이 문서에서는 Microsoft 네트워크 부하 분산(NLB)에 대한 개요와 Dell Networking Force 10 스위치에서 이 기능을 설정하는 방법을 설명합니다.
목표
- NLB 개요
- NLB 유니캐스트 모드
- NLB 멀티캐스트 모드
- 스위치에서 NLB를 사용할 때의 제한 사항
- Microsoft 클러스터링과 함께 사용할 때의 이점
- VLAN 플러딩 활성화 및 비활성화
- NLB용 스위치 구성
NLB 개요
이 기능은 Dell Networking OS에서 지원됩니다.
네트워크 부하 분산(NLB)은 Windows 2000 Server 및 Windows Server 2003 운영 체제에서 Microsoft가 구현하는 클러스터링 기능입니다. NLB는 분산 방식 또는 패턴을 사용하여 클러스터 또는 그룹에 속한 서버 집합 전체에서 네트워크 트래픽 부하를 균등하게 분할하고 분산합니다. NLB는 서버를 단일 멀티캐스트 그룹으로 결합한 후 네트워크 트래픽을 전송하는 데 표준 멀티캐스트 IP 또는 유니캐스트 IP 주소와 MAC 주소를 사용하려고 합니다. 또한 모든 클라이언트에 대해 대상 IP 주소로 단일 가상 IP 주소를 사용합니다. 이렇게 하면 서버가 클라이언트에 영향을 미치지 않는 방식으로 동일한 멀티캐스트 그룹에 가입할 수 있습니다(클라이언트가 그룹에 새로운 서버를 추가하는 것을 인식하지 못함). 클라이언트는 클러스터 IP 주소를 사용하여 서버에 접속합니다. NLB 기능을 사용하면 VLAN 포트(유니캐스트 모드의 경우) 또는 VLAN의 포트 하위 집합(멀티캐스트 모드의 경우)에 대해 트래픽의 플러딩을 활성화할 수 있으므로, 서버 과부하를 방지하고 효율적인 성능을 보장하는 최적의 데이터 패킷 처리가 가능합니다.
NLB는 유니캐스트 모드와 멀티캐스트 모드의 두 가지 모드로 작동합니다. 클러스터 IP 주소 및 연결된 클러스터 MAC 주소는 Windows Server에서 실행 중인 NLB 애플리케이션에서 구성됩니다. 유니캐스트 모드에서 ARP 애플리케이션을 사용하여 MAC 주소로 서버 IP 주소를 확인하려고 할 때, 스위치는 서버에서 가져온 ARP 회신이 NLB 유형인지 여부를 확인합니다. 그런 다음 스위치는 IP 주소(클러스터 IP)를 MAC 주소(클러스터 MAC 주소)와 매핑합니다. 멀티캐스트 모드에서는 클러스터 IP 주소가 정적 ARP CLI 구성 명령을 사용하여 구성된 클러스터 멀티캐스트 MAC 주소에 매핑됩니다. NLB 항목을 인식한 후, 트래픽이 클러스터 가상 IP 주소에 해당하는 VLAN의 모든 서버로 전달됩니다.
Microsoft 네트워크 부하 분산 기능은 FTOS 버전 9.3.0.0 이상에서만 사용할 수 있습니다.
NLB 유니캐스트 모드
4개의 서버, 즉 S1부터 S4까지의 서버가 클러스터 또는 팜으로 구성된 토폴로지의 예를 살펴보겠습니다. 이 서버 집합은 L3 스위치에 연결되며, 이 스위치는 엔드 클라이언트에 연결됩니다. 이 서버에는 부하 분산을 위한 단일 IP 주소(IP 클러스터 주소 172.16.2.20)와 단일 유니캐스트 MAC 주소(MAC 클러스터 주소 00-bf-ac-10-00-01)가 포함됩니다. 스위치의 여러 포트가 단일 MAC 주소를 인식할 수 없으므로, MAC 클러스터 주소에 더해, S1부터 S4까지, MAC 주소 MAC-s1부터 MAC-s4를 사용하여 MAC 주소를 서버에 할당합니다. 클러스터의 모든 서버는 VLAN1이라는 VLAN에 속합니다.
유니캐스트 NLB 모드에서 발생하는 이벤트의 순서는 다음과 같습니다.
- 스위치는 클러스터 MAC 주소의 IP 주소를 확인하는 ARP 요청을 보냅니다.
- ARP 서버는 ARP 헤더에 MAC 클러스터 주소가 포함된 ARP 응답과 MAC 주소 MAC-s1/s2/s3/s4(서버 S1부터 S4까지)를 이더넷 헤더로 보냅니다.
- 스위치는 마지막으로 받은 ARP 응답으로 IP 주소와 MAC 클러스터 주소를 연결합니다. 이 경우 TMAC-s4에서 마지막 ARP 회신을 받았다고 가정합니다(MAC-s4가 포함된 ARP 응답을 마지막으로 받은 경우). 서버와 연결된 인터페이스 S4가 ARP 표에 추가됩니다.
- NLB 기능을 사용하는 경우, NLB ARP 항목을 인식한 후 VLAN 1의 모든 포트에서 모든 후속 트래픽이 플러딩됩니다.
NLB를 사용하는 경우, 데이터 프레임이 모든 서버에 전달되어 부하 분산을 수행합니다.
NLB 멀티캐스트 모드
4개의 서버, 즉 S1부터 S4까지의 서버가 클러스터 또는 팜으로 구성된 토폴로지의 예를 살펴보겠습니다. 이 서버 집합은 L3 스위치에 연결되며, 이 스위치는 엔드 클라이언트에 연결됩니다. 여기에는 단일 MAC 주소(MAC 주소: 03-00-5E-11-11-11)가 포함됩니다.
멀티캐스트 NLB 모드에서는 클러스터 IP 주소를 멀티캐스트 클러스터 MAC 주소와 연결하도록 정적 ARP 구성 명령이 구성됩니다.
멀티캐스트 NLB 모드를 사용하는 경우, 데이터는 CONFIGURATION 모드에서 mac-address-table static multicast vlan output-range , 명령인 L2 멀티캐스트 명령을 사용하여 지정된 포트를 기반으로 모든 서버로 전달됩니다.
스위치에서 NLB를 사용할 때의 제한 사항
- NLB 유니캐스트 모드는 스위치 플러딩을 사용하여 VLAN에 속한 모든 서버로 모든 패킷을 전송합니다. 많은 양의 트래픽을 처리할 때는 클러스터링 성능이 작은 영향을 받을 수 있습니다. 이 제한은 소프트웨어로 유니캐스트 플러딩을 수행하는 스위치에 적용됩니다.
- ip vlan-flooding 명령이 시스템 전체와 모든 VLAN에 적용됩니다. NLB가 해당되고 ARP 응답에 이더넷 SHA 및 ARP 헤더 SHA 프레임의 불일치가 포함된 경우, 관련 VLAN을 통해 패킷 플러딩이 수행됩니다.
- 지원되는 최대 동시 클러스터 수는 8개입니다.
Microsoft 클러스터링과 함께 사용할 때의 이점
Microsoft 클러스터링을 사용하면 Microsoft Windows를 사용하는 여러 서버를 하나의 MAC 주소 및 IP 주소로 나타내서 투명한 장애 조치 또는 부하 분산을 제공할 수 있습니다. Dell Networking OS는 기본적으로 서버 클러스터를 인식하지 않으므로 이를 구성해야 합니다. 서버 클러스터로 ARP 요청을 보내면 클러스터 구성에 따라 활성 서버 또는 모든 서버에서 회신을 보냅니다. 활성 서버에서 회신을 보내는 경우 Dell 스위치는 활성 서버의 MAC 주소를 인식합니다. 모든 서버가 회신하는 경우, 스위치는 마지막으로 받은 ARP 회신만 등록하고, 스위치가 한 서버의 실제 MAC 주소를 알아냅니다. 이 경우 가상 MAC 주소는 인식하지 않습니다. 가상 MAC 주소는 인식하지 않으므로, 트래픽이 전체 클러스터가 아닌 한 서버에만 전달되며 페일오버 및 부하 분산은 유지되지 않습니다.
페일오버 및 부하 분산을 유지하기 위해 스위치는 서버 클러스터로 지정된 트래픽을 클러스터에 연결된 VLAN의 모든 구성원 포트로 전달합니다. 이를 위해서는 Microsoft 클러스터를 구성할 때 Dell 스위치에서 ip vlan-flooding 명령을 구성해야 합니다. 서버 MAC 주소는 ARP 회신의 이더넷 프레임 헤더에 지정되며, 클러스터를 나타내는 가상 MAC 주소는 페이로드에 지정됩니다. 그런 다음 클러스터에 대한 모든 트래픽이 모든 구성원 포트에서 플러딩됩니다. 클러스터의 모든 서버가 트래픽을 수신하므로 페일오버 및 부하 분산이 유지됩니다.
VLAN 플러딩 활성화 및 비활성화
- 이전 ARP 항목은 새로운 NLB 항목을 인식할 때마다 재정의됩니다.
- 기능이 활성화된 후 인식된 모든 ARP 항목은 기능이 비활성화되면 삭제되며, RP2가 ARP 확인을 트리거합니다. no ip vlan-flooding 명령으로 이 기능을 비활성화할 수 있습니다.
- 이 기능이 활성일 때 VLAN에 포트가 추가되면 포트가 트래픽을 자동으로 수신합니다. 이전 ARP 항목은 삭제되거나 업데이트되지 않습니다.
- 구성원 포트를 삭제하면 해당 ARP 항목도 CAM에서 삭제됩니다.
- VLAN의 포트 채널도 트래픽을 수신합니다.
- 구성은 구성 저장의 영향을 받지 않습니다.
- 이 기능이 활성화된 경우 ip vlan-flooding CLI 구성을 표시하는 show running-config 명령 출력에 표시됩니다. 이 외에는 이 기능의 활성화를 나타내는 표시가 없습니다.
NLB용 스위치 구성
스위치가 유니캐스트 NLB 모드를 사용하도록 설정하려면 다음 단계를 수행합니다.
문서를 참조하십시오.
| 명령 |
매개변수 |
| FTOS# configuration |
전역 구성 모드로 진입합니다. |
| FTOS(conf)# ip vlan-flooding |
이렇게 하면 VLAN 구성원 포트를 통해 전달되는 모든 L3 유니캐스트 라우팅 데이터 트래픽이 해당 VLAN의 모든 구성원 포트로 플러딩됩니다. ARP 패킷을 통해 확인되는 일부 ARP 표 항목에서 이더넷 MAC SA가 ARP 패킷 내의 MAC 정보와 다른 경우가 있을 수 있습니다. 이 유니캐스트 데이터 트래픽 플러딩은 이러한 ARP 항목을 사용하는 패킷에만 발생합니다. |
스위치가 멀티캐스트 NLB 모드를 사용하도록 설정하려면 다음 단계를 수행합니다.
| 명령 |
매개변수 |
| FTOS# configure |
전역 구성 모드로 진입합니다. |
| FTOS(conf)# arp 192.168.1.1 te 0/10 |
이 명령은 스위치의 멀티캐스트 MAC 주소와 IP 주소를 연결하기 위한 정적 ARP 항목을 추가합니다. 이 설정을 사용하면 스위치의 NLB 모드 작동을 위해, 멀티캐스트 MAC 주소가 클러스터 IP 주소와 매핑됩니다. |
| FTOS(conf)# mac-address-table static multicast vlan 1 output- range te 0/1 - 4 |
특정 MAC 또는 하드웨어 주소를 VLAN과 연결 |