요구 사항을 해결합니다. 서로 다른 라우팅 인스턴스를 구성하면 각 라우팅 인스턴스마다 별도의 라우팅 및 스위칭 테이블이 있으므로 가상 네트워크를 분리하도록 적용할 수 있습니다.
Mist UI 워크플로우를 사용하면 캠퍼스 패브릭을 쉽게 생성할 수 있습니다.
언더레이 네트워크
EVPN-VXLAN 패브릭 아키텍처는 네트워크 인프라를 캠퍼스와 데이터센터 전반에서 단순하고 일관되게 만듭니다. 모든 코어 및 배포 디바이스는 레이어 3 인프라를 사용하여 서로 연결되어야 합니다. 예측 가능한 성능을 보장하고 일관되고 확장 가능한 아키텍처를 구현하려면 Clos 기반 IP 패브릭을 구축하는 것이 좋습니다.
모든 레이어 3 라우팅 프로토콜을 사용하여 코어 디바이스와 배포 디바이스 간에 루프백 주소를 교환할 수 있습니다. BGP는 더 나은 접두사 필터링, 트래픽 엔지니어링 및 경로 태깅과 같은 이점을 제공합니다. Mist는 이 예에서 eBGP를 언더레이 라우팅 프로토콜로 구성합니다. Mist는 캠퍼스 패브릭에 대해서만 언더레이 및 오버레이에 대한 프라이빗 AS(Autonomous System) 번호와 모든 BGP 구성을 자동으로 프로비저닝합니다. 외부 BGP 피어와 피어링할 수 있도록 추가 BGP 스피커를 제공하는 옵션이 있습니다.
언더레이 BGP는 오버레이 BGP가 루프백 주소를 사용하여 이웃을 설정할 수 있도록 피어로부터 루프백 주소를 학습하는 데 사용됩니다. 그런 다음 오버레이를 사용하여 EVPN 경로를 교환합니다.
네트워크 오버레이를 사용하면 물리적 네트워크와 독립적으로 연결 및 주소 지정이 가능합니다. 이더넷 프레임은 IP UDP 데이터그램으로 래핑되며, 언더레이를 통해 전송하기 위해 IP로 캡슐화됩니다. VXLAN을 사용하면 가상 레이어 2 서브넷 또는 VLAN이 기본적인 물리적 레이어 3 네트워크에 걸쳐 있을 수 있습니다.
VXLAN 오버레이 네트워크에서 각 레이어 2 서브넷 또는 세그먼트는 가상 네트워크 식별자(VNI)로 고유하게 식별됩니다. VNI는 VLAN ID와 동일한 방식으로 트래픽을 세그먼트화합니다. 이 매핑은 코어 또는 서비스 블록에 상주할 수 있는 코어, 배포 및 경계 게이트웨이에서 발생합니다. VLAN의 경우와 마찬가지로 동일한 가상 네트워크 내의 엔드포인트는 서로 직접 통신할 수 있습니다.
서로 다른 가상 네트워크의 엔드포인트에는 일반적으로 라우터인 VXLAN 간 라우팅을 지원하는 디바이스 또는 레이어 3 게이트웨이로 알려진 고급 스위치가 필요합니다. VXLAN 캡슐화 및 디캡슐화를 수행하는 엔티티를 VXLAN 터널 엔드포인트(VTEP)라고 합니다. 각 VTEP는 레이어 2 게이트웨이로 알려져 있으며 일반적으로 디바이스의 루프백 주소와 함께 할당됩니다. 또한 VXLAN(일반적으로 VNI로 알려짐)에서 VLAN으로의 매핑이 존재하는 곳이기도 합니다.
VXLAN은 컨트롤 플레인 프로토콜 없이 레이어 3 IP 캠퍼스 패브릭 전반에 터널링 프로토콜로 구축할 수 있습니다. 그러나 VXLAN 터널만 사용한다고 해서 이더넷 프로토콜의 플러드 및 학습 동작은 변경되지 않습니다.
컨트롤 플레인 프로토콜 없이 VXLAN을 사용하는 두 가지 주요 방법은 정적 유니캐스트 VXLAN 터널과 VXLAN 터널입니다. 이러한 메서드는 멀티캐스트 언더레이로 신호되며 내재된 플러드 및 학습 문제를 해결하지 못하며 대규모 멀티테넌트 환경에서 확장하기 어렵습니다. 이러한 메서드는 이 설명서의 범위에 포함되지 않습니다.
EVPN 이해하기
EVPN(Ethernet VPN)은 MAC 및 IP 주소와 같은 엔드포인트 연결성 정보를 다른 BGP 피어에 배포하기 위한 BGP 확장입니다. 이 컨트롤 플레인 기술은 MAC 및 IP 주소 엔드포인트 배포에 멀티프로토콜 BGP(MP-BGP)를 사용하며, 여기서 MAC 주소는 유형 2 EVPN 경로로 취급됩니다. EVPN은 VTEP 역할을 하는 디바이스가 엔드포인트에 대한 도달 능력 정보를 서로 교환할 수 있도록 합니다.
주니퍼 지원되는 EVPN 표준: https://www.juniper.net/documentation/us/en/software/junos/evpn-vxlan/topics/concept/evpn.html
EVPN-VXLAN란 무엇입니까? https://www.juniper.net/us/en/research-topics/what-is-evpn-vxlan.html
EVPN을 사용하면 다음과 같은 이점이 있습니다.
- MAC 주소 모빌리티
- 멀티테넌시
- 여러 링크에서 로드 밸런싱
- 빠른 컨버전스
- 고가용성
- 규모
- 표준 기반 상호 운용성
EVPN은 모든 활성 모델을 통해 다중 경로 포워딩 및 중복을 제공합니다. 코어 레이어는 두 개 이상의 배포 디바이스에 연결하고 모든 링크를 사용하여 트래픽을 전달할 수 있습니다. 배포 링크 또는 코어 디바이스에 장애가 발생하면 트래픽은 나머지 활성 링크를 사용하여 배포 레이어에서 코어 레이어로 흐릅니다. 반대 방향의 트래픽의 경우, 원격 코어 디바이스는 포워딩 테이블을 업데이트하여 멀티호밍 이더넷 세그먼트에 연결된 나머지 활성 배포 디바이스로 트래픽을 전송합니다.
EVPN의 기술적 기능은 다음과 같습니다.
- 최소 플러딩 - EVPN은 VTEP 간에 최종 호스트 MAC 주소를 공유하는 컨트롤 플레인을 생성합니다.
- 멀티호밍—EVPN은 클라이언트 디바이스에 대한 멀티호밍을 지원합니다. 토폴로지를 가로질러 이동하는 트래픽은 여러 경로를 통해 지능적으로 이동해야 하므로 멀티호밍을 지원하기 위해서는 분산 스위치 간의 엔드포인트 주소 동기화를 가능하게 하는 EVPN과 같은 제어 프로토콜이 필요합니다.
- 앨리어싱—EVPN은 디바이스를 캠퍼스 패브릭의 배포 레이어에 연결할 때 모두 활성화된 멀티호밍을 활용합니다. 멀티호밍 분산 레이어 스위치의 연결을 ESI-LAG라고 하는 반면, 액세스 레이어 디바이스는 표준 LACP를 사용하여 각 분산 스위치에 연결됩니다.
- 스플릿 호라이즌 - 스플릿 호라이즌은 네트워크에서 브로드캐스트, 알 수 없는 유니캐스트 및 멀티캐스트(BUM) 트래픽의 루핑을 방지합니다. 스플릿 호라이즌을 사용하면 패킷이 수신된 동일한 인터페이스를 통해 다시 전송되지 않으므로 루프가 방지됩니다.
오버레이 네트워크(데이터 플레인)
VXLAN은 언더레이 네트워크를 통해 네트워크 엔드포인트 간에 이더넷 프레임을 터널링하는 오버레이 데이터 플레인 캡슐화 프로토콜입니다. 네트워크에 대해 VXLAN 캡슐화 및 캡슐화 해제를 수행하는 디바이스를 VXLAN 터널 엔드포인트(VTEP)라고 합니다. VTEP는 프레임을 VXLAN 터널로 보내기 전에 VNI를 포함하는 VXLAN 헤더에서 원본 프레임을 래핑합니다. VNI는 패킷을 수신 스위치의 원래 VLAN에 매핑합니다. VXLAN 헤더를 적용한 후 프레임은 IP 패브릭을 통해 원격 VTEP로 전송하기 위해 UDP/IP 패킷으로 캡슐화됩니다. 여기서 VXLAN 헤더가 제거되고 VNI에서 VLAN으로의 변환이 송신 스위치에서 발생합니다.
VTEP는 디바이스의 루프백 주소에 연결된 소프트웨어 엔티티로, VXLAN 터널을 공급하고 종료합니다. 코어 배포 패브릭의 VXLAN 터널은 다음에서 프로비저닝됩니다.
- 캠퍼스 패브릭 전체로 서비스를 확장하는 분산 스위치
- 코어 스위치는 경계 라우터 역할을 할 때 캠퍼스 패브릭을 외부 네트워크와 상호 연결합니다.
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서비스 캠퍼스 패브릭을 외부 네트워크와 상호 연결하는 블록 디바이스입니다.
오버레이 네트워크(컨트롤 플레인)
EVPN 신호를 사용하는 MP-BGP는 오버레이 컨트롤 플레인 프로토콜 역할을 합니다. 인접 스위치는 언더레이 BGP 세션에서 발표한 다음 홉을 사용하여 루프백 주소를 사용하여 피어링합니다. 코어 및 디스트리뷰션 디바이스는 서로 간에 eBGP 세션을 설정합니다. 캠퍼스 패브릭에 참여하는 스위치에서 레이어 2 포워딩 테이블 업데이트가 있을 때, 패브릭의 다른 디바이스에 새로운 MAC 경로가 포함된 BGP 업데이트 메시지를 보냅니다. 그런 다음 이러한 디바이스는 로컬 EVPN 데이터베이스와 라우팅 테이블을 업데이트합니다.
복원력 및 로드 밸런싱
당사는 BGP 프로토콜 구현의 일부로 BFD, 즉 양방향 포워딩을 지원합니다. 이는 라우팅 프로토콜의 타이머에 의존하지 않고 디바이스 또는 링크 장애 발생 시 빠른 컨버전스를 제공합니다. Mist는 언더레이와 오버레이에서 각각 1000ms와 3000ms의 BFD 최소 간격을 구성했습니다. 패킷당 로드 밸런싱은 기본적으로 포워딩 플레인에서 활성화된 ECMP를 사용하여 캠퍼스 패브릭 내의 모든 코어 배포 링크에서 지원됩니다.
이더넷 세그먼트 식별자(ESI)
액세스 레이어가 캠퍼스 패브릭의 배포 레이어 디바이스로 멀티홈되면 배포 레이어 디바이스에서 ESI-LAG가 형성됩니다. 이 ESI는 ESI에 참여하는 배포 계층 스위치 중 이더넷 세그먼트를 식별하는 10옥텟 정수입니다. MP-BGP는 이 정보를 조정하는 데 사용되는 컨트롤 플레인 프로토콜입니다. ESI-LAG는 링크 불량 발생 시 링크 페일오버를 지원하고 액티브-액티브 로드 밸런싱을 지원하며 Mist에 의해 자동으로 할당됩니다.
서비스 블록
중요 인프라 서비스를 주니퍼 스위치의 전용 액세스 쌍에서 배치할 수 있습니다. 예를 들어 WAN 및 방화벽 연결, RADIUS 및 DHCP 서버가 포함될 수 있습니다. 린 코어를 구축하려는 경우, 전용 서비스 블록을 사용하면 코어가 VXLAN 터널의 캡슐화 및 캡슐화 해제는 물론 라우팅 인스턴스 및 추가 L3 라우팅 프로토콜과 같은 추가 기능을 지원할 필요가 줄어듭니다. 서비스 블록 경계 기능은 코어 계층에서 직접 또는 전용 스위치 쌍으로 지원됩니다.
액세스 레이어
액세스 레이어는 개인용 컴퓨터, VoIP 전화, 프린터, IoT 디바이스와 같은 최종 사용자 디바이스에 대한 네트워크 연결과 무선 액세스 포인트에 대한 연결을 제공합니다. 이 캠퍼스 패브릭 코어-디스트리뷰션 설계에서 EVPN-VXLAN 네트워크는 코어 및 디스트리뷰션 레이어 스위치 사이에서 확장됩니다.
이 예에서 각 액세스 스위치 또는 Virtual Chassis는 두 개 이상의 분산 스위치에 멀티호밍됩니다. 주니퍼의 Virtual Chassis는 분산 스위치에 필요한 포트 수를 줄이고 캠퍼스 전체의 파이버 가용성을 최적화합니다. 또한 Virtual Chassis는 단일 디바이스로 관리되며 Virtual Chassis 내에서 최대 10개의 디바이스(스위치 모델에 따라 다름)를 지원합니다. EVPN이 컨트롤 플레인 프로토콜로 실행되면 모든 분산 스위치가 액세스 레이어에 액티브-액티브 멀티호밍을 구현할 수 있습니다. EVPN은 액세스 레이어 스위치 수평으로 확장되는 표준 기반 멀티호밍 솔루션을 제공합니다.
단일 또는 다중 PoD 설계
주니퍼 Mist 캠퍼스 패브릭은 단 하나의 PoD(공식적으로 사이트 설계라고 함) 또는 여러 PoD를 사용한 구축을 지원합니다. 아래 표시된 조직 구축은 다중 POD 구조를 조정해야 하는 기업을 대상으로 합니다.
이 문서의 부록 섹션에 있는 예에서는 쉽게 시작할 수 있도록 단일 PoD만 보여줍니다.
주니퍼 액세스 포인트
저희는 네트워크에서 선호하는 액세스 포인트 디바이스로 주니퍼 액세스 포인트를 선택합니다. 이러한 라우터는 현대 클라우드 및 스마트 디바이스 시대의 엄격한 네트워킹 요구 사항을 충족하도록 처음부터 설계되었습니다. Mist는 유선 및 무선 LAN 모두에 다음과 같은 고유한 기능을 제공합니다.
- 유선 및 무선 보장—Mist는 유선 및 무선 보장을 통해 활성화됩니다. 구성이 완료되면 처리량, 용량, 로밍, 업타임과 같은 주요 유선 및 무선 성능 지표에 대한 서비스 수준 기대치(SLE)가 Mist 플랫폼에서 처리됩니다. 이 JVD는 주니퍼 Mist Wired Assurance 서비스를 사용합니다.
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Marvis—신속한 유선 및 무선 문제 해결, 추세 분석, 이상 징후 탐지, 선제적 문제 해결을 제공하는 통합 AI 엔진입니다.
주니퍼 Mist Edge
대규모 캠퍼스 네트워크의 경우 주니퍼 Mist™ Edge는 주니퍼 액세스 포인트로 들어오고 나가는 트래픽의 종료터널 온프레미스를 통해 원활한 로밍을 제공합니다. 주니퍼 Mist Edge는 일부 마이크로서비스를 고객 온프레미스로 확장하는 동시에 주니퍼 Mist™ 클라우드와 분산형 소프트웨어 아키텍처를 사용하여 확장 가능하고 탄력적인 운영, 관리, 문제 해결 및 분석을 제공합니다. 주니퍼 Mist Edge는 독립형 어플라이언스로 구축되며, 다양한 규모의 구축에 맞는 다양한 버전이 제공됩니다.
진화하는 IT 부서는 유선, 무선, WAN 네트워크 관리를 위해 일관성 있는 접근 방식을 모색합니다. 이러한 풀스택 접근 방식은 운영을 간소화 및 자동화하며, 엔드투엔드 문제 해결을 제공하며 궁극적으로 셀프 드라이빙 네트워크™로 진화합니다. 이 JVD에 Mist 플랫폼을 통합하면 두 가지 과제가 모두 해결됩니다. Mist 통합 및 주니퍼 네트웍®스 EX 시리즈 스위치에 대한 자세한 내용은 Mist 액세스 포인트 및 주니퍼 EX 시리즈 스위치를 연결하는 방법을 참조하십시오.
캠퍼스 패브릭 코어 디스트리뷰션 CRB를 위한 지원 플랫폼
주니퍼 네트웍스가 이 JVD를 검증한 소프트웨어 버전 및 플랫폼을 검토하려면 이 문서의 검증된 플랫폼 및 소프트웨어 섹션을 참조하십시오.
주니퍼 Mist Wired Assurance
주니퍼 Mist Wired Assurance는 스위치, IoT 디바이스, 액세스 포인트, 서버 및 프린터의 캠퍼스 패브릭에 자동화된 운영 및 서비스 수준을 제공하는 클라우드 서비스입니다. 원활한 온보딩 및 자동 프로비저닝을 위한 Day 0부터 운영 및 관리를 위한 Day 2에 이르기까지 모든 단계를 단순화하는 것이 중요합니다. 주니퍼 EX 시리즈 스위치는 스위치 상태 메트릭 및 이상 징후 탐지에 대한 인사이트를 가능하게 하는 Junos 스트리밍 텔레메트리와 Mist AI 기능을 제공합니다.
Mist의 AI 엔진이자 가상 네트워크 어시스턴트인 Marvis는 이벤트 모니터링과 권장 조치를 통해 헬프데스크 운영을 간소화하면서 문제 해결을 더욱 간소화합니다. Marvis는 셀프 드라이빙 네트워크로 나아가는 한 걸음으로써 인사이트를 행동으로 전환하고 IT 운영을 사후 대응적 문제 해결에서 사전 예방적 문제 해결로 전환합니다.
주니퍼 Mist 클라우드 서비스는 운영 지원 시스템과의 완전 자동화 및/또는 통합을 위해 개방형 API를 사용하여 100% 프로그래밍할 수 있습니다. 예를 들어 티켓팅 시스템 및 IP 관리 시스템과 같은 IT 애플리케이션이 있습니다.
주니퍼 Mist는 WAN, LAN 및 무선 네트워크를 위한 고유한 기능을 제공합니다.
- 대규모 UI 또는 API 기반 구성.
- 처리량, 용량, 로밍 및 업타임와 같은 주요 성능 메트릭에 대한 SLE(Service Level Expectations)입니다.
- Marvis—풀스택 네트워크 문제의 신속한 문제 해결, 추세 분석, 이상 징후 탐지 및 선제적 문제 해결을 제공하는 통합 AI 엔진입니다.
- 단일 관리 시스템.
- 라이선스 관리.
- 장기 트렌드 파악 및 데이터 저장을 위한 프리미엄 분석.
주니퍼 Mist Wired Assurance에 대한 자세한 내용은 다음 데이터시트를 참조하십시오. https://www.juniper.net/content/dam/www/assets/datasheets/us/en/cloud-services/juniper-mist-wired-assurance-datasheet.pdf