[VPN] VPLS와 VPRN 서비스 아키텍처

MPLS(Multi-Protocol Label Switching) 네트워크에서 제공되는 두 가지 핵심 VPN 서비스인 VPLS와 VPRN의 아키텍처적 차이점에 대해 자세히 알아보겠습니다.

 1. VPLS(Virtual Private LAN Service) 아키텍처

 

Layer 2 기반의 멀티포인트 VPN 서비스

 

VPLS는 서비스 제공자의 MPLS 네트워크를 통해 지리적으로 분산된 여러 사이트를 하나의 브리지 된 이더넷 도메인으로 연결하는 Layer 2 VPN 서비스입니다. 이는 마치 모든 사이트가 하나의 거대한 이더넷 스위치에 연결된 것처럼 동작합니다.

VSI(Virtual Switching Instance)
- PE 라우터에서 각 VPLS 서비스마다 독립된 VSI를 생성
- MAC 주소 학습 및 포워딩 결정을 수행
- 브로드캐스트/멀티캐스트 트래픽 처리
- Unknown 유니캐스트 트래픽의 플러딩 처리

 

Full-mesh PW(Pseudo-Wire) 구성
- VPLS 서비스에 참여하는 모든 PE 라우터 간 PW 연결 필요
- 각 PW는 양방향 터널로 구성
- PE 라우터 수가 증가할수록 PW 수가 기하급수적으로 증가
  - PW 수 = n(n-1)/2 (n은 PE 라우터 수)

 

Split Horizon을 통한 루프 방지
- PW로 수신된 트래픽은 다른 PW로 전달되지 않음
- 불필요한 트래픽 플러딩 방지
- 네트워크 루프 형성 방지
- 네트워크 안정성 향상

 

MAC 주소 학습 기능
- 로컬 MAC 학습: SAP(Service Access Point)를 통해 학습
- 리모트 MAC 학습: PW를 통해 학습
- 에이징 타이머를 통한 MAC 테이블 관리
- MAC 이동 감지 및 처리

 

H-VPLS를 통한 확장성 제공
- 계층적 구조를 통한 PW 수 감소
- MTU-s와 PE-rs 구조 활용
- 네트워크 확장성 개선
- 운영 복잡도 감소

 

 

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 2. VPRN(Virtual Private Routed Network) 아키텍처

 

Layer 3 기반의 VPN 서비스

VPRN은 서비스 제공자의 MPLS 백본을 통해 고객별로 독립된 라우팅 도메인을 제공하는 Layer 3 VPN 서비스입니다. 각 고객은 자신만의 독립된 라우팅 테이블과 정책을 가질 수 있습니다.

VRF(Virtual Routing and Forwarding) 인스턴스
- 고객별 독립된 라우팅 테이블 제공
- 라우팅 프로토콜 독립적 운영
- 중복 IP 주소 사용 가능
- 보안성 강화

MP-BGP를 통한 VPN 라우팅 정보 교환
- PE 라우터 간 VPNv4 주소 교환
- BGP 확장 커뮤니티 사용
- VPN 라우팅 정보의 효율적 전달
- 확장성 있는 라우팅 제어

 Route Distinguisher와 Route Target
- RD: VPN 내 고유한 라우팅 정보 식별
  - 64비트 값으로 구성
  - AS 번호 또는 IP 주소 기반
- RT: VPN 토폴로지 제어
  - Import/Export 정책 적용
  - VPN 간 라우팅 정보 제어

Auto-bind 기능
- 자동 터널 바인딩 지원
- LDP 또는 RSVP-TE LSP 활용
- 운영 복잡도 감소
- 서비스 프로비저닝 간소화

독립된 라우팅 테이블
- 고객별 독립된 라우팅 정책 적용
- 다양한 라우팅 프로토콜 지원
  - OSPF
  - IS-IS
  - BGP
  - RIP
- 고급 라우팅 기능 제공



VPLS와 VPRN은 각각의 고유한 아키텍처적 특징을 가지고 있으며, 이는 서비스의 특성과 적용 시나리오에 직접적인 영향을 미칩니다.

- VPLS는 이더넷 기반의 투명한 Layer 2 연결이 필요한 경우에 적합하며, MAC 학습과 플러딩 메커니즘을 통해 LAN과 유사한 환경을 제공합니다.

- VPRN은 확장성과 라우팅 제어가 중요한 경우에 적합하며, VRF를 통한 라우팅 분리와 MP-BGP를 통한 효율적인 라우팅 정보 교환을 제공합니다.

서비스 요구사항과 네트워크 환경에 따라 적절한 서비스를 선택하는 것이 중요하며, 각 아키텍처의 특징을 잘 이해하고 설계에 반영하는 것이 성공적인 구현의 핵심입니다.

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