[CS 상식 - 네트워크] VLAN과 SDN

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01. VLAN (Virtual LAN)

• 여러 스위치로 세그먼트를 구성할 때 사용하는 기술
• 가상 네트워크: 스위치의 물리적 제한을 논리적(가상적) 세그먼트로 구성하여 사용하기 쉽게 하는 방법
  • VLAN, VPN (Virtual Private Network), MPLS (Multi-Protocol Lable Switching)
  • 네트워크설계와 구성을 태그와 레이블을 이용해서 가상화
  • 배선이나 장치 배치에 제약을 받지 않음
  • 스위치나 라우터 등을 개별적으로 설정
  • 대규모 네트워크를 구성할때는 옳지 않음
• 각 장치에 논리적으로 구성된 세그먼트를 할당하므로써 네트워크 설계에 유연성 부여
• 스위치(스위칭 허브)에 연결할 수 있는 장치 수(포트 수)가 정해져 있음
  • 연결할 장치가 늘어나면 새로운 세그먼트를 추가해야함
  • VLAN을 사용해서 서로 다른 스위치에 연결된 장치를 같은 세그먼트로 묶는 것
• VLAN-ID: 스위치 안팎의 논리적(가상) 세그먼트를 구성하는 식별자
  • 스위치 포트마다 할당하는 가상적인 번호(ID)
• VLAN기능을 가진 스위치: L3, L2

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02. 세그먼트를 분할하는 이유

• 동일한 세그먼트는 2계층(데이터 링크 계층)에서 브로트캐스트 패킷이 도달할 수 있는 범위로 정의
• ARP나 DHCP 같은 프로토콜은 목적지 IP 주소를 찾거나 IP 주소 발급을 요청할 떄 네트워크전체에 브로드캐스트 전송을 수행
• 이 때 세그먼트 관리를 잘 하지 않으면 관련없는 세그먼트까지 패킷이 흩어짐

VLAN의 세그먼트 분할

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03. SDN (Sodtware Defined Network)

• 대규모 네트워크에서 유연하게 네트워크를 구성할 수 있음
• VLAN의 대체제
• 전용 스위치로 각 장치를 하나의 LAN으로 모음
• 네트워크 상의 장치를 연결하는 기능(하드웨어)과 세그먼트나 라우팅을 관리 및 제어하는 기능(소프트웨어)를 분리
• 설정 정보와 네트워크 제어 관리 부분(컨트롤 플레인)에 집중
• 각 장치는 전용 스위치로 연결(데이터 플레인)되어 있음
• 상세한 구성이나 제어는 컨트롤 플레인에서 가능

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04. SDN의 관리 제어, REST API

• REST API: 웹 애플리케이션 등의 기능이나 서비스를 호출하는 규약, 웹 브라우저에는 다양한 웹 사이트의 애플리케이션과 서비스로 이용
• 데이터 플레인 제어나 컨트롤 플레인 설정에는 웹 브라우저를 이용할 수 있음
• SDN의 관리나 제어의 표준화
  • NETCONF: 네트워크 장비의 구성과 관리를 자동화하는 프로토콜
  • OpenFlow: 네트워크의 데이터 플레인과 제어플레인 두개를 분리해서 중앙 집중식 제어를 하게 하는 프로토콜 
    • 패킷 포어딩을 세밀하게 제어해서 성능과 보안

SDN의 관리 제어, REST API 흐름