MLAG와 vPC의 차이점은 무엇인가요?

데이터 센터 가상화가 계속 발전함에 따라 대역폭과 속도에 대한 수요도 계속 증가하고 있습니다. 이러한 수요를 충족하기 위해 네트워크 엔지니어들은 점점 더 많은 네트워크 장치를 연결할 수 있는 보다 효율적인 방법을 찾고 있습니다. 이러한 솔루션 중 하나가 Link Aggregation Groups (LAGs)로, 여러 Ethernet 링크를 단일 논리 링크로 묶어 데이터 전송 효율을 높입니다. LAGs를 구현하는 방법에는 multi-chassis link aggregation (MLAG)과 virtual port channel (vPC)의 두 가지 옵션이 있습니다. 둘 다 링크 집계를 가능하게 하지만, 여러 면에서 차이가 있습니다. 다음으로 MLAG와 vPC를 자세히 살펴보고 작동 방식, 각각의 이점, 그리고 둘 사이의 주요 차이점을 이해해 보겠습니다.

MLAG란 무엇인가요?

MLAG (Multi-Chassis Link Aggregation)는 추가 대역폭과 링크 이중화를 제공하기 위해 Layer 2 다중 경로를 구현하는 데 사용되는 비표준 프로토콜입니다. 간단히 말해, MLAG는 여러 스위치가 함께 작동하여 단일 스위치처럼 링크 집계를 수행할 수 있게 합니다. 각 벤더는 필요에 맞게 MLAG 구현을 사용자 지정할 수 있어, 벤더마다 서로 다른 구현을 가진 비교적 개방적인 프로토콜입니다. MLAG 프로토콜은 링크 번들을 형성할 때 두 대 이상의 엔터프라이즈 스위치가 네트워크에서 단일 스위치처럼 작동할 수 있게 합니다.

MLAG는 어떻게 작동합니까? 

MLAG 네트워크에서는 Link Aggregation Control Protocol(LACP, 802.3ad)이 일반적으로 호스트와 MLAG 가상 스위치 간 또는 두 가상 장치 간의 남북 링크를 협상하는 데 사용됩니다 MLAG 스위치. 반면, 동일한 가상 MLAG 스위치 내의 멤버 스위치는 독점적인 east-west 프로토콜을 사용하여 통신합니다. 예를 들어, 다음 그림은 S7600-48X8C와 같은 여러 Gigabit 스위치를 통해 형성된 MLAG 쌍을 보여줍니다. 이러한 MLAG 스위치를 사용하면 서버와 엔터프라이즈 네트워크 스위치 간에 중복 연결을 설정할 수 있습니다.

S7600-48X8C MLAG 솔루션

MLAG는 정적 링크 집계 또는 LACP 프로토콜 기반 협상을 통해 링크 집계 그룹(LAG)으로 구성될 수 있습니다. 이는 대역폭 활용도를 향상시킬 뿐만 아니라 장애 발생 시 중복 백업을 제공하여 네트워크를 더욱 안정적으로 만듭니다.

MLAG의 장점

MLAG는 시스템 성능과 복원력을 제공하는 측면에서 많은 장점이 있습니다. 첫째, LAG 해싱 알고리즘을 통해 트래픽을 서로 다른 스위치로 분산할 수 있으므로 특정 스위치 과부하로 인한 성능 병목 현상을 제거할 수 있습니다. 요약하면, 이 방식은 제한된 대역폭을 효과적으로 사용하여 전체 네트워크를 더 효율적으로 만듭니다. 피크 데이터 트래픽 기간에도 네트워크가 원활하게 계속 실행되도록 할 수 있으며, 조직은 필요에 따라 네트워크의 대역폭을 쉽게 늘리고 LAG 링크(남북 및 동서)를 추가할 수도 있습니다.

향상된 안정성 측면에서, MLAG 스위치 이중 관리 및 제어 플레인 아키텍처를 활용하여 시스템의 내결함성을 높입니다. 하나의 스위치 가 장애를 일으키면 다른 스위치가 최단 시간 내에 작업을 완료하여 네트워크 중단을 방지하고 네트워크의 지속적이고 안정적인 운영을 유지합니다. 더 좋은 점은 MLAG 솔루션의 개별 스위치를 다른 장치의 작업을 중단하지 않고 하나씩 업그레이드할 수 있어 네트워크가 매우 높은 수준의 유연성을 갖게 된다는 것입니다.

vPC란 무엇인가요?

vPC(Virtual Port Channel)는 Cisco Nexus Series 스위치의 고유한 기술로, 여러 물리적 연결을 단일 포트 채널(LAG)을 통해 제공할 수 있게 합니다. 포트 채널은 여러 네트워크 인터페이스를 함께 집계하여 트래픽 부하 분산을 달성하는 기술입니다. vPC에서 포트 채널은 단순한 LAG 이상이며, 서로 다른 두 Cisco 스위치의 물리적 연결을 통합된 논리 채널을 통해 타사 장치에 제공할 수 있게 합니다. vPC는 Cisco 독점 프로토콜이므로 Cisco Nexus 스위치에서만 구성할 수 있으며, 다른 공급업체의 스위치는 일반적으로 이 기술을 직접 지원하지 않는다는 점에 유의해야 합니다.

vPC는 어떻게 작동합니까?

vPC를 사용하면 두 Cisco MLAG 스위치에 대한 링크가 세 번째 장치에서 포트 채널처럼 보이도록 할 수 있습니다. 이 타사 장치는 Ethernet 스위치, 서버 등 IEEE 802.3ad 포트 채널 표준을 지원하는 모든 네트워크 장치일 수 있습니다. vPC를 통해 사용자는 두 장치에 걸쳐 있는 두 스위치 간의 Layer 2 포트 채널을 생성할 수 있으므로 네트워크 토폴로지를 단순화하고 네트워크 이중화를 강화할 수 있습니다.

예를 들어, vPC는 두 MLAG 스위치의 제어 평면을 분리한 상태로 유지하면서 두 MLAG 스위치 간의 스위치 간 링크를 생성하는 데 사용할 수 있습니다. vPC 기능이 활성화되면 두 vPC 스위치는 피어 투 피어 링크를 통해 통신하며, 연결을 유지하기 위해 하트비트 메시지를 전송합니다. vPC 도메인은 vPC 피어 장치, vPC 피어 keep-alive 링크, vPC 피어 링크, 다운스트림 장치에 연결되는 모든 포트 채널 등 여러 핵심 구성 요소로 이루어집니다. 각 장치는 하나의 vPC 도메인에서만 작동할 수 있으며, 각 vPC 도메인에는 고유한 도메인 ID가 있어야 합니다.

vPC의 장점

vPC의 가장 큰 장점 중 하나는 단일 장치가 하나의 포트 채널을 통해 두 개의 업스트림 장치에 동시에 연결될 수 있게 한다는 점입니다. 이 설계는 대역폭 활용도를 향상시킬 뿐만 아니라, 기존 네트워크에서 스패닝 트리 프로토콜에 의해 차단될 포트 문제를 방지함으로써 잠재적인 중복 링크도 제거합니다. vPC는 루프 없는 토폴로지를 제공하므로 네트워크의 루프 문제가 효과적으로 해결되어 원활하고 중단 없는 데이터 전송이 보장됩니다. 동시에 vPC는 모든 업링크 대역폭을 완전히 활용할 수 있게 하여 네트워크 대역폭 낭비를 방지합니다.

또한, 가상 포트 채널(vPC)은 신속하게 컨버지할 수 있는 역량을 갖추고 있습니다. 링크나 장치에 장애가 발생하면, 중단 없는 서비스를 보장하기 위해 네트워크를 빠르게 복구할 수 있습니다. 이 구조에서는 전체 네트워크의 고가용성이 보장되며, 링크 장애나 장비 장애 모두 시스템의 정상 작동에 중대한 영향을 미치지 않습니다.

MLAG와 vPC의 주요 차이점

MLAG와 vPC는 둘 다 두 스위치 간 포트 집계를 설정하고, Layer 2 멀티패스를 허용하며, 대역폭과 중복성을 높이는 데 사용됩니다. 하지만 구현 세부 사항과 사용 사례는 매우 다릅니다.

구현 복잡성

둘 사이의 가장 큰 차이점 중 하나는 구현의 복잡성입니다. MLAG는 주요 공급업체 스위치 필요에 맞게 구현을 맞춤화할 수 있어 설정이 비교적 간단합니다. 반면 vPC는 Cisco Nexus 스위치 제품군을 위한 독점 프로토콜이며 Cisco 장치에서만 구성할 수 있으므로 구현 중 더 많은 맞춤화 및 구성 단계가 필요하여 설정이 더 복잡합니다.

호환성 문제

vPC와 MLAG는 호환성 측면에서도 다릅니다. vPC는 페어링된 스위치가 Cisco Nexus 스위치와 동일한 모델이어야 하며 동일한 버전의 NX-OS를 실행해야 합니다. 예를 들어 Nexus 7000 시리즈와 Nexus 5000 시리즈 스위치를 vPC 페어링에 함께 사용할 수 없습니다. 또한 vPC는 업그레이드 중 무중단 운영(ISSU)을 지원하지만, 그 외의 경우 페어링된 스위치는 동일해야 합니다. MLAG는 호환성이 더 높으며 제품 모델이나 운영 체제에 대한 엄격한 제한 없이 다양한 벤더의 스위치에 배포할 수 있습니다.

계층적 멀티패싱

멀티패스 지원 측면에서 vPC가 더 고급입니다. vPC는 Layer 2 멀티패스를 지원할 뿐만 아니라 Layer 3에서도 멀티패스를 활성화하여 병렬 경로를 통해 트래픽을 로드 밸런싱하고 이중화를 개선합니다. 필요한 경우 Layer 3 멀티패스는 Multi-Activity Gateway Protocol (MAGP)을 통해 추가로 최적화할 수 있습니다. 반면 MLAG는 주로 Layer 2 멀티패스를 지원하며, 이는 어느 정도 이중화를 제공하지만 멀티패스 트래픽 처리에 있어 vPC만큼 강력하지는 않습니다.

적용 시나리오

적용 시나리오는 두 기술 간의 주요 차이점입니다. vPC는 주로 Cisco Nexus 데이터 센터 스위치에서 사용되므로 적용 시나리오가 비교적 제한적이며, 일반적으로 대규모 Cisco 환경에서 사용됩니다. 반면 MLAG는 적용 범위가 훨씬 넓어 기존의 3계층 데이터 센터 아키텍처뿐만 아니라 2계층 spine-leaf 아키텍처에서도 사용할 수 있습니다. MLAG 지원 스위치는 다양한 요구 사항을 충족하도록 서로 다른 계층에서 유연하게 구성할 수 있습니다.

결론

MLAG와 vPC 는 서로 다른 네트워크 환경에서 링크 집계와 중복성을 잘 지원합니다. 그러나 그 선택 과 관련성은 네트워크 요구 사항과 벤더 호환성에 따라 달라집니다. MLAG는 다양한 아키텍처와 장치에 배포할 수 있는 크로스 벤더의 유연한 방법론을 제공하여 폭넓게 적용할 수 있습니다. 반면 vPC는 Cisco 네트워크 전용으로 설계되었으며 데이터 흐름 및 중복성 옵션과 함께 더 고급화되고 최적화된 멀티패스 옵션을 제공합니다. 이 둘의 차이를 이해하면 네트워크 엔지니어가 상황에 맞는 최선의 선택을 내려 데이터 센터의 성능과 안정성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.