클라우드 컴퓨팅과 네트워크 가상화 시대에 VXLAN(Virtual Extensible LAN)은 확장 가능하고 유연한 오버레이 네트워크 구축을 위한 핵심 기술로 자리 잡았습니다. VXLAN 아키텍처의 중심에는 레이어 2 트래픽을 레이어 3 네트워크를 통해 원활하게 전송할 수 있도록 하는 중요한 구성 요소인 VTEP(VXLAN Tunnel Endpoint)가 있습니다. 다양한 캡슐화 프로토콜로 인해 네트워크 트래픽이 점점 더 복잡해짐에 따라, 터널 캡슐화 제거 기능을 갖춘 네트워크 패킷 브로커(NPB)는 VTEP 운영 최적화에 필수적인 역할을 하게 되었습니다. 이 블로그에서는 VTEP의 기본 개념과 VXLAN과의 관계를 살펴보고, NPB의 터널 캡슐화 제거 기능이 VTEP 성능과 네트워크 가시성을 어떻게 향상시키는지 자세히 알아봅니다.
VTEP와 VXLAN의 관계 이해하기
먼저 핵심 개념부터 명확히 하겠습니다. VTEP(VXLAN Tunnel Endpoint)는 VXLAN 오버레이 네트워크에서 VXLAN 패킷을 캡슐화하고 역캡슐화하는 역할을 하는 네트워크 엔티티입니다. VTEP는 VXLAN 터널의 시작점과 끝점 역할을 하며, 가상 오버레이 네트워크와 물리적 언더레이 네트워크를 연결하는 "게이트웨이"로 기능합니다. VTEP는 물리적 장치(예: VXLAN 지원 스위치 또는 라우터) 또는 소프트웨어 엔티티(예: 가상 스위치, 컨테이너 호스트 또는 가상 머신의 프록시)로 구현될 수 있습니다.
VTEP와 VXLAN의 관계는 본질적으로 상호 보완적입니다. VXLAN은 핵심 기능을 구현하기 위해 VTEP에 의존하며, VTEP는 VXLAN 운영을 지원하기 위해 존재합니다. VXLAN의 핵심 가치는 MAC-in-UDP 캡슐화를 통해 레이어 3 IP 네트워크 위에 가상 레이어 2 네트워크를 생성하는 데 있습니다. 이를 통해 기존 VLAN(4096개의 VLAN ID만 지원)의 확장성 한계를 극복하고 최대 1600만 개의 가상 네트워크를 지원하는 24비트 VXLAN 네트워크 식별자(VNI)를 사용할 수 있습니다. VTEP는 다음과 같은 방식으로 이를 가능하게 합니다. 가상 머신(VM)이 트래픽을 전송하면 로컬 VTEP는 원래 레이어 2 이더넷 프레임에 VXLAN 헤더(VNI 포함), UDP 헤더(기본적으로 4789번 포트 사용), 외부 IP 헤더(소스 VTEP IP 및 대상 VTEP IP 포함), 그리고 외부 이더넷 헤더를 추가하여 프레임을 캡슐화합니다. 캡슐화된 패킷은 레이어 3 언더레이 네트워크를 통해 목적지 VTEP로 전송되고, VTEP는 모든 외부 헤더를 제거하여 패킷을 디캡슐화하고 원래 이더넷 프레임을 복구한 다음 VNI를 기반으로 대상 VM으로 전달합니다.
또한 VTEP는 MAC 주소 학습(로컬 및 원격 호스트의 MAC 주소를 VTEP IP에 동적으로 매핑) 및 브로드캐스트, 알 수 없는 유니캐스트 및 멀티캐스트(BUM) 트래픽 처리와 같은 중요한 작업을 처리합니다. 이러한 처리는 멀티캐스트 그룹 또는 유니캐스트 전용 모드에서 헤드엔드 복제를 통해 이루어집니다. 본질적으로 VTEP는 VXLAN의 네트워크 가상화 및 멀티테넌트 격리를 가능하게 하는 핵심 구성 요소입니다.
VTEP에서 캡슐화된 트래픽의 과제
최신 데이터 센터 환경에서 VTEP 트래픽은 순수 VXLAN 캡슐화에만 국한되는 경우가 드뭅니다. VTEP를 통과하는 트래픽은 VXLAN 외에도 VLAN, GRE, GTP, MPLS 또는 IPIP를 포함한 여러 계층의 캡슐화 헤더를 포함하는 경우가 많습니다. 이러한 캡슐화의 복잡성은 VTEP 운영 및 그에 따른 네트워크 모니터링, 분석, 보안 강화에 상당한 어려움을 야기합니다.
○ - 시야 감소대부분의 네트워크 모니터링 및 보안 도구(IDS/IPS, 흐름 분석기, 패킷 스니퍼 등)는 네이티브 레이어 2/레이어 3 트래픽을 처리하도록 설계되었습니다. 캡슐화된 헤더는 원래 페이로드를 숨기기 때문에 이러한 도구가 트래픽 내용을 정확하게 분석하거나 이상 징후를 감지하는 것을 불가능하게 만듭니다.
○ - 처리 오버헤드 증가VTEP 자체는 특히 트래픽이 많은 환경에서 다중 계층으로 캡슐화된 패킷을 처리하기 위해 추가적인 컴퓨팅 리소스를 소모해야 합니다. 이로 인해 지연 시간이 증가하고 처리량이 감소하며 성능 병목 현상이 발생할 수 있습니다.
○ - 상호 운용성 문제서로 다른 네트워크 세그먼트 또는 여러 공급업체 환경에서는 서로 다른 캡슐화 프로토콜을 사용할 수 있습니다. 헤더 제거가 제대로 이루어지지 않으면 트래픽이 VTEP를 통과할 때 올바르게 전달되거나 처리되지 않아 상호 운용성 문제가 발생할 수 있습니다.
NPB의 터널 캡슐화 제거 기술이 VTEP에 어떤 이점을 제공하는가
터널 캡슐화 제거 기능을 갖춘 Mylinking™ 네트워크 패킷 브로커(NPB)는 VTEP(가상 터널링 프로토콜)의 "트래픽 사전 처리기" 역할을 하여 이러한 문제를 해결합니다. NPB는 트래픽을 VTEP 또는 모니터링/보안 도구로 전달하기 전에 원본 데이터 패킷에서 다양한 캡슐화 헤더(VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS, IPIP 등)를 제거할 수 있습니다. 이 기능은 VTEP 운영에 세 가지 주요 이점을 제공합니다.
1. 향상된 네트워크 가시성 및 보안
NPB(Non-Peak Block)는 캡슐화 헤더를 제거하여 패킷의 원래 페이로드를 노출함으로써 모니터링 및 보안 도구가 실제 트래픽 내용을 "확인"할 수 있도록 합니다. 예를 들어, VTEP 트래픽이 IDS/IPS로 전달될 때 NPB는 먼저 VXLAN 및 MPLS 헤더를 제거하여 IDS/IPS가 원래 프레임에서 악성 활동(예: 멀웨어 또는 무단 액세스 시도)을 탐지할 수 있도록 합니다. 이는 VTEP가 여러 테넌트의 트래픽을 처리하는 멀티 테넌트 환경에서 특히 중요합니다. NPB는 보안 도구가 캡슐화에 방해받지 않고 테넌트별 트래픽을 검사할 수 있도록 보장합니다.
또한 NPB는 트래픽 유형 또는 VNI에 따라 헤더를 선택적으로 제거하여 특정 가상 네트워크에 대한 세부적인 가시성을 제공할 수 있습니다. 이를 통해 네트워크 관리자는 개별 VXLAN 세그먼트 내 트래픽을 정확하게 분석하여 패킷 손실이나 지연과 같은 문제를 해결할 수 있습니다.
2. 최적화된 VTEP 성능
NPB(Network Point Board)는 VTEP(Virtual Transfer Provider)에서 헤더 제거 작업을 분담하여 VTEP 장치의 처리 오버헤드를 줄입니다. VTEP가 VLAN, GRE, VXLAN과 같은 여러 계층의 헤더를 제거하는 데 CPU 리소스를 소모하는 대신, NPB가 이 사전 처리 단계를 담당하므로 VTEP는 VXLAN 패킷의 캡슐화/역캡슐화 및 터널 관리와 같은 핵심 기능에 집중할 수 있습니다. 결과적으로 지연 시간이 단축되고 처리량이 증가하며 VXLAN 오버레이 네트워크의 전반적인 성능이 향상됩니다. 특히 수천 대의 VM과 높은 트래픽 부하가 발생하는 고밀도 가상화 환경에서 이러한 효과가 두드러집니다.
예를 들어, NPB와 스위치가 VTEP 역할을 하는 데이터 센터에서 NPB(예: Mylinking™ 네트워크 패킷 브로커)는 수신 트래픽이 VTEP에 도달하기 전에 VLAN 및 MPLS 헤더를 제거할 수 있습니다. 이렇게 하면 VTEP가 수행해야 하는 헤더 처리 작업 수가 줄어들어 더 많은 동시 터널과 트래픽 흐름을 처리할 수 있습니다.
3. 이기종 네트워크 전반에 걸친 향상된 상호 운용성
여러 공급업체 또는 여러 세그먼트로 구성된 네트워크에서 인프라의 각 부분은 서로 다른 캡슐화 프로토콜을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 원격 데이터 센터에서 오는 트래픽은 GRE 캡슐화를 사용하여 로컬 VTEP에 도착하는 반면, 로컬 트래픽은 VXLAN을 사용할 수 있습니다. NPB(Network Function Block)는 이러한 다양한 헤더(GRE, VXLAN, IPIP 등)를 제거하고 일관된 네이티브 트래픽 스트림을 VTEP로 전달하여 상호 운용성 문제를 해결할 수 있습니다. 이는 특히 퍼블릭 클라우드 서비스(대부분 GTP 또는 IPIP 캡슐화 사용)의 트래픽이 VTEP를 통해 온프레미스 VXLAN 네트워크와 통합되어야 하는 하이브리드 클라우드 환경에서 유용합니다.
또한 NPB는 제거된 헤더를 메타데이터로 모니터링 도구에 전달하여 관리자가 원래 캡슐화에 대한 컨텍스트(예: VNI 또는 MPLS 레이블)를 유지하면서도 네이티브 페이로드를 분석할 수 있도록 합니다. 헤더 제거와 컨텍스트 보존 간의 균형은 효과적인 네트워크 관리에 매우 중요합니다.
VTEP에서 터널 패키지 스트리핑 기능을 구현하는 방법은 무엇입니까?
VTEP에서 터널 캡슐화 제거는 하드웨어 수준 구성, 소프트웨어 정의 정책, SDN 컨트롤러와의 연동을 통해 구현할 수 있으며, 핵심 로직은 터널 헤더 식별 → 제거 작업 실행 → 원래 페이로드 전달에 중점을 둡니다. 구체적인 구현 방법은 VTEP 유형(물리적/소프트웨어)에 따라 약간씩 다르며, 주요 접근 방식은 다음과 같습니다.
지금 우리는 물리적 VTEP(예:Mylinking™ VXLAN 지원 네트워크 패킷 브로커) 여기.
물리적 VTEP(예: Mylinking™ VXLAN 지원 네트워크 패킷 브로커)는 하드웨어 칩과 전용 구성 명령을 사용하여 효율적인 캡슐화 제거를 구현하며, 이는 트래픽이 많은 데이터 센터 환경에 적합합니다.
인터페이스 기반 캡슐화 매칭: VTEP의 물리적 액세스 포트에 서브 인터페이스를 생성하고 캡슐화 유형을 구성하여 특정 터널 헤더를 매칭하고 제거합니다. 예를 들어, Mylinking™ VXLAN 지원 네트워크 패킷 브로커에서 레이어 2 서브 인터페이스를 구성하여 802.1Q VLAN 태그 또는 태그가 없는 프레임을 인식하고 VXLAN 터널로 트래픽을 전달하기 전에 VLAN 헤더를 제거합니다. GRE/MPLS로 캡슐화된 트래픽의 경우, 서브 인터페이스에서 해당 프로토콜 구문 분석을 활성화하여 외부 헤더를 제거합니다.
정책 기반 헤더 제거: ACL(액세스 제어 목록) 또는 트래픽 정책을 사용하여 일치 규칙(예: VXLAN의 경우 UDP 포트 4789, GRE의 경우 프로토콜 유형 47 일치)을 정의하고 제거 동작을 지정합니다. 트래픽이 규칙과 일치하면 VTEP 하드웨어 칩이 지정된 터널 헤더(VXLAN/UDP/IP 외부 헤더, MPLS 레이블 등)를 자동으로 제거하고 원래의 레이어 2 페이로드를 전달합니다.
분산 게이트웨이 시너지: 스파인-리프 VXLAN 아키텍처에서 물리적 VTEP(리프 노드)는 레이어 3 게이트웨이와 협력하여 다중 레이어 스트리핑을 완료할 수 있습니다. 예를 들어, 스파인 노드가 MPLS로 캡슐화된 VXLAN 트래픽을 리프 VTEP로 전달하면, VTEP는 먼저 MPLS 레이블을 제거한 다음 VXLAN 디캡슐화를 수행합니다.
특정 벤더의 VTEP 장치(예: ...)에 대한 구성 예제가 필요하십니까?Mylinking™ VXLAN 지원 네트워크 패킷 브로커터널 캡슐화 제거를 구현하려면 어떻게 해야 할까요?
실제 적용 시나리오
대규모 엔터프라이즈 데이터 센터에서 H3C 스위치를 VTEP로 사용하여 VXLAN 오버레이 네트워크를 구축하고, 여러 테넌트 VM을 지원한다고 가정해 보겠습니다. 이 데이터 센터는 코어 스위치 간 트래픽 전송에는 MPLS를 사용하고, VM 간 통신에는 VXLAN을 사용합니다. 또한, 원격 지사에서는 GRE 터널을 통해 데이터 센터로 트래픽을 전송합니다. 보안 및 가시성을 확보하기 위해 엔터프라이즈는 코어 네트워크와 VTEP 사이에 터널 캡슐화 제거(TES) 기능을 갖춘 NPB를 구축했습니다.
데이터 센터에 트래픽이 도착할 때:
(1) NPB는 먼저 코어 네트워크에서 오는 트래픽에서 MPLS 헤더를 제거하고 지점 사무실 트래픽에서 GRE 헤더를 제거합니다.
(2) VTEP 간 VXLAN 트래픽의 경우 NPB는 모니터링 도구로 트래픽을 전달할 때 외부 VXLAN 헤더를 제거할 수 있으므로 도구가 원래 VM 트래픽을 검사할 수 있습니다.
(3) NPB는 사전 처리된(헤더가 제거된) 트래픽을 VTEP로 전달하며, VTEP는 네이티브 페이로드에 대한 VXLAN 캡슐화/역캡슐화만 처리하면 됩니다. 이 설정은 VTEP 처리 부하를 줄이고 포괄적인 트래픽 분석을 가능하게 하며 MPLS, GRE 및 VXLAN 세그먼트 간의 원활한 상호 운용성을 보장합니다.
VTEP(가상 터널링 패킷 처리기)는 확장 가능한 가상화 및 멀티테넌트 통신을 가능하게 하는 VXLAN 네트워크의 핵심 구성 요소입니다. 그러나 현대 네트워크에서 캡슐화된 트래픽의 복잡성이 증가함에 따라 VTEP 성능과 네트워크 가시성에 상당한 어려움이 발생하고 있습니다. 터널링 캡슐화 제거 기능을 갖춘 네트워크 패킷 브로커는 트래픽이 VTEP 또는 모니터링 도구에 도달하기 전에 다양한 헤더(VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS, IPIP)를 제거하여 이러한 문제를 해결합니다. 이는 처리 오버헤드를 줄여 VTEP 성능을 최적화할 뿐만 아니라 네트워크 가시성을 향상시키고 보안을 강화하며 이기종 환경 간의 상호 운용성을 개선합니다.
기업들이 클라우드 네이티브 아키텍처와 하이브리드 클라우드 배포를 지속적으로 도입함에 따라 NPB와 VTEP 간의 시너지 효과는 더욱 중요해질 것입니다. 네트워크 관리자는 NPB의 터널 캡슐화 제거 기능을 활용하여 VXLAN 네트워크의 잠재력을 최대한 발휘하고, 효율적이고 안전하며 변화하는 비즈니스 요구에 유연하게 대응할 수 있도록 보장할 수 있습니다.
게시 시간: 2026년 1월 9일
