KR20210060483A - 네트워크 컴퓨팅 환경에서 제 1 홉 게이트웨이 이중화 - Google Patents

네트워크 컴퓨팅 환경에서 제 1 홉 게이트웨이 이중화 Download PDF

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KR20210060483A
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host
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네에라 말호트라
케이유르 파텔
데렉 맨-키트 예웅
라우렌스 롤페 크리케르
시탄슈 샤흐
라릿 쿠마르
칼얀 라자라만
비크람 라구쿠마르
나리나크시 파이
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아르쿠스 인크.
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Abstract

네트워크 컴퓨팅 환경에서 개선된 라우팅 동작을 위한 시스템, 방법 및 디바이스. 시스템은 네트워크 토폴로지의 제 1 스위치와 제 2 스위치를 포함한다. 시스템은 제 1 스위치 및 제 2 스위치 중 적어도 하나와 통신하는 호스트 가상 머신을 포함한다. 시스템은 제 1 스위치를 제 2 스위치에 연결하는 라우팅된 피어 링크를 포함한다. 시스템은 제 1 스위치와 제 2 스위치가 동일한 IP (Internet Protocol) 어드레스와 MAC (media access control) 어드레스를 갖도록 구성된다.

Description

네트워크 컴퓨팅 환경에서 제 1 홉 게이트웨이 이중화
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 "데이터베이스 시스템 방법 및 디바이스"라는 제목으로 2018 년 8 월 23 일에 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 62/722,003에 우선권을 주장하고, 이는 구체적으로 이하에서 제시된 부분을 포함하지만 이에 한정되지 않고, 그 전체가 참조로 본 출원에 통합되고, 이하의 예외를 제외하고 참조에 의한 통합이 이루어진다 : 상기에 언급된 출원의 일부가 본 출원과 일치하지 않는 경우,본 출원은 상기에 언급된 출원을 대체한다.
기술분야
본 개시는 컴퓨팅 네트워크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컴퓨터 네트워킹 환경에서 네트워크 토폴로지 및 라우팅 프로토콜에 관한 것이다.
네트워크 컴퓨팅은 다수의 컴퓨터 또는 노드가 함께 작동하고 네트워크를 통해 서로 통신하는 수단이다. WAN (Wide Area Network)과 LAN (Local Area Network)이 있다. WAN과 LAN 둘 모두 컴퓨터 간의 상호 연결을 허용한다. 근거리 통신망(local area network)은 일반적으로 가정, 기업, 학교 등에서 사용될 수 있는 더 작고 더 로??화된 네트워크에 사용된다. 광역 통신망(wide area network)는 도시와 같은 더 넓은 지역을 커버하며 심지어 다른 국가의 컴퓨터를 연결할 수도 있다. 근거리 통신망은 전형적으로 광역 통신망 보다 빠르고 안전하지만 광역 통신망은 광범위한 연결을 가능하게 한다. LAN은 전형적으로 배치된 조직에서 내부적으로 소유, 제어 및 관리하는 반면, 광역 통신망은 전형적으로 공용 인터넷을 통해 또는 텔레통신 제공자에 의해 수립된 개인 연결을 통해 연결되는 두 개 이상의 구성 LAN을 필요로 한다.
근거리 통신망과 광역 통신망은 컴퓨터를 서로 연결하고 데이터 및 기타 정보를 전송할 수 있도록 한다. 근거리 통신망과 광역 통신망 둘 모두에 대해, 한 컴퓨팅 인스턴스에서 다른 컴퓨팅 인스턴스로 데이터가 전달되는 경로를 결정하는 수단이 있어야 한다. 이를 라우팅(routing)이라고 한다. 라우팅은 네트워크에서 또는 다수의 네트워크 사이 또는 다수의 네트워크를 가로질러 트래픽 경로를 선택하는 프로세스이다. 라우팅 프로세스는 일반적으로 다양한 네트워크 목적지(destination)에 대한 라우트의 레코드(record)를 유지하는 라우팅 테이블을 기반으로 포워딩(forwarding)을 지시한다. 라우팅 테이블은 관리자에 의해 지정되거나, 네트워크 트래픽을 관찰하여 학습되거나, 라우팅 프로토콜을 사용하여 구축될 수 있다.
소규모 네트워크(small network)는 수동으로 구성된 라우팅 테이블을 사용하여 정보가 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 어떻게 이동해야 하는 지를 결정할 수 있다. 라우팅 테이블은 시작 컴퓨터와 최종 목적지 컴퓨터 사이의 가장 효율적이거나 가장 바람직한 경로를 나타내는 "최상 경로(best path)" 목록을 포함할 수 있다. 공용 인터넷에 연결된 네트워크를 포함하는 더 큰 네트워크는 라우팅 테이블의 수동 구성이 달성될 수 없도록 빠르게 변경될 수 있는 복잡한 토폴로지에 의존 할 수 있다. 동적 라우팅은 라우팅 프로토콜에 의해 전달되는 정보를 기반으로 라우팅 테이블을 자동으로 구성하여 이 문제를 해결하려고 한다. 동적 라우팅은 네트워크가 거의 자율적으로 작동하게 하여 네트워크 장애(failure) 및 차단(blockage)을 방지 할 수 있다. 네트워크로 연결된 디바이스 간의 최상의 경로를 결정하기 위한 규칙 또는 명령을 제공하는 다수의 라우팅 프로토콜이 있다. 동적 라우팅 프로토콜 및 알고리즘의 예는 RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First), EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) 및 BGP (Border Gateway Protocol)를 포함한다.
일부 경우에서, 경로 선택은 최상의 경로를 선택하거나 예측하기 위해 다수의 라우트에 라우팅 메트릭(routing metric)을 적용하는 것을 수반한다. 대부분의 라우팅 알고리즘은 한 번에 하나의 네트워크 경로만을 사용한다. 다수의 경로 라우팅 기술은 다수의 대체 경로의 사용을 가능하게 한다. 컴퓨터 네트워크에서, 라우팅 알고리즘은 두 컴퓨팅 인스턴스 간의 최상의 경로를 예측하는데 사용될 수 있다. 라우팅 알고리즘은 대역폭, 네트워크 지연, 홉 카운트(hop count), 경로 비용, 로드(load), 최대 전송 유닛, 신뢰성 및 통신 비용과 같은 여러 요인을 기반으로 할 수 있다. 라우팅 테이블은 최상의 경로 목록을 저장한다. 토폴로지 데이터베이스는 최상의 경로 목록을 저장할 수 있으며 추가 정보를 더 저장할 수 있다.
일부 네트워크에서, 단일 엔티티(entity)가 최상의 경로를 선택하는 책임이 없다는 사실로 인해 라우팅이 복잡하다. 대신 다수의 엔티티가 단일 경로의 최상 경로 또는 이벤트 부분을 선택하는 데 관여한다. 인터넷을 통한 컴퓨터 네트워킹의 맥락에서, 인터넷은 인터넷 서비스 제공자 (ISP : Internet Service Provider)와 같은 자율 시스템 (AS : autonomous system)으로 분할된다. 각각의율 시스템은 네트워크와 관련된 경로를 제어한다. BGP (Border Gateway Protocol)를 기반으로 자율 시스템 레벨 경로가 선택된다. 각각의 자율 시스템 수준 경로는 정보 패킷이 하나의 컴퓨팅 인스턴스에서 다른 컴퓨팅 인스턴스로 이동하는 일련의 자율 시스템을 포함한다. 각각의 자율 시스템은 인접한 자율 시스템에 의해 제공되는 다수의 경로를 선택할 수 있다.
다양한 컴퓨팅 애플리케이션에 대해 다양한 장점과 단점을 가진 수많은 네트워크 토폴로지가 있다. 하나의 네트워크 토폴로지는 다수의 리프 노드(leaf node)와 통신하는 스파인 노드(spine node)를 포함하는 리프-스파인 네트워크 토폴로지이다. 리프-스파인 네트워크 토폴로지를 위한 기존 라우팅 프로토콜에는 많은 결함이 있으며 리프 노드가 비활성화되면 비효율적인 데이터 루프가 발생할 수 있다. 리프-스파인 네트워크 토폴로지를 위한 개선된 라벨링 프로토콜 및 라우팅 프로토콜에 대한 요구가 있다.
전술한 바에 비추어, 네트워크 컴퓨팅 환경에서 개선된 라우팅 동작을 위한 시스템, 방법 및 디바이스가 본 출원에 개시된다.
본 개시의 비 제한적이고 비 포괄적인 구현은 이하의 도면을 참조하여 설명되며, 동일한 도면 번호는 달리 명시되지 않는 한 다양한 도면을 통해 동일한 부분을 지칭한다. 본 개시의 장점은 이하의 설명 및 첨부 도면과 관련하여 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 인터넷을 통해 통신하는 네트워크 연결된 디바이스 시스템의 개략도이다.
도 2는 제 1 스위치와 제 2 스위치 사이에 제 1 홉 게이트웨이 이중화를 갖는 네트워크의 개략도이다.
도 3은 복구 경로 시그널링(repair path signaling)을 구현하는 제 1 스위치와 제 2 스위치 사이에 제 1 홉 게이트웨이 이중화를 갖는 네트워크의 개략도이다.
도 4는 ARP (Sync of Address Resolution Protocol) 테이블을 구현하는 제 1 스위치와 제 2 스위치 사이에 제 1 홉 게이트웨이 이중화를 갖는 네트워크의 개략도이다.
도 5는 정상 상태(steady state) 이스트-웨스트(East-West) 흐름을 예시하는 제 1 스위치와 제 2 스위치 사이에 제 1 홉 게이트웨이 이중화를 갖는 네트워크의 개략도이다.
도 6은 정상 상태 노스-사우스(North-South) 흐름을 예시하는 제 1 스위치와 제 2 스위치 사이에 제 1 홉 게이트웨이 이중화를 갖는 네트워크의 개략도이다.
도 7은 이스트-웨스트 흐름에서의 링크 장애를 예시하는 제 1 스위치와 제 2 스위치 사이에 제 1 홉 게이트웨이 이중화를 갖는 네트워크의 개략도이다.
도 8은 노스-사우스 흐름에서의 링크 장애를 예시하는 제 1 스위치와 제 2 스위치 사이에 제 1 홉 게이트웨이 이중화를 갖는 네트워크의 개략도이다.
도 9는 오펀(orphan) ESI(orphan Ethernet segment identifier) 호스트에 대한 ARP(address resolution protocol)에 대한 요청을 예시하는 제 1 스위치와 제 2 스위치 사이에 제 1 홉 게이트웨이 이중화를 갖는 네트워크의 개략도이다.
도 10은 ARP를 갖는 오펀 ESI 호스트로부터의 응답을 예시하는 제 1 스위치와 제 2 스위치 사이에 제 1 홉 게이트웨이 이중화를 갖는 네트워크의 개략도이다.
도 11은 예시적인 컴퓨팅 디바이스의 컴포넌트를 예시하는 개략도이다.
네트워크 컴퓨팅 환경에서 개선된 네트워크 토폴로지, 라우팅 라벨링(routing labeling) 및 라우팅 프로토콜을 위한 시스템, 방법 및 디바이스가 본 출원에 개시된다. 본 개시의 실시예는 제 1 스위치와 제 2 스위치 사이에 제 1 홉 게이트웨이 이중화를 갖는 네트워크이다. 네트워크에서, 하나 이상의 호스트 가상 머신이 가상 인터페이스를 통해 제 1 스위치와 제 2 스위치에 연결된다. 제 1 홉 게이트웨이 이중화는 멀티 섀시 본드 인터페이스(chassis bond interface)를 사용하여 최상의 경로 이중화 솔루션을 제공한다.
일 실시예에서, 시스템은 제 1 홉 게이트웨이 이중화를 갖는 네트워크를 포함한다. 시스템은 네트워크 토폴로지의 제 1 스위치와 제 2 스위치를 포함한다. 시스템은 제 1 스위치 및 제 2 스위치 중 적어도 하나와 통신하는 호스트 가상 머신을 포함한다. 시스템은 제 1 스위치를 제 2 스위치에 연결하는 라우팅된 피어 링크(peer link)를 포함한다. 시스템은 제 1 스위치와 제 2 스위치가 동일한 IP (인터넷 프로토콜) 어드레스와 MAC (미디어 액세스 제어) 어드레스를 갖도록 한다.
컴퓨터 네트워크 환경에서 스위치나 라우터와 같은 네트워킹 디바이스는 하나의 목적지에서 최종 목적지로 정보를 송신하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 패키지 및 메시지는 사람의 집 내의 컴퓨터와 같은 제 1 위치에서 생성될 수 있다. 데이터 패키지 및 메시지는 웹 브라우저와 상호 작용하고 인터넷을 통해 액세스할 수 있는 원격 서버에 정보를 요청하거나 정보를 제공하는 사람으로부터 생성될 수 있다. 예를 들어, 데이터 패키지와 메시지는 인터넷에 연결된 웹 페이지에서 액세스할 수 있는 형태(form)에 사람이 입력한 정보일 수 있다. 데이터 패키지와 메시지는 사람의 컴퓨터에서 지리적으로 매우 멀리 떨어져 있는 원격 서버로 송신되어야 할 수 있다. 그 사람의 집에 있는 라우터와 원격 서버간에 직접적인 통신이 없을 가능성이 크다. 따라서, 데이터 패키지와 메시지는 원격 서버의 최종 목적지에 도달할 때까지 다른 네트워킹 디바이스로 "호핑(hopping)"하여 이동해야 한다. 개인의 집에 있는 라우터는 데이터 패키지와 메시지가 원격 서버의 최종 목적지에 도달할 때까지 인터넷에 연결된 다수의 상이한 디바이스를 통해 데이터 패키지와 메시지를 송신하는 경로를 결정해야 한다.
제 1 위치에서 최종 목적지까지 최상의 경로를 결정하고 다음 목적지로 데이터 패키지 및 메시지를 포워딩하는 프로세스는 스위치나 라우터와 같은 네트워킹 디바이스에 의해 수행되는 중요한 기능이다. 네트워크에서 네트워킹 디바이스 간의 연결을 네트워크 토폴로지라고 한다. 네트워크 토폴로지는 통신 네트워크에서 링크 및 노드와 같은 엘리먼트의 배열이다. 네트워크 토폴로지는 유선 링크, 무선 링크 또는 네트워크의 노드 간 유선 및 무선 링크 조합을 포함할 수 있다. 유선 링크의 몇 가지 예는 동축 케이블, 전화선, 전력선, 리본 케이블, 광섬유 등을 포함한다. 무선 링크의 일부 예로는 위성, 셀룰러 신호, 라디오 신호, 자유 공간 광 통신 등을 포함한다. 네트워크 토폴로지는 네트워크의 모든 노드 (예를 들어, 컴퓨터, 라우터, 스위치 및 기타 디바이스)의 표시와 노드 간의 링키지(linkage) 표시를 포함한다. 네트워크 토폴로지 및 네트워크 라우팅을 개선하기 위한 시스템, 방법 및 디바이스가 본 출원에 개시된다.
본 개시의 이해를 증진시키기 위해, 다수의 네트워킹 컴퓨팅 디바이스 및 프로토콜에 대한 일부 설명이 제공될 것이다.
BGP 인스턴스는 네트워크에서 정보를 라우팅하기 위한 디바이스이다. BGP 인스턴스는 라우트 리플렉터 어플라이언스(route reflector appliance)의 형태를 취할 수 있다. BGP 인스턴스는 스위치, 라우터 또는 스위치의 BGP 스피커에서 실행될 수 있다. 높은 수준에서, BGP 인스턴스는 프리픽스(prefix)에 대해 학습한 모든 경로를 최상 경로 컨트롤러로 발송한다. 최상 경로 컨트롤러는 이러한 경로 중에서 최상의 경로 세트로 응답한다. 최상 경로 컨트롤러는 임의의 경로에 대한 다음 홉(hop) 및 속성을 수정할 수 있다. 최상의 경로가 수신되면 BGP 인스턴스는 로컬 RIB (Routing Information Base)를 업데이트하고 최상의 경로를 그 이웃(neighbor)에 광고한다.
스위치 (대안적으로 스위칭 허브, 브리징 허브 또는 MAC 브리지라고도 함)는 네트워크를 생성한다. 대부분의 내부 네트워크는 스위치를 사용하여 건물이나 캠퍼스의 컴퓨터, 프린터, 전화, 카메라, 조명 및 서버를 연결한다. 스위치는 네트워크로 연결된 디바이스가 서로 효율적으로 통신할 수 있도록 하는 컨트롤러 역할을 한다. 스위치는 패킷 스위칭을 사용하여 컴퓨터 네트워크의 디바이스를 연결하여 데이터를 수신, 처리 및 목적지 디바이스로 포워딩한다. 네트워크 스위치는 하드웨어 어드레스를 사용하여 OSI (Open Systems Interconnection) 모델의 데이터 링크 계층 (계층 2)에서 데이터를 처리하고 포워딩하는 멀티 포트 네트워크 브리지이다. 일부 스위치는 라우팅 기능을 추가로 통합하여 네트워크 계층 (계층 3)에서 데이터를 처리할 수도 있다. 이러한 스위치는 일반적으로 계층 3 스위치 또는 멀티 계층 스위치로 알려져 있다.
라우터는 네트워크를 연결한다. 스위치와 라우터는 유사한 기능을 수행하지만 각각은 네트워크에서 수행할 고유한 기능이 있다. 라우터는 컴퓨터 네트워크간에 데이터 패킷을 포워딩하는 네트워킹 디바이스이다. 라우터는 인터넷에서 트래픽 전달 기능을 수행한다. 웹 페이지, 이메일 또는 기타 형태의 정보와 같이 인터넷을 통해 발송되는 데이터는 데이터 패킷의 형태로 발송된다. 패킷은 전형적으로 패킷이 목적지 노드에 도달할 때까지 인터 네트워크(internetwork) (예를 들어, 인터넷)를 구성하는 네트워크를 통해 한 라우터에서 다른 라우터로 포워딩된다.라우터는 서로 다른 네트워크의 두 개 이상의 데이터 라인에 연결된다. 데이터 패킷이 라인 중 하나에 들어 오면, 라우터는 패킷의 네트워크 어드레스 정보를 판독하여 최종 목적지를 결정한다. 그런 다음, 라우터의 라우팅 테이블 또는 라우팅 정책에 정보를 사용하여 라우터는 이동 중인 다음 네트워크로 패킷을 보낸다. BGP 스피커는 BGP (Border Gateway Protocol)로 인에이블된 라우터이다.
CE 라우터 (Customer Edge Router)는 고객의 LAN과 제공자의 코어 네트워크 사이에 인터페이스를 제공하는 고객 구내(premise)에 위치된 라우터이다. CE 라우터, 제공자 라우터 및 제공자 에지 라우터는 멀티 프로토콜 라벨 스위칭 아키텍처의 컴포넌트다. 제공자 라우터는 제공자 또는 캐리어 네트워크의 코어에 위치된다. 제공자 에지 라우터는 네트워크 에지에 있다. 고객 에지 라우터는 제공자 에지 라우터에 연결되고 제공자 에지 라우터는 제공자 라우터를 통해 다른 제공자 에지 라우터에 연결된다.
라우팅 테이블 또는 라우팅 정보 베이스 (RIB : routing information base)는 특정 네트워크 목적지에 대한 라우트를 나열하는 라우터 또는 네트워크 연결된 컴퓨터에 저장된 데이터 테이블이다. 일부 경우에, 라우팅 테이블은 거리, 무게 등과 같은 경로에 대한 메트릭(metric)을 포함한다. 라우팅 테이블은 그것이 저장된 라우터 주변의 네트워크 토폴로지에 대한 정보를 포함한다. 라우팅 테이블의 구성은 라우팅 프로토콜의 주요 목표이다. 정적 라우트(static route)는 자동이 아닌 방법으로 라우팅 테이블에 만들어진 엔트리(entry)이며 일부 네트워크 토폴로지 발견 절차의 결과가 아니라 고정된다. 라우팅 테이블은 네트워크 ID, 메트릭, 다음 홉을 위한 필드를 포함하여 적어도 3 개의 정보 필드를 포함할 수 있다. 네트워크 ID는 목적지 서브넷이다. 메트릭은 패킷이 발송되는 경로의 라우팅 메트릭이다. 라우트는 가장 낮은 메트릭을 갖는 게이트웨이 방향으로 진행한다. 다음 홉은 패킷이 최종 목적지로 가는 도중에 발송될 다음 스테이션의 어드레스이다. 라우팅 테이블은 라우트와 관련된 서비스 품질, 라우트와 관련된 필터링 기준 목록에 대한 링크, 이더넷 카드용 인터페이스 등을 더 포함할 수 있다.
라우팅 테이블의 개념을 설명하기 위해, 라우팅 테이블은 패키지를 배달하기 위해 맵을 사용하는 것과 유사할 수 있다. 라우팅 테이블은 패키지를 최종 목적지로 배달하기 위해 맵을 사용하는 것과 유사하다. 노드가 네트워크 상의 다른 노드로 데이터를 발송해야 하는 경우, 노드는 먼저 데이터를 발송할 위치를 알아야 한다. 노드가 목적지 노드에 직접 연결될 수 없는 경우, 노드는 목적지 노드에 대한 적절한 라우트를 따라 다른 노드로 데이터를 발송해야 한다. 대부분의 어느 노드가 작동할 수 있는 지를 파악하지 않는다. 대신 노드는 LAN의 게이트웨이에 IP 패킷을 발송한 다음 데이터를 올바른 목적지로 라우팅하는 방법을 결정한다. 각각의 게이트웨이는 다양한 데이터 패키지를 배달하는 방법을 추적해야 하며 이를 위해 라우팅 테이블을 사용한다. 라우팅 테이블은 맵과 같은 경로를 추적하고 이러한 경로를 사용하여 트래픽을 포워딩할 방법을 결정하는 데이터베이스이다. 게이트웨이는 또한 라우팅 테이블의 콘텐츠를 정보를 요청하는 다른 노드와 공유할 수 있다.
개별 홉(hop-by-hop) 라우팅의 경우, 각 라우팅 테이블은 도달 가능한 모든 목적지에 대해 해당 목적지, 즉 다음 홉에 대한 경로를 따라 다음 디바이스의 어드레스를 나열한다. 라우팅 테이블이 일관적이라고 가정하면, 패킷을 목적지의 다음 홉으로 중계(relay)하는 알고리즘은 네트워크의 임의의 위치에 데이터를 배달하는 데 충분하다. 개별 홉(Hop-by-hop)은 IP 인터네트워크 계층(Internetwork Layer) 및 OSI (Open Systems Interconnection) 모델의 특성이다.
OSI (Open Systems Interconnection) 모델은 기저(underlying) 내부 구조 및 기술에 관계없이 컴퓨팅 시스템의 통신 기능을 특성화하고 표준화하는 개념적 모델이다. OSI 모델의 목표는 표준 통신 프로토콜과 다양한 통신 시스템의 상호 운용이다. OSI 모델은 통신 시스템을 추상화 계층으로 분할한다. 계층은 그 위에 있는 계층에 서비스를 제공(serve)하고 아래 계층에 의해 서비스를 제공받는다. 예를 들어, 네트워크를 통해 에러 없는 통신을 제공하는 계층은 그 위에 있는 애플리케이션에 의해 필요한 경로를 제공하는 반면 다음 아래 계층을 호출하여 해당 경로의 콘텐츠를 구성하는 패킷을 발송하고 수신한다. 동일한 계층에 있는 두 인스턴스는 해당 계층에서 수평 연결로 연결된 것으로 시각화된다. 통신 프로토콜은 한 호스트의 엔티티가 다른 호스트의 동일한 계층에 있는 대응하는 엔티티와 상호 작용하도록 한다. OSI 모델과 같은 서비스 정의는 (N-1) 계층에 의해 (N) 계층에 제공되는 기능을 추상적으로 설명하고, 여기서, N은 로컬 호스트에서 동작하는 프로토콜 계층 중 하나이다.
라우트 제어는 인터넷 연결을 개선하고 대역폭 비용과 전반적인 인터네트워크 동작을 줄이는 것을 목표로 하는 네트워크 관리 유형이다. 일부 라우트 제어 서비스는 전체 인터넷 성능을 개선하고 최소한의 비용으로 사용 가능한 인터넷 대역폭 사용을 미세 조정하기 위해 함께 작동하는 하드웨어 기반 및 소프트웨어 기반 제품 및 서비스 제품군(suite)을 포함한다. 라우트 제어는 네트워크 또는 자율 시스템이 다수의 제공자로부터 인터넷 대역폭을 소싱(sourcing)하는 시나리오에서 성공할 수 있다. 라우트 제어는 데이터 송신을 위한 최적의 경로를 선택하는 데 도움이 될 수 있다.
일부 네트워크 통신 시스템은 수천 개의 처리 노드가 있는 대규모 엔터프라이즈 레벨(enterprise-level) 네트워크이다. 수천 개의 처리 노드는 다수의 ISP (Internet Service Provider)의 대역폭을 공유하고 상당한 인터넷 트래픽을 처리할 수 있다. 이러한 시스템은 매우 복잡할 수 있으며 수락 가능한 인터넷 성능을 제공하도록 적절하게 구성되어야 한다. 최적의 데이터 송신을 위해 시스템을 올바르게 구성하지 않으면 인터넷 액세스 속도가 느려지고 시스템은 높은 대역폭 소비와 트래픽을 경험할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 이러한 문제를 제거하거나 줄이기 위한 일련의 서비스가 구현될 수 있다. 이 서비스 세트를 라우팅 제어라고 할 수 있다.
라우팅 제어 메커니즘의 일 실시예는 하드웨어와 소프트웨어로 구성된다. 라우팅 제어 메커니즘은 인터넷 서비스 제공자 (ISP)와의 연결을 통해 나가는 모든 트래픽을 모니터링한다. 라우팅 제어 메커니즘은 효율적인 데이터 송신을 위한 최상의 경로를 선택하는 데 도움이 된다. 라우팅 제어 메커니즘은 모든 ISP의 성능과 효율성을 계산하고 적용 가능한 영역에서 최적으로 수행된 ISP 만 선택할 수 있다. 비용, 성능 및 대역폭과 관련하여 정의된 파라미터에 따라 라우트 제어 디바이스가 구성될 수 있다.
데이터 송신을 위한 최상의 경로를 결정하기 위한 알려진 알고리즘을 BGP (Border Gateway Protocol)이라고 한다. BGP는 인터넷의 자율 시스템에 대한 라우팅 정보를 제공하는 경로 벡터 프로토콜(path-vector protocol)이다. BGP가 잘못 구성되면 서버 가용성 및 보안 문제가 발생할 수 있다. 추가하여, 수정된 BGP 라우트 정보는 공격자가 트래픽의 큰 블록을 리다이렉션(redirect)하여 트래픽이 의도된 목적지에 도달하기 전에 특정 라우터로 이동하도록 허용할 수 있다. BGP 최상 경로 알고리즘은 트래픽 포워딩을 위해 인터넷 프로토콜 (IP) 라우팅 테이블에 설치할 최상의 경로를 결정하도록 구현될 수 있다. BGP 라우터는 동일한 목적지에 대한 다수의 경로를 수신하도록 구성될 수 있다.
BGP 최상 경로 알고리즘은 현재 최상 경로로 제 1 유효한 경로를 할당한다. BGP 최상 경로 알고리즘은 BGP가 유효한 경로 목록의 끝에 도달할 때까지 목록의 다음 경로와 최상 경로를 비교한다. 해당 목록은 최상의 경로를 결정하는 데 사용되는 규칙을 제공한다. 예를 들어, 목록은 가중치가 가장 높은 경로가 선호되고, 로컬 선호도(local preference)가 없는 경로가 선호되며, 네트워크 또는 집성(aggregate) BGP를 통해 로컬에서 발원된 경로가 선호되고, 최단 경로가 선호되고, 가장 낮은 멀티 엑시트 판별자(multi-exit discriminator)를 갖는 경로가 선호된다 는 등의 표시를 포함할 수 있다. BGP 최상 경로 선택 프로세스는 커스터마이즈(customize)될 수 있다.
BGP 라우팅의 맥락에서, 각 라우팅 도메인은 자율 시스템 (AS : autonomous system)으로 알려져 있다. BGP는 두 개의 라우팅 도메인을 연결하기 위해 인터넷을 통한 경로 선택을 지원한다. BGP는 전형적으로 최단 AS 경로라고하는 가장 적은 수의 자율 시스템을 횡단하는 라우트 선택한다. 일 실시예에서, BGP가 인에이블되면, 라우터는 ISP일 수 있는 BGP 이웃으로부터 인터넷 라우트의 목록을 가져올 것이다. 그런 다음 BGP는 목록을 면밀히 조사하여 최단 AS 경로를 갖는 라우트를 찾는다. 이러한 라우트는 라우터의 라우팅 테이블에 입력될 수 있다. 일반적으로 라우터는 AS에 대한 최단 경로를 선택할 것이다. BGP는 경로 속성을 사용하여 트래픽을 특정 네트워크로 라우팅하는 방법을 결정한다.
ECMP (Equal Cost Multipath) 라우팅은 단일 목적지로의 다음 홉 패킷 포워딩이 다수의 "최상 경로"를 통해 발생할 수 있는 라우팅 전략이다. 다수의 최상 경로는 라우팅 메트릭 계산을 기반으로 동일하다. 라우팅은 단일 라우터로 제한되는 각 홉별(per-hop) 결정이므로 많은 라우팅 프로토콜과 함께 다수의 경로 라우팅이 사용될 수 있다. 다수의 경로 라우팅은 다수의 경로에 걸쳐 트래픽을 로드 밸런싱(load-balacing)하여 대역폭을 크게 증가시킬 수 있다. 그러나 실제로 전략이 배치될 때 ECMP 라우팅에 대해 알려진 많은 문제가 있다. 개선된 ECMP 라우팅을 위한 시스템, 방법 및 디바이스가 본 출원에 개시된다.
Clos 네트워크가 텔레통신(telecommunication)에 배치될 수 있다. Clos 네트워크는 멀티 스테이지 스위칭 시스템의 이상화를 나타내는 멀티 스테이지 회로 스위칭 네트워크이다. Clos 네트워크는 인그레스(ingress) 단계, 중간 단계 및 이그레스(egress) 단계를 포함하여 세 단계를 포함한다. 각 단계는 여러 크로스바 스위치(crossbar switch )로 구성된다. 각 셀은 사용 가능한 중간 단계 크로스바 스위치 중 임의의 것을 통해 관련 이그레스 크로스바 스위치로 라우팅될 수 있는 인그레스 크로스바 스위치로 들어간다. 인그레스 스위치를 중간 단계 스위치에 연결하는 링크와 중간 단계 스위치를 이그레스 스위치에 연결하는 링크가 모두 자유(free)인 경우 특정 새로운 호출에 대해 중간 단계 크로스바를 사용할 수 있다.
리프-스파인(leaf-spine) 네트워크 토폴로지가 컴퓨터 네트워크에서 노드를 연결하기 위해 배치될 수 있다. 리프-스파인 토폴로지는 리프 계층과 스파인 계층을 포함하여 두 개의 계층을 갖는다. 리프 계층은 서버, 방화벽,로드 밸런서(load balancer) 및 에지 라우터와 같은 디바이스에 연결하는 액세스 스위치로 구성된다. 스파인 계층은 라우팅을 수행하는 스위치로 구성되며 모든 리프 스위치가 각 스파인 스위치와 상호 연결되는 네트워크의 백본(backbone)을 형성한다. 리프-스파인 토폴로지에서, 모든 디바이스는 서로 동일한 수의 링크에 위치되며 정보 송신을 위한 예측 가능하고 일관된 지연 또는 레이턴시(latency) 를 포함한다.
VLAN (virtual local area network)은 데이터 링크 계층의 컴퓨터 네트워크에서 분할되고 격리된 브로드 캐스트 도메인(broadcast domain)이다. VLAN은 네트워크 프레임에 태그를 적용하고 네트워킹 시스템에서 이러한 태그를 처리하여 물리적으로 단일 네트워크에 있지만 별도의 네트워크간에 분할된 것처럼 작동하는 네트워크 트래픽의 모양과 기능을 생성할 수 있다. VLAN은 다수의 케이블 및 네트워킹 디바이스를 배치할 필요없이 동일한 물리적 네트워크에 연결되어 있음에도 불구하고 네트워크 애플리케이션을 별도로 유지할 수 있다.
SVI (Switched Virtual Interface)는 관리되는 스위치에 대해 태그가 지정되지 않은(untagged) VLAN 패킷을 송신하는 가상 인터페이스 및 포트이다. 전형적으로 스위치는 동일한 브로드 캐스트 도메인 (단일 VLAN) 내의 호스트에만 트래픽을 발송하고 라우터는 상이한 브로드 캐스트 도메인 (다른 VLAN) 간의 트래픽을 처리한다. 이러한 구현에서 상이한 브로드 캐스트 도메인의 네트워크 디바이스는 라우터 없이 통신할 수 없다. SVI가 구현되면 스위치는 가상 계층 3 인터페이스를 사용하여 트래픽을 다른 계층 3 인터페이스로 라우팅할 수 있다. 이것은 물리적 라우터에 대한 요구를 제거한다. VLAN은 LAN을 더 작은 세그먼트로 분할하고 로컬 트래픽을 VLAN 내에 유지함으로써 네트워크의 로드를 줄인다. 그러나 각 VLAN는 고유한 도메인이 있기 때문에, VLAN이 데이터를 라우터를 통해 전달하지 않고 다른 VLAN으로 데이터를 전달하는 메커니즘이 필요하다. SVI가 그러한 메커니즘이다. SVI는 일반적으로 스위치 (예를 들어, 계층 3 및 계층 2 스위치)에서 발견된다. SVI가 구현되면 스위치는 발송 VLAN에 로컬인 패킷 목적지를 인식하고 다른 VLAN에 대해 목적지가 된 패킷을 스위칭할 수 있다. 일 실시예에서, VLAN과 SVI 사이에 일대일 매핑이 있다. 이러한 실시예에서 단일 SVI 만 VLAN에 매핑될 수 있다.
본 개시에 따른 원리의 이해를 촉진하기 위해, 이제 도면에 예시된 실시예가 참조될 것이며, 이를 설명하기 위해 특정 언어가 사용될 것이다. 그럼에도 불구하고 본 개시의 범위의 제한이 의도되지 않음이 이해될 것이다. 본 출원에 예시된 발명 특징의 임의의 변경 및 추가 수정, 및 본 출원에 예시된 개시의 원리의 임의의 추가 적용은 일반적으로 관련 기술 분야의 숙련자에게 발생하고 본 개시를 소유하는 것은 청구된 개시의 범위 내에서 고려되어야 한다.
네트워크 컴퓨팅 환경에서 객체(object)의 수명 주기를 추적하기 위한 구조, 시스템 및 방법이 개시되고 설명되기 전에, 본 개시가 특정 구조, 구성, 프로세스 단계 및 재료는 다소 다를 수 있으므로 본 출원에 개시된 이러한 구조, 구성, 프로세스 단계 및 재료에 제한되지 않음을 이해해야 한다. 또한, 본 출원에 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 목적으로만 사용되며 본 개시의 범위가 첨부된 청구 범위 및 그 등가물에 의해서만 제한될 것이기 때문에 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 한다.
본 개시의 주제를 설명하고 청구함에 있어서, 다음과 같은 용어는 아래에서 정하는 정의에 따라 사용된다.
본 명세서 및 첨부된 청구 범위에서 사용된, 단수 형태 "a", "an” 및 "the"는 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함한다는 점에 유의해야 한다.
본 출원에서 사용된, 용어 "포함하는", "포함하는", "함유하는", "특징되는” 및 그 문법적 등가물은 추가의, 인용되지 않은 엘리먼트 또는 방법 단계를 배제하지 않는 포괄적이거나 개방적인 용어이다.
본 출원에 사용된, "구성되는(consisting of)"이라는 문구 및 그에 상응하는 문법적 표현은 청구 범위에 명시되지 않은 엘리먼트 또는 단계를 배제한다.
본 출원에 사용된, "본질적으로 구성되는(consisting essentially of)"이라는 문구 및 그의 문법적 등가물은 청구 범위를 특정된 재료 또는 단계 및 청구된 개시의 기본적이고 신규한 특성 또는 특성들에 실질적으로 영향을 미치지 않는 것들로 제한한다.
이제 도면을 참조하면, 도 1은 디바이스를 인터넷에 연결하기 위한 시스템 (100)의 개략도를 예시한다. 시스템 (100)은 스위치 (106)에 의해 연결된 다수의 근거리 통신망 (160)을 포함한다. 다수의 근거리 통신망 (160) 각각은 라우터 (162)를 통해 공중 인터넷을 통해 서로 연결될 수 있다. 도 1에 예시된 예시 시스템(100)에서, 2 개의 근거리 통신망 (160)이 존재한다. 그러나, 공중 인터넷을 통해 서로 연결된 다수의 근거리 통신망 (160)이 있을 수 있음을 이해해야 한다. 각각의 근거리 통신망 (160)은 스위치 (106)를 통해 서로 연결된 다수의 컴퓨팅 디바이스 (108)를 포함한다. 다수의 컴퓨팅 디바이스 (108)는 예를 들어, 데스크톱 컴퓨터, 랩톱, 프린터, 서버 등을 포함할 수 있다. 근거리 통신망 (160)은 라우터 (162)를 거쳐 공중 인터넷을 통해 다른 네트워크와 통신할 수 있다. 라우터 (162)는 다수의 네트워크를 서로 연결한다. 라우터 (162)는 인터넷 서비스 제공자 (102)에 연결된다. 인터넷 서비스 제공자 (102)는 하나 이상의 네트워크 서비스 제공자 (104)에 연결된다. 네트워크 서비스 제공자 (104)는 도 1에 도시된 바와 같이 다른 로컬 네트워크 서비스 제공자 (104)와 통신한다.
스위치 (106)는 패킷 스위칭을 이용하여 근거리 통신망 (160)에 있는 디바이스를 연결하여 데이터를 수신, 처리하여 목적지 디바이스로 포워딩한다. 스위치 (106)는 예를 들어, 프린터로 향하는 컴퓨터로부터 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 스위치 (106)는 데이터를 수신하고, 데이터를 처리하고, 데이터를 프린터로 발송할 수 있다. 스위치 (106)는 계층 1 스위치, 계층 2 스위치, 계층 3 스위치, 계층 4 스위치, 계층 7 스위치 등일 수 있다. 계층 1 네트워크 디바이스는 데이터를 전송하지만 그것을 통해 들어오는 트래픽을 관리하지 않다. 계층 1 네트워크 디바이스의 예는 이더넷 허브(Ethernet hub)이다. 계층 2 네트워크 디바이스는 하드웨어 어드레스를 사용하여 데이터 링크 계층 (계층 2)에서 데이터를 처리하고 포워딩하는 멀티 포트 디바이스이다. 계층 3 스위치는 라우터에 의해 일반적으로 수행되는 기능의 일부 또는 전부를 수행할 수 있다. 그러나, 일부 네트워크 스위치는 단일 유형의 물리적 네트워크, 전형적으로 이더넷을 지원하는 것으로 제한되는 반면 라우터는 상이한 포트에서 서로 다른 유형의 물리적 네트워크를 지원할 수 있다.
라우터 (162)는 컴퓨터 네트워크간에 데이터 패킷을 포워딩하는 네트워킹 디바이스이다. 도 1에 도시된 예시적인 시스템 (100)에서, 라우터 (162)는 근거리 통신망 (160) 사이에서 데이터 패킷을 포워딩하는 것이다. 그러나, 라우터 (162)는 근거리 통신망 (160) 사이에서 데이터 패킷을 포워딩하는데 반드시 적용되는 것은 아니며 광역 통신망 사이에서 데이터 패킷을 포워딩하는데 사용될 수 있다. 라우터 (162)는 인터넷 상에서 트래픽 방향 기능(traffic direction function)을 수행한다. 라우터 (162)는 구리 케이블, 광섬유 또는 무선 전송과 같은 상이한 유형의 물리 계층 연결을 위한 인터페이스를 가질 수 있다. 라우터 (162)는 상이한 네트워크 계층 송신 표준을 지원할 수 있다. 각각의 네트워크 인터페이스는 데이터 패킷이 한 전송 시스템에서 다른 전송 시스템으로 포워딩되도록 하는데 사용된다. 라우터 (162)는 또한 각각 다른 네트워크 프리픽스를 갖는 서브넷으로 알려진 컴퓨터 디바이스의 둘 이상의 논리적 그룹을 연결하는데 사용될 수 있다. 라우터 (162)는 도 1에 도시된 바와 같이 기업 내, 기업과 인터넷 사이 또는 인터넷 서비스 제공자의 네트워크 사이의 연결을 제공할 수 있다. 일부 라우터 (162)는 다양한 인터넷 서비스 제공자를 상호 연결하도록 구성되거나 대기업 네트워크에서 사용될 수 있다. 더 작은 라우터 (162)는 전형적으로 가정 및 사무실 네트워크를 위한 인터넷 연결을 제공한다. 도 1에 도시된 라우터 (162)는 에지 라우터, 가입자 에지 라우터, 제공자 간(inter-provider) 경계 라우터(border router), 코어 라우터, 인터넷 백본, 포트 포워딩, 음성/데이터/팩스/비디오 처리 라우터 등과 같은 네트워크 송신에 적합한 임의의 라우터를 나타낼 수 있다.
인터넷 서비스 제공자 (ISP) (102)는 인터넷 접속, 사용 또는 참여를 위한 서비스를 제공하는 조직이다. ISP (102)는 상업, 커뮤니티 소유, 비영리 또는 개인 소유와 같은 다양한 형태로 조직될 수 있다. ISP (102)에 의해 전형적으로 제공되는 인터넷 서비스는 인터넷 액세스, 인터넷 트랜짓, 도메인 이름 등록, 웹 호스팅, 유즈넷 서비스(Usenet service) 및 코로케이션(collocation)을 포함한다. 도 1에 도시된 ISP (102)는 호스팅 ISP, 트랜짓(transit) ISP, 가상 ISP, 프리(free) ISP, 무선 ISP 등과 같은 적절한 ISP를 나타낼 수 있다.
네트워크 서비스 제공자 (NSP) (104)는 인터넷 서비스 제공자에게 직접 인터넷 백본 액세스를 제공함으로써 대역폭 또는 네트워크 액세스를 제공하는 조직이다. 네트워크 서비스 제공자는 네트워크 액세스 포인트 (NAP : network access point)에 대한 액세스를 제공할 수 있다. 네트워크 서비스 제공자 (104)는 때때로 백본 제공자 또는 인터넷 제공자로 지칭된다. 네트워크 서비스 제공자 (104)는 고속 인터넷 액세스를 제공하는 텔레통신 회사, 데이터 캐리어, 무선 통신 제공자, 인터넷 서비스 제공자 및 케이블 텔레비전 운영자를 포함할 수 있다. 네트워크 서비스 제공자 (104)는 또한 정보 기술 회사를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 시스템 (100)는 예시 일 뿐이며 네트워크와 컴퓨팅 디바이스 사이에서 데이터를 송신하기 위해 많은 다른 구성 및 시스템이 생성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 네트워크 형성에는 많은 사용자 지정 가능성(customizability)이 있기 때문에 컴퓨터간에 또는 네트워크간에 데이터를 송신하기 위한 최상의 경로를 결정할 때보다 큰 사용자 지정 가능성을 만들고자 한다. 전술한 내용에 비추어, 컴퓨터 또는 특정 기업의 특정 그룹에 잘 맞는 최상의 경로 알고리즘을 결정할 때, 더 큰 사용자 지정 가능성을 가능하게 하기 위해 최상의 경로 계산을 외부 디바이스로 오프로드(offloading)하기 위한 시스템, 방법 및 디바이스가 본 출원에 개시된다.
도 2-10은 제 1 홉 게이트웨이 이중화(redundancy)를 구현하기 위한 네트워크의 실시예를 예시한다. 일 실시예에서, 호스트 가상 머신은 스위치에 연결된다. 스위치는 도 2-10에서 T1 및 T2로 도시된다. 도 2-10의 실시예는 멀티 섀시 본드 인터페이스를 사용하여 최상의 경로 이중화를 구축하는 수단을 예시한다.
도 2-10의 실시예의 토폴로지는 호스트 가상 머신를 가로질러 스위치 T1 및 T2에 분산된 인터페이스를 포함한다. 이 인터페이스는 호스트 가상 머신에서 동일한 본드 인터페이스의 일부이다. 링크는 각각의 스위치 T1 및 T2의 VLAN (가상 근거리 통신망)으로 종단된다. 실시예는 제 1 홉 게이트웨이로서 기능하는 계층 3 라우팅 인터페이스에 배치될 수 있다. 그러한 실시예에서, 호스트 가상 머신이 다른 호스트 가상 머신에 도달해야 하는 경우, 통신은 스위치 T1 및 T2 중 하나 이상에 의해 촉진될 수 있다. 스위치 T1 및 T2는 함께 호스트 가상 머신에 대한 가상 제 1 홉 게이트웨이 역할을 한다. 스위치 T1 및 T2는 호스트 가상 머신의 관점에서 동일한 게이트웨이 IP 어드레스 및 동일한 게이트웨이 MAC 어드레스로 구성된다. 따라서, 호스트 가상 머신의 관점에서, 호스트 가상 머신은 두 개의 상이한 스위치 T1 및 T2 상에 위치된 두 개의 게이트웨이 IP가 아니라 단일 게이트웨이 IP와 통신한다.
이중화는 스위치 T1 및 T2에 동일한 IP 및 MAC 어드레스를 구성하여 달성된다. 추가하여, IP 및 MAC 어드레스를 포함하는 라우팅된 피어 링크(routed peer link)가 스위치 T1과 T2 사이에 구성된다.
스위치 T1 및 T2는 BGP (Border Gateway Protocol) 시그널링을 통해 서로 시그널링할 수 있다. 일 실시예에서, T1 및 T2는 각각 링크 장애를 처리하기 위해 복구 경로(repair path)의 끝단(end)에 시그널링한다.
일 실시예에서, 링크 장애를 처리하기 위한 복구 경로가 있다. 예를 들어 스위치 T1과 호스트 가상 머신 간의 링크가 장애 발생한다. 호스트 가상 머신에서 오는 트래픽을 리다이렉션하기 위해 복구 경로를 사용하도록 T2를 인에이블해야 한다. 이렇게 하면 라우팅된 피어 링크를 통해 ESI (Ethernet Segment Identifier)에 연결할 수 있다. T2는 T1이 T1을 통해 다음 홉을 거쳐 ESI에 도달할 수 있음을 나타내는 BGP 메시지를 T1로부터 수신할 수 있다. T1이 본드를 통해 학습되는 임의의 호스트 가상 머신은 직접 연결된 호스트 가상 머신의 앵커 경로(anchor path)로 설치될 것이다. 링크 장애의 경우, 자동 복구 경로가 활성화되어 스위치 T2를 통해 트래픽을 발송한다.
일 실시예에서, ARP SYNC가 스위치 T1에 대해 수행되어 패킷을 호스트 가상 머신으로 라우팅한다. ARP SYNC는 T1 및 T2 내의 동기화(syncing) ARP 테이블을 포함한다. T1이 호스트 가상 머신으로부터 변경을 학습하면, T1은 BGP EVPN 시그널링을 사용하여 T2와 동기화할 수 있다. 변경이 있을 경우, BGP 시그널링이 자동으로 송신될 수 있다. 스위치 T1이 로컬 영역 SVI 인터페이스의 호스트 H1에서 ARP 바인딩을 학습하면, T1은 IP 및 IP가 학습된 사이트를 전달하는 T2에 대한 BGP EVPN 라우트 유형 2 메시지를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, ARP 응답이 오펀 ESI 호스트로부터 생성된다. ARP 응답은 ARP 요청을 발송하기 위해 스위치 T1과 T2 간의 메시징을 사용하여 수행될 수 있다. ARP 응답은 스위치 T1과 T2 사이의 BGP EVPN 라우트 유형 2 메시징을 사용하여 다시 발송될 수 있다.
일 실시예에서, 스위치 T1, T2와 호스트 가상 머신 또는 가상 가전 기기(virtual consumer electronics) 사이의 링크가 장애가 발생할 수 있다. 링크가 장애가 발생하면 경로가 포워딩으로부터 제거될 수 있다. 장애가 발생된 링크를 갖는 스위치는 자동으로 오류 경로(fault path)를 제거할 수 있다. 스위치는 모든 라우트를 학습하고 라우팅된 오버레이 프로토콜에 대한 라우트를 집성했을 수 있으며, 그런 다음 해당 경로에서 오류가 있는 경로가 철회(withdraw)되어 목적지로 향하는 트래픽이 더 이상 장애가 발생된 링크를 통해 발송되지 않을 것이다.
도 2는 제 1 홉 게이트웨이 이중화를 갖는 네트워크의 개략도이다. 네트워크는 스위치 또는 라우터와 같은 네트워킹 디바이스를 나타내는 T1 및 T2를 포함한다. T1과 T2는 각각 SVI (Switch Virtual Interface)를 포함한다. T1과 T2 사이에 라우팅된 피어 링크가 있다. T1과 T2 각각은 애니 캐스트(anycast) 게이트웨이 IP, 애니 캐스트 MAC 및 애니 캐스트 프록시 ARP를 포함한다. T1은 IP_t1라고 하는 로컬 피어 링크 IP를 광고한다(advertise). T2는 IP_t2라고 하는 로컬 피어 링크 IP를 광고한다. T1은 MAC_t1이라고 하는 MAC (Media Access Control) 어드레스를 광고한다. T2는 MAC_t2이라고 하는 MAC 어드레스를 광고한다. T1 및 T2는 SVI 연결을 통해 호스트 가상 머신과 통신한다.
네트워크는 T1과 T2가 이중화 애니 캐스트 중앙 집중식 게이트웨이 역할을 하도록 구성된다. T1 및 T2는 L2 LAG 번들(bundle)을 통해 멀티 홈 호스트에 대한 게이트웨이이다. T1 및 T2는 노스-사우스 라우팅을 위한 애니 캐스트 게이트웨이 IP와 함께 SVI 및 임의의 애니 캐스트 게이트웨이 MAC으로 구성된다. T1 및 T2는 링크 집성 (LAG : link aggregation) 메인 포트를 나타내는 공통 EVPN (ethernet virtual private network) ESI (ethernet segment identifier)로 구성된다. T1 및 T2는 미디어 액세스 제어-가상 라우팅 및 포워딩 라우트 타겟 (MAC-VRF RT : media access control-virtual routing and forwarding route target)을 사용하여 각 VLAN별(per-VLAN) EVPN 인스턴스로 구성된다. MAC-VRF RT는 자동으로 파생되거나 수동으로 구성될 수 있다. T1 및 T2는 보호를 위해 계층 3 인에이블 피어 링크로 구성된다. 일 실시예에서, BGP-EVPN 세션은 로컬 피어 링크 IP (IP_t1 및 IP_t2로 지칭될 수 있음)를 다음 홉으로 광고하기 위해 T1과 T2 사이에 설정된다.
네트워크는 RT-1을 통해 복구 경로를 시그널링하는 BGP-EVPN 제어 플레인(control plane)이 있다. BGP-EVPN 제어 플레인은 RT-2를 통해 ARP SYNC를 RT-2를 통해 ARP 요청을 추가로 시그널링한다.
데이터 센터 네트워크에서는, 이더넷 가상 사설망과 RT-1 기반 보호 시그널링을 사용하여 제 1 홉 게이트웨이 이중화를 제공할 수 있다. 이 구성에서는 T1/T2 북쪽의 L3 라우팅 네트워크가 가정된다. 이 경우, 액세스 및 IP 유니 캐스트(unicast) 트래픽에는 L2 연결 만 있다. 일 구현에서, L2 연결 만 액세스가 허용된다.
도 3은 EVPN RT-1을 통해 복구 경로 시그널링을 제공하는 네트워크를 예시한다. 네트워크에서, T1 및 T2 피어(peer)는 각 ESI별(per-ESI) RT-1 (이더넷 AD 라우트)을 IP_t1 및 IP_t2 다음 홉과 교환한다. 이는 이중화 그룹 피어 간의 로컬 ESI 연결을 시그널링한다. 추가하여 각 ESI별 RT-1은 MAC-VRF로 임포트(import)하기 위해 사용되는 ESI 메인 포트에 구성된 VLAN 용 EVI-RT와 광고된다. 이 각 ESI별(per-ESI) RT-1은 이중화 그룹 피어를 통해 주어진 ESI에서 직접 연결된 모든 호스트에 대한 계층 3 복구 경로를 시그널링하는데 레어리지(leverage)된다.
일 실시예에서, RT-2는 ARP가 학습된 위치에 따라 T1과 T2 enf 모두에 의해 항상 생성되지 않을 수 있으므로 복구 경로 시그널링을 위해 RT-1이 필요하다.그러한 실시예에서, 임의의 피어(peer)로부터 시그널링되는 복구 경로를 갖지 않는 ESI는 오펀 ESI로 간주되고 처리될 것이다.
도 4는 호스트 인접 동기화 및 복구 경로 프로그래밍을 제공하는 네트워크의 개략도이다. 네트워크는 로컬 ARP 캐시에서 로컬 (예를 들어, MAC+IP 및/또는 SVI)을 학습할 수 있다. 이는 SVI로부터 VLAN으로 파생된 EVPN 컨텍스트가 제공된다. 네트워크는 MAC 소스에서 파생된 주어진 EVPN 컨텍스트 내에서 HW MAC 학습 업데이트를 통해 로컬 (MAC에서 AC로)을 학습할 수 있다. 네트워크는 ARP 학습 MAC+IP에 대한 포트 및/또는 ESI를 도출하기 위해 로컬 MAC을 통해 로컬 MAC+IP 레절루션(resolution)를 추가로 수행할 수 있다. 분해(resolve)되면 네트워크는 이중화 그룹 피어 예를 들어, T1에서 T2에 걸쳐 MAC+IP 동기화를 위해 EVPN MAC+IP RT-2를 광고할 수 있다.
네트워크는 EVI-RT 매핑을 통해 MAC+IP RT-2를 MAC-VRF로 임포트(imort)하기 위해 T2를 참조할 수 있다. 네트워크는 수신된 MAC+IP에 대해 ESI에 대한 로컬 연결을 체크하기 위해 T1의 각 ESI별 RT-1 및 룩업(lookup) 로컬 ESI DB를 통해 T1에서 MAC+IP RT-2를 분해할 수 있다. 수신된 ESI가 로컬이고 작동중인 경우 네트워크는 그것이 동적으로 학습되지 않는 경우 수신된 IP에 대한 정적 ARP 엔트리를 로컬 VLAN SVI 인터페이스에 설치할 수 있다. FIB는 대응하는 ESI에 대해 RT-1 학습된 다음 홉을 통해 보호되는 ARP 학습 인접 라우트를 설치하기 위해 액세스될 수 있다.
로컬 ESI (동적 또는 SYNCed)에서 학습된 모든 호스트 인접성은 해당 ESI에 대한 RT-1 학습 복구 경로를 통해 보호와 함께 설치된다.
네트워크는 T2 ESI 장애 처리를 제공할 수 있다. 장애가 발생하는 경우, 네트워크는 이중화 피어를 통해 복구 경로를 활성화할 수 있다.
도 5는 로컬로 라우팅되는 정상 상태 이스트-웨스트 흐름을 갖는 네트워크의 개략도이다. 네트워크는 ESI (Ethernet segment identifier)가 있는 호스트 가상 머신을 포함한다. 호스트 가상 머신의 한 그룹은 ESI-2와 관련되고 다른 그룹은 ESI-1과 관련된다. 정상 상태 이스트-웨스트(East-West) 흐름은 인트라-서브넷(intra-subnet) 및 인터-서브넷(inter-subnet) 흐름 둘 모두에 대한 로컬 라우팅을 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이, ESI-2를 저장하는 호스트 가상 머신에서 ESI-1을 저장하는 호스트 가상 머신으로의 정상 상태 흐름이 있다. 호스트 가상 머신과 각각의 T1 및 T2간에 통신이 있다.
네트워크는 L2 플러딩(flooding) 또는 이스트-웨스트 트래픽 흐름의 브리징을 피하기 위해 이스트-웨스트 인트라-서브넷 흐름을 제공할 수 있다. 이것은 프록시 ARP 메커니즘으로 달성될 수 있다. ARP 메커니즘은 로컬 SVI 인터페이스에 브리지된 액세스 지향 호스트(access-facing host)로부터 수신된 브로드 캐스트 ARP 요청을 송신할 수 있다. 일 실시예에서, ARP 요청은 VLAN의 다른 L2 포트에서 플러딩되지 않는다. 그러한 실시예에서, SVI 인터페이스에서 수신된 ARP 요청은 애니 캐스트 게이트웨이 MAC으로 프록시 응답된다. 유사하게, 게이트웨이에서 발원된 ARP 요청은 로컬 ESI 및 로컬 오펀 ESI 포트에서 플러딩되고 피어 게이트웨이로 플러딩되지 않는다. 따라서 SVI 인터페이스는 로컬 ARP/ND 엔트리 또는 원격 MAC+IP RT-2를 통해 도달 가능성이 수립된 완전한 호스트에 대해 프록시-ARP 및 프록시-ND로 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 인트라-서브넷 흐름을 포함하는 임의의 이스트-웨스트가 게이트웨이에서 종단되는 목적지 인접성으로 라우팅되는 L2일 수 있다. 이것은 도 6에 도시된 사우스-노스 흐름과 유사하게 수행될 수있다.
도 6은 로컬로 라우팅되는 정상 상태의 사우스-노스 흐름을 갖는 네트워크의 개략도이다. 정상 상태의 사우스-노스 흐름은 사우스-노스 인터-서브넷 흐름에 대한 로컬 라우팅을 포함한다. 도 6에 도시된 바와 같이, T1에서 ESI-2를 저장하는 호스트 가상 머신으로, T2에서 ESI-1을 저장하는 호스트 가상 머신으로의 정상 상태 흐름이 있다. 도 6은 멀티 홈 호스트로의 정상 상태 노스-사우스 트래픽 흐름을 예시한다. TOR에서 수신된 호스트 IP로 향하는 트래픽은 호스트로 직접 라우팅된다.
도 7은 이스트-웨스트 흐름에서 링크 장애가 있는 네트워크의 개략도이다. T1에서 호스트 시스템 H2 로의 링크가 비활성화되어 장애가 발생했다. 서브넷 라우트를 통해 장애가 발생한 ESI의 호스트로 라우팅된 모든 트래픽은 피어 라우팅 피어 링크를 통해 다시 라우팅될 수 있다. 추가하여, 네트워크는 로컬 각 ESI별 RT-1 (대량 인출)을 철회할 수 있으며 라우팅된 트래픽 흐름은 T1과 T2에 걸쳐 로드 밸런싱(load balanced) 방식으로 서브넷 라우트를 통해 계속 라우팅된다. 이러한 방식으로 T2에 도달하는 흐름은 라우팅된 피어 링크를 통해 T1로 다시 라우팅된다. 이는 현재 오펀 ESI (도 8에 예시됨)에서 연결된 호스트로 직접 흐름을 라우팅한다.
도 8은 사우스-노스 흐름에서 링크 장애가 있는 네트워크의 개략도를 예시한다. 네트워크는 T2에 라우팅된 피어 링크를 통해 H2의 오펀 ESI 호스트에 대한 복구 경로를 활성화한다. T1에서 호스트 시스템 H2로의 링크가 비활성화되어 장애가 발생했다. 도 6에 도시된 정상 상태의 사우스-노스 흐름에 도시된 바와 같이, 흐름은 전형적으로 T1 및/또는 T2에서 대응하는 호스트 가상 머신 그룹으로 직접 라우팅된다. T1에서 호스트 시스템 H2 로의 링크가 장애가 발생하면 라우팅된 피어 링크를 통해 T1에서 T2로 흐름이 라우팅될 수 있다. 그런 다음 흐름은 적절한 호스트 시스템 H2로 라우팅될 수 있다.
또한, T2에 도달하는 흐름은 T1에 대한 라우팅된 피어 링크를 통해 다시 라우팅될 수 있으며, 이는 도 8에 도시된 바와 같이 흐름을 현재 오펀 ESI에서 연결된 호스트로 직접 라우팅할 것이다. 네트워크는 T1 "오펀 ESI" 처리를 제공할 수 있다. 네트워크는 각 ESI RT-1에 대해 T2에서 대량 인출을 수행할 수 있다. 이로 인해 로컬 ESI가 "오펀"상태로 이동할 수 있다. 네트워크는 피어로부터 대량 인출시 복구 경로 프로그래밍을 제거하기 위해 포워딩을 다시 프로그래밍할 수 있다.
네트워크는 T1에서 RT-1 대량 인출을 할 수 있다. 이로 인해 T1의 MAC+IP RT-2 경로가 분해되지 않을 수 있다. 이에 응답하여, 네트워크는 T1에서 MAC+IP RT-2의 결과로 존재하는 경우 정적으로 소싱된 SYNC-ARP를 제거하고 오펀 ESI에서 학습된 모든 호스트 인접성 (즉, ARP 엔트리)에 대해 호스트 경로를 디폴트 라우팅 제어 플레인에 주입(inject) 수 있다. 일단 주입되면 보다 구체적인 라우트를 통해 오펀 포트의 호스트로 향하는 흐름이 T1에 대한 직접 경로로 수렴 할 수 있다.
도 9는 오펀 ESI 호스트에 ARP 요청을 수행하는 네트워크의 개략도이다. 네트워크는 ARP가 어드레스 레절루션 프로토콜인 오펀 ESI 호스트의 "ARPing"을 수행할 수 있다. 예를 들어, T2를 통해 T1 오펀 ESI의 호스트에 대한 이스트-웨스트 및 사우스-노스 연결성을 모두 유지하기 위해, T2가 T1 오펀 ESI에서 호스트를 ARP 할 수 있어야 한다. T1과 T2 사이에 계층 2 확장(extension)이 없는 경우, 피어 게이트웨이의 ARP 오펀 호스트에 대한 대체 메커니즘이 필요하다.
도 9에 도시된 네트워크는 오펀 ESI를 분해한다. 네트워크는 도 9에 도시된 바와 같이 피어 게이트웨이로 ARP 요청을 발송하기 위해 BGP RT-2를 오버로드(overload) 할 수 있다. 이러한 방식으로 T2는 SVI에서 호스트 IP1에 대한 ARP 요청을 수신하거나 glean으로 인해 ARP 호스트 IP1을 필요로 한다. T2는 MAC+IP RT-2를 통해 T1에 ARP 요청을 발송할수 있다. 이에 대한 응답으로, T1은 로컬 ESI 및 로컬 오펀 ESI 포트에서 ARP 요청을 생성한다. T1은 로컬 호스트 IP1에 대한 ARP 엔트리를 학습하고 MAC+IP1 RT-2를 생성한다. T2는 오펀 ESI 호스트에 응답하기 위해 (도 10에 예시됨) 도 9에 도시된 바와 같이 라우팅된 피어 링크를 통해 IP1에 대한 도달성을 설치할 수 있다.
도 2-10에 예시된 네트워크 중 임의의 것의 실시예에서, 가상 라우팅 및 포워딩 (VRF) 지원이 제공될 수 있다. VRF를 가능하게 하기 위해, [VRF, ESI] RT-1 및 ESI RT-1을 사용하는 네트워크는 복구 경로를 학습한다. 이는 L3-VPN 라벨 속성으로 수행된다. 오버레이(overlay)가 없는 경우, 다음과 같이 각 VRF별 MPLS VPN 캡슐화(encapsulation)를 사용하여 직접 연결된 피어 링크를 통해 복구 경로를 발송할 수 있다 :
[VRF, IP/32] - [IP/32, SVI]에 인접 -[MAC, ESI-포트] (기본 경로)또는
[VRF, IP/32] - [IP_t1, P]에 인접 - MAC_t1+VPN 라벨 (백업 경로)
대안으로, 계층 3 VLAN 태그가 있는 서브 인터페이스는 멀티 테넌트(multi-tenant) 환경에서 복구 경로 포워딩을 달성하기 위해 VPN 라벨 대신 피어 링크로 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 오버레이 VPN 지원 및 피어 링크에 대한 대안이 제공된다. 예를 들어, VXLAN 오버레이가 활성화된 후에는 직접 연결된 피어 링크가 더 이상 필요하지 않을 수 있다. 피어 링크가 없으면 VPN 오버레이가 이중화 그룹 전체에 걸쳐 스트레치(stretch)된다. 이를 위해 각 [VRF, ESI]별 EAD RT-1을 통해 광고된 L3-VNI/VSLAN 캡슐화된 복구 경로가 직접 연결된 피어 링크 복구 경로를 대체할 수 있다.
일 예에서, T2의 정상 상태에서 캡슐화는 다음과 같이 구현될 수 있다 :
[VRF, IP/32] - [IP/32, SVI]에 인접 -[MAC, ESI-포트] (기본 경로) 또는
[VRF, IP/32]-L3-VNI+VXLAN 터널 경로-VTEP-T1 (백업 경로).
T2에서 ESI 후(post-ESI) 장애가 발생한 경우 트래픽은 다음과 같이 오버레이 복구 경로를 통해 라우팅된다 :
[VRF, IP/32]-L3-VNI+VXLAN 터널 경로-VTEP-T1
그러나 서브넷이 이중화 그룹을 넘어 스트레치된 경우 위와 유사한 터널 경로를 통해 원격 리프 노드로부터의 도달 가능성을 수립할 수 있다 :
[VRF, IP/32]-L3-VNI+VXLAN 터널 경로-VTEP-T1.
Glean 처리는 상기에서 설명한 오펀 ESI 호스트에 대한 처리와 유사할 수 있다. 그러나 네트워크는 MAC를 갖는 MAC+IP RT-2를 스트레치된 EVI 내의 모든 것으로 광고하여 EVI에 참여하는 모든 ToR에서 로컬 ARP를 트리거할 수 있다.
이제 도 11을 참조하여, 예시적인 컴퓨팅 디바이스 (1100)의 블록도가 도시되어 있다. 컴퓨팅 디바이스 (1100)는 본 출원에서 논의된 다양한 절차를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스 (1100)는 비동기 객체 관리자의 기능을 수행하도록 기능할 수 있고 하나 이상의 애플리케이션 프로그램을 실행할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스 (1100)는 데스크톱 컴퓨터, 인-대시(in-dash) 컴퓨터, 차량 제어 시스템, 노트북 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드 헬드 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등과 같은 다양한 컴퓨팅 디바이스 중 임의의 것일 수 있다.
컴퓨팅 디바이스 (1100)는 하나 이상의 프로세서(들) (1102), 하나 이상의 메모리 디바이스(들) (1104), 하나 이상의 인터페이스(들) (1106), 하나 이상의 대용량 스토리지 디바이스(들) (1108), 하나 이상의 입력/출력 (I/O) 디바이스(들) (1102) 및 디스플레이 디바이스 (1130)를 포함하고 이들 모두는 버스 (1112)에 결합된다. 프로세서(들) (1102)는 메모리 디바이스(들) (1104) 및/또는 대용량 스토리지 디바이스(들) (1108)에 저장된 명령을 실행하는 하나 이상의 프로세서 또는 컨트롤러를 포함한다. 프로세서(들) (1102)는 또한 캐시 메모리와 같은 다양한 유형의 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다.
메모리 디바이스(들) (1104)는 휘발성 메모리 (예를 들어, 랜덤 액세스 메모리 (RAM) (1114)) 및/또는 비 휘발성 메모리 (예를 들어, 판독 전용 메모리 (ROM) (1116))와 같은 다양한 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 메모리 디바이스(들) (1104)는 또한 플래시 메모리와 같은 재기록 가능한 ROM을 포함할 수 있다.
대용량 스토리지 디바이스(들) (1108)는 자기 테이프, 자기 디스크, 광 디스크, 솔리드 스테이트 메모리 (예를 들어, 플래시 메모리) 등과 같은 다양한 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 특정 대용량 스토리지 디바이스는 하드 디스크 드라이브 (1124)이다. 다양한 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 판독 및/또는 기록을 가능하게 하기 위해 다양한 드라이브가 대용량 스토리지 디바이스(들) (1108)에 포함될 수도 있다. 대용량 스토리지 디바이스(들) (1108)는 착탈 가능한 매체 (1126) 및/또는 착탈 불가능한 매체를 포함한다.
입력/출력 (I/O) 디바이스(들) (1102)는 데이터 및/또는 다른 정보가 컴퓨팅 디바이스 (1100)에 입력되거나 그로부터 검색될 수 있게 하는 다양한 디바이스를 포함한다. 예시적인 I/O 디바이스(들) (1102)는 커서 제어 디바이스, 키보드, 키패드, 마이크, 모니터 또는 다른 디스플레이 디바이스, 스피커, 프린터, 네트워크 인터페이스 카드, 모뎀 등을 포함한다.
디스플레이 디바이스 (1130)는 컴퓨팅 디바이스 (1100)의 한 명 이상의 사용자에게 정보를 디스플레이할 수 있는 임의의 유형의 디바이스를 포함한다. 디스플레이 디바이스 (1130)의 예는 모니터, 디스플레이 단말, 비디오 프로젝션 디바이스 등을 포함한다.
인터페이스(들) (1106)는 컴퓨팅 디바이스 (1100)가 다른 시스템, 디바이스 또는 컴퓨팅 환경과 상호 작용할 수 있도록 하는 다양한 인터페이스를 포함한다. 예시적인 인터페이스(들) (1106)는 근거리 통신망 (LAN), 광역 통신망 (WAN), 무선 네트워크 및 인터넷에 대한 인터페이스와 같은 임의의 수의 상이한 네트워크 인터페이스 (1120)를 포함할 수 있다. 다른 인터페이스(들)는 사용자 인터페이스 (1118) 및 주변 디바이스 인터페이스 (1122)를 포함한다. 인터페이스(들) (1106)는 또한 하나 이상의 사용자 인터페이스 엘리먼트(1118)를 포함할 수 있다. 인터페이스(들) (1106)는 또한 프린터용 인터페이스, 포인팅 디바이스 (마우스, 트랙 패드 또는 이 분야의 통상의 기술자에게 현재 알려져 있거나 나중에 발견되는 임의의 적절한 사용자 인터페이스), 키보드 등과 같은 하나 이상의 주변 인터페이스를 포함할 수 있다.
버스 (1112)는 프로세서(들) (1102), 메모리 디바이스(들) (1104), 인터페이스(들) (1106), 대용량 스토리지 디바이스(들) (1108) 및 I/O 디바이스(들) (1102)가 서로 뿐만 아니라 버스 (1112)에 결합된 다른 디바이스 또는 컴포넌트와 서로 통신할 수 있게 한다. 버스 (1112)는 시스템 버스, PCI 버스, IEEE 버스, USB 버스 등과 같은 여러 유형의 버스 구조 중 하나 이상을 나타낸다.
설명을 위해, 프로그램 및 기타 실행 가능한 프로그램 컴포넌트는 본 명세서에서 별개의 블록으로 도시되어 있지만, 이러한 프로그램 및 컴포넌트는 컴퓨팅 디바이스 (1100)의 서로 다른 저장 컴포넌트에 여러 번 상주 할 수 있고 프로세서(들)(1102)에 의해 실행되는 것으로 이해된다. 대안으로, 본 출원에 설명된 시스템 및 절차는 하드웨어 또는 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 주문형 집적 회로 (ASIC)는 본 출원에 설명된 시스템 및 절차 중 하나 이상을 수행하도록 프로그래밍될 수 있다.
전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시되었다. 개시된 정확한 형태로 개시를 제한하거나 포괄하려는 의도는 아니다. 상기의 교시에 비추어 많은 수정 및 변형이 가능하다. 또한, 전술한 대안적인 구현들 중 임의의 것 또는 전부가 본 개시의 추가적인 하이브리드 구현들을 형성하기 위해 원하는 임의의 조합으로 사용될 수 있다는 것을 유의해야 한다.
또한, 본 개시의 특정 구현이 설명되고 예시되었지만, 본 개시는 그렇게 설명되고 예시된 부분의 특정 형태 또는 배열로 제한되지 않는다. 본 개시의 범위는 본 출원에 첨부된 청구 범위에 의해 정의되며, 그리고 (있는 경우) 상이한 출원에서 제출된 미래의 청구 범위 및 그 등가물에 의해 정의되어야 한다.
예들
이하는 예들은 추가 실시예들에 관한 것이다.
예 1은 시스템이다. 시스템은 네트워크 토폴로지의 제 1 스위치를 포함한다. 시스템은 네트워크 토폴로지에 제 2 스위치를 포함한다. 시스템은 제 1 스위치 및 제 2 스위치 중 적어도 하나와 통신하는 호스트 가상 머신을 포함한다. 시스템은 제 1 스위치를 제 2 스위치에 연결하는 라우팅된 피어 링크를 포함한다. 시스템은 제 1 스위치와 제 2 스위치가 동일한 IP (인터넷 프로토콜) 어드레스와 MAC (미디어 액세스 제어) 어드레스를 갖도록 된다.
예 2는 예 1의 시스템으로서, 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 호스트 가상 머신에 대한 이중화 애니 캐스트(anycast) 중앙 집중식 게이트웨이(centralized gateway)로 구성된다.
예 3은 예 1-2 중 어느 하나의 시스템으로서, 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 호스트 가상 머신의 메인 포트를 나타내는 공통 ESI(Ethernet segment identifier)로 구성된다.
예 4는 예 1-3 중 어느 하나의 시스템으로서, 제 1 스위치 및 제 2 스위치 각각은 : 자동으로 파생된 미디어 액세스 제어-가상 라우팅 및 포워딩 경로 타겟 (MAC-VRF RT : media access control-virtual routing and forwarding route target); 또는 수동으로 구성된 MAC-VRF RG 중 하나 이상을 갖는 VLAN(virtual local area network) 당 EVPN(Ethernet virtual private network) 인스턴스로 구성된다.
예 5는 예 1-4 중 어느 하나의 시스템으로서, 라우팅된 피어 링크는 계층 3 인에이블 피어 링크이다.
예 6은 예 1-5 중 어느 하나의 시스템으로서, 제 1 스위치 또는 제 2 스위치 중 하나 이상은 라우팅된 피어 링크 IP 어드레스를 호스트 가상 머신에 대한 다음 홉으로 광고하도록 구성된다.
예 7은 예 1-6 중 어느 하나의 시스템으로서, 시스템은 RT-1 보호 시그널링을 사용하는 EVPN (Ethernet Virtual Private Network)이다.
예 8은 예 1-7 중 어느 하나의 시스템으로서, 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 제 1 스위치와 제 2 스위치에 의해 형성된 이중화 그룹을 가로 질러 로컬 ESI 연결을 시그널링하기 위해 라우팅된 피어 링크를 통해 각 이더넷 세그먼트 식별자 (ESI)별 라우트를 교환한다.
예 9는 예 1-8 중 어느 하나와 같은 시스템으로서, 각 ESI별 라우트는 호스트 가상 머신과 제 1 스위치 또는 제 2 스위치 중 하나와의 링크가 장애가 발생했을 때 사용하기 위한 복구 경로(repair path)이다.
예 10은 예 1-9 중 어느 하나의 시스템으로서, 각 ESI별 라우트는 BGP (Border Gateway Protocol) 메시지로서 제 1 스위치와 제 2 스위치 간에 송신된다.
예 11은 예 1-10 중 어느 하나의 시스템으로서, 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 라우팅된 피어 링크를 통해 ARP(address resolution protocol) 테이블을 동기화하도록 구성된다.
예 12는 예 1-11 중 어느 하나의 시스템으로서, 제 1 스위치는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 명령을 실행하도록 구성 가능한 하나 이상의 프로세서를 포함하며, 상기 명령은 ARP 테이블이 업데이트되었음을 나타내는 호스트 가상 머신로부터 메시지를 수신하는 단계 및 BGP 메시지를 통해 제 2 스위치로 업데이트를 시그널링하는 단계를 포함한다.
예 13은 예 1-12 중 어느 하나의 시스템으로서, 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 이중화 그룹을 구성하고, 제 1 스위치 및 제 2 스위치 중 하나 이상은 이중화 그룹을 동기화하기 위한 EVPN(Ethernet virtual private network) MAC 어드레스를 광고하도록 구성된다.
예 14는 예 1-13 중 어느 하나의 시스템으로서, 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 호스트 가상 머신으로 또는 호스트 가상 머신으로부터 흐르는 트래픽이 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 통해 로드 밸런싱되도록 이중화 그룹을 구성한다.
예 15는 예 1-14 중 어느 하나의 시스템으로서, 트래픽은 라우팅된 피어 링크를 가로 질러 트래픽을 재 라우팅함으로써 로드 밸런싱된다.
예 16은 예 1-15 중 어느 하나의 시스템으로서, 제 1 스위치와 호스트 가상 머신 사이의 링크를 더 포함하고, 링크는 제 1 스위치 상의 가상 근거리 통신망 (VLAN : virtual local area network)으로 종단된다.
예 17은 예 1-16 중 어느 하나의 시스템으로서, 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 호스트 가상 머신에 대한 가상의 제 1 홉 게이트웨이로 작동하도록 구성된다.
예 18은 예 1-17 중 어느 하나의 시스템으로서, 호스트 가상 머신에 이더넷 세그먼트 식별자 (ESI : Ethernet segment identifier)를 더 포함하고, 상기 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 라우팅된 피어 링크를 통해 ESI에 대한 도달성을 갖는다.
예 19는 예 1-18 중 어느 하나의 시스템으로서, 제 1 스위치는 제 2 스위치가 제 1 스위치를 통해 다음 홉을 거쳐 상기 ESI에 도달할 수 있음을 표시하는 BGP (Border Gateway Protocol) 메시지를 제 2 스위치에 송신하도록 구성된다.
예 20은 예 1-19 중 어느 하나의 시스템으로서, 제 1 스위치가 호스트 가상 머신의 ARP (Address Resolution Protocol) 테이블에 대한 업데이트를 학습한 것에 응답하여 제 1 스위치는 라우팅된 피어 링크를 통해 제 2 스위치에 BGP (Border Gateway Protocol) 메시지를 자동으로 송신하도록 구성된다.
전술한 배열, 예 및 실시예의 임의의 특징은 임의의 개시된 배열, 예 및 실시예로부터 취해진 특징의 조합을 포함하는 단일 실시예로 결합될 수 있음을 이해해야 한다.
본 명세서에 개시된 다양한 특징은 당업계에서 상당한 장점 및 개선을 제공한다는 것을 이해할 것이다. 이하의 청구 범위는 이러한 특징 중 일부의 예시이다.
전술한 개시의 상세한 설명에서, 개시의 다양한 특징은 개시를 합리화 할 목적으로 단일 실시예에서 함께 그룹화된다. 이 개시 방법은 청구된 개시가 각각의 청구 범위에서 명시적으로 언급된 것보다 더 많은 특징을 필요로 한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 창의적인 양태는 하나의 전술한 개시된 실시예의 모든 특징보다 적다.
전술한 배열은 본 개시의 원리의 적용을 단지 예시하는 것임을 이해해야 한다. 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 다수의 수정 및 대안적인 배열이 고안될 수 있으며, 첨부된 청구 범위는 그러한 수정 및 배열을 포함하도록 의도된다.
따라서, 본 개시가 도면에 도시되고 상기에서 구체적이고 상세하게 설명되었지만, 본 기술 분야의 통상의 기술자에게는 크기, 재료, 형상, 형태, 기능 및 작동 방식, 조립 및 사용의 변화를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 수정이 본 출원에 개시된 원리와 개념을 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다.
또한, 적절한 경우 본 출원에 설명된 기능은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 디지털 컴포넌트 또는 아날로그 컴포넌트 중 하나 이상에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 ASIC (application specific integrated circuit) 또는 FPGA (field programmable gate array)는 본 출원에 설명된 시스템 및 절차 중 하나 이상을 수행하도록 프로그래밍될 수 있다. 특정 용어가 특정 시스템 컴포넌트를 나타내기 위해 이하의 설명 및 청구 범위 전체에서 사용된다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 컴포넌트는 다른 이름으로 지칭될 수 있다. 본 문서는 이름이 다르지만 기능하지 않는 컴포넌트를 구별하기 위한 것이 아니다.
전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시되었다. 개시된 정확한 형태로 개시를 제한하거나 포괄적 하려는 의도는 아니다. 상기의 교시에 비추어 많은 수정 및 변형이 가능하다. 또한, 임의의 또는 모든 전술한 대체 구현이 본 개시의 추가 하이브리드 구현을 형성하기 위해 원하는 임의의 조합으로 사용될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
또한, 본 개시의 특정 구현이 설명되고 예시되었지만, 본 개시는 이와 같이 설명되고 예시된 부분의 특정 형태 또는 배열로 제한되지 않는다. 본 개시의 범위는 본 출원에 첨부된 청구 범위, 그리고 다른 출원에서 제출된 미래의 청구 범위, 및 그 등가물에 의해 정의되어야 한다.

Claims (20)

  1. 시스템에 있어서,
    네트워크 토폴로지의 제 1 스위치;
    상기 네트워크 토폴로지에 제 2 스위치;
    상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치 중 적어도 하나와 통신하는 호스트 가상 머신; 및
    상기 제 1 스위치를 상기 제 2 스위치에 연결하는 라우팅된 피어 링크(peer link)를 포함하고,
    상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치는 동일한 인터넷 프로토콜(IP : Internet Protocol) 어드레스와 MAC (media access control) 어드레스를 갖는, 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 상기 호스트 가상 머신에 대한 이중화(redundant) 애니 캐스트(anycast) 중앙 집중식 게이트웨이(centralized gateway)로 구성된, 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 상기 호스트 가상 머신의 메인 포트를 나타내는 공통 ESI(Ethernet segment identifier)로 구성되는, 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치 각각은,
    자동으로 파생된 미디어 액세스 제어-가상 라우팅 및 포워딩 경로 타겟 (MAC-VRF RT : media access control-virtual routing and forwarding route target); 또는
    수동으로 구성된 MAC-VRF RG
    중 하나 이상을 갖는 VLAN(virtual local area network) 당 EVPN(Ethernet virtual private network) 인스턴스로 구성되는, 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 라우팅된 피어 링크는 계층(layer) 3 인에이블 피어 링크(enabled peer link)인, 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위치 또는 상기 제 2 스위치 중 하나 이상은 상기 라우팅된 피어 링크 IP 어드레스를 상기 호스트 가상 머신에 대한 다음 홉(hop)으로 광고하도록 구성된, 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 시스템은 RT-1 보호 시그널링을 사용하는 EVPN (Ethernet Virtual Private Network)인, 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치에 의해 형성된 이중화 그룹을 가로 질러 로컬 ESI 연결을 시그널링하기 위해 상기 라우팅된 피어 링크를 통해 각 이더넷 세그먼트 식별자 (ESI)별 라우트를 교환하는, 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 각 ESI별(per-ESI) 라우트는 상기 호스트 가상 머신과 상기 제 1 스위치 또는 상기 제 2 스위치 중 하나와의 링크가 장애가 발생했을 때 사용하기 위한 복구 경로(repair path)인, 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서, 각 ESI별 라우트는 BGP (Border Gateway Protocol) 메시지로서 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치 간에 송신된, 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 상기 라우팅된 피어 링크를 통해 ARP(address resolution protocol) 테이블을 동기화하도록 구성된, 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 스위치는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 명령을 실행하도록 구성 가능한 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 상기 명령은,
    상기 ARP 테이블이 업데이트되었음을 나타내는 상기 호스트 가상 머신로부터 메시지를 수신하는 단계 및
    BGP 메시지를 통해 상기 제 2 스위치로 상기 업데이트를 시그널링하는 단계를 포함하는, 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 이중화 그룹을 구성하고, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치 중 하나 이상은 상기 이중화 그룹을 동기화하기 위한 EVPN(Ethernet virtual private network) MAC 어드레스를 광고하도록 구성된, 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 상기 호스트 가상 머신으로 또는 상기 호스트 가상 머신으로부터 흐르는 트래픽이 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 통해 로드 밸런싱(load balance)되도록 이중화 그룹을 구성하는, 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 트래픽은 상기 라우팅된 피어 링크를 가로 질러 트래픽을 재 라우팅함으로써 로드 밸런싱되는, 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위치와 상기 호스트 가상 머신 사이의 링크를 더 포함하고, 상기 링크는 상기 제 1 스위치 상의 가상 근거리 통신망 (VLAN : virtual local area network)으로 종단되는, 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 상기 호스트 가상 머신에 대한 가상의 제 1 홉 게이트웨이로 작동하도록 구성된, 시스템.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 호스트 가상 머신에 이더넷 세그먼트 식별자 (ESI : Ethernet segment identifier)를 더 포함하고, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 상기 라우팅된 피어 링크를 통해 상기 ESI에 대한 도달성을 갖는, 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 스위치는 상기 제 2 스위치가 상기 제 1 스위치를 통해 다음 홉을 거쳐 상기 ESI에 도달할 수 있음을 표시하는 BGP (Border Gateway Protocol) 메시지를 상기 제 2 스위치에 송신하도록 구성된, 시스템.
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위치가 상기 호스트 가상 머신의 ARP (Address Resolution Protocol) 테이블에 대한 업데이트를 학습한 것에 응답하여 상기 제 1 스위치는 상기 라우팅된 피어 링크를 통해 상기 제 2 스위치에 BGP (Border Gateway Protocol) 메시지를 자동으로 송신하도록 구성된, 시스템.
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