다중 라우트 서버를 두는 확장된 VIVID 시스템!!!(가상랜내용포함)

소개글

다중 라우트 서버를 두는 확장된 VIVID 시스템!!!(가상랜내용포함)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

-요 약
가상랜은 물리적 위치에 관계없이 마치 하나의 LAN에 연결되어 있는 것처럼 통신할 수 있는 구조로 브로드캐스트 도메인을 제한하여 대역폭 낭비를 감소시키고 전체 네트워크의 효율을 증가시킨다. Newbridge사는 IP 서브넷의 주소를 가상랜과 매핑하여 ATM-LAN 스위치 망에서 3계층 가상랜을 구성하는 VIVID 시스템을 개발하였다. 이 시스템에서는 하나의 라우트 서버에서 주소 해석과 가상랜 구성 및 브로드캐스트 데이터 전송을 모두 담당하기 때문에 망의 규모가 커지게 되면 라우트 서버가 병목 지점이 될 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 택할 수 있는 방법 중 한 가지는 다중의 라우트 서버를 두는 것이다. 본 논문은 VIVID 시스템에 여러 개의 라우트 서버를 두는 구조로서 유기적인 구조와 독립적인 구조 두 가지를 제시하고 시뮬레이션을 통하여 각 구조의 특성을 비교 분석하였다. 시뮬레이션 결과, 브로드캐스트 세션의 길이와 브로드캐스트 세션 내에서의 브로드캐스트 데이터 프레임 발생 간격 등에 의해 제시한 두 가지 모델의 성능이 변하게 되며, 확장성과 데이터 전송의 효율성 간에 서로 상쇄 효과가 있음을 볼 수 있었다.


1. 서론


가상랜이란 물리적으로 분리된 여러 개의 LAN 세그먼트 상에 걸쳐 있는 일련의 종단 스테이션들이 그들의 물리적 위치에 구애받지 않고 마치 하나의 공통 LAN에 속해 있는 것처럼 통신할 수 있는 기술이다. 이는 기존 LAN의 브로드캐스트와 멀티캐스트 트래픽이 전달되는 영역을 제한시켜 대역폭 낭비를 감소시키고 전체 네트워크의 효율을 증가시킨다. 또한 가상 경계를 만들어 원하는 그룹에만 데이터를 전송하게 하여 네트워크 보안을 강화시킨다. 특히, LAN 스위치로부터 시작된 가상랜 개념을 ATM 네트워크와 ATM에 연결된 디바이스가 존재하는 환경에 확장하여 적용한다면, 가상랜의 장점은 그대로 수용하면서, 멀티미디어 데이터 전송이나 실시간 어플리캐이션 지원과 같은 기존 LAN이 제공하지 못하는 요구사항을 만족시킬 수 있다.
그런데 현재 ATM-LAN 스위치 망에서의 가상랜을 정의하는 방법으로는 ATM 포럼에서 제안하여 표준화된 LANE(LAN Emulation)을 확장한 2계층 가상랜이 대부분이다. 2계층 가상랜을 구성하는 방법에는 포트그룹에 의한 것과 MAC 주소 그룹에 의한 것이 있다. 스위치의 포트를 그룹화하여 가상랜을 정의하는 것은 구현이 용이한 반면 사용자의 포트가 변경될 때마다 네트워크 관리자가 가상랜을 재정의 해야한다는 단점이 있다. MAC 주소에 의한 가상랜은 초기 구성 시간이 오래 걸리지만 그 이후에는 MAC 주소가 하드웨어적으로 지정되어 있으므로 사용자의 위치가 변경되더라도 자동으로 구성할 수 있다는 장점이 있다.

본문내용

게 된다. 또한, 각 엔터티 간의 전파지연은 표 2와 같이 가정하였고, 각 엔터티를 연결하는 채널용량은 VIVID 시스템의 규정에서 제시한 값을 따라 표 3와 같이 가정하였다. 그리고, 독립적 구조에서 가상랜 브로드캐스트시 라우트 서버와 해당 가상랜을 담당하는 ATM/LAN 스위치간의 VC 셋업을 위해 각 엔터티에서 소요되는 프로세싱 타임은 5msec라고 가정하였다.
4.2 시뮬레이션 결과 분석
이 절에서는 본 논문에서 제안한 두 가지 3계층 가상랜 구성 모델의 성능을 평가하기 위해 시뮬레이션 결과를 제시하고 이를 분석한다. 시뮬레이션 파라미터로 평균 세션 길이와 세션간의 도착 시간 간격 그리고 한 세션 내에서의 프레임 발생 간격을 변화시키면서 평균 데이터 전송시간과 데이터 메시지당 발생하는 총 제어 메시지 양이 어떻게 변화하는지 알아보았다.
데이터 전송 시간 측면에서는 프레임 발생 간격이 짧을수록 독립적 구조가 유리해지고 프레임 발생 간격이 길수록 유기적 구조가 유리함을 볼 수 있다. 독립적 구조의 경우 브로드캐스트 세션이 시작될 때 근원지 라우트 서버와 해당 가상랜을 서브하는 원격 ATM/LAN 스위치간에 VC를 설정해야 하는 오버헤드가 있지만 일단 VC가 설정되고 나면 효율적으로 데이터 전송이 이루어진다. 반면, 유기적 구조의 경우는 세션 초기의 VC 설정 오버헤드는 없지만 데이터가 매번 해당 가상랜에 속하는 호스트가 속해 있는 라우트 서버를 경유해서 전달되므로 데이터 양이 늘어나게 되면 라우트 서버에서 병목 현상이 발생할 수 있다. 따라서 세션 내에서의 평균 데이터 프레임 발생 간격이 짧아져 발생하는 데이터 프레임 수가 많아지게 되면 독립적 구조의 세션 초기 VC 설정 오버헤드가 유기적 구조의 매 데이터 프레임 당 발생되는 라우트 서버 경유 오버헤드에 상쇄되어 독립적 구조의 성능이 유기적 구조의 성능을 능가하게 된다.
5. 결 론
본 논문에서는 ATM-LAN 스위치 망에서 3 계층 가상랜을 구현하는 VIVID 시스템을 확장하는 방안으로 다중의 라우트 서버를 두는 두 가지의 모델을 제시하고, 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 비교하였다. 유기적 구조라 명칭한 모델에서는 브로드캐스트 데이터가 항상 목적지 가상랜을 담당하는 라우트 서버들을 경유하여 가상랜 멤버 호스트들에게 전달된다. 독립적 구조라 명칭한 모델에서는 근원지 라우트 서버가 가상랜 멤버가 연결되어 있는 ATM/LAN 스위치들과 직접 VC를 설정하여 가상랜 브로드캐스트 데이터를 전송한다. 독립적 구조의 경우에는 어느 특정 가상랜에 대한 브로드캐스트가 시작되면 근원지 라우트 서버와 해당 가상랜을 담당하는 ATM/LAN 스위치 간에 브로드캐스트 데이터 전송을 위한 VC를 설정해야 하므로 오버헤드가 크지만 세션이 진행되는 동안에는 라우트 서버들을 경유할 필요 없이 설정된 VC를 통해 직접 브로드캐스팅이 가능하므로 신속한 데이터 전송이 가능하다. 독립적 구조의 경우 가상랜 브로드캐스트 세션의 길이가 길이지고, 한 브로드캐스트 세션에서 발생되는 프레임간 간격이 짧아질수록 세션 초기 VC 설정을 위한 추가 오버헤드 비중이 적어져 세션 길이나 세션에서 발생되는 프레임 수가 어느 수준 이상에 이르면 유기적 구조 보다 더 나은 성능을 보이게 된다. 그러나 독립적 구조의 경우는 각 라우트 서버가 다른 라우트 서버들이 담당하는 구역의 가상랜 정보까지 모두 유지하고 있어야 하기 때문에 라우트 서버간에 교환해야 하는 정보가 많고 라우트 서버에서의 메모리 요구량도 네트워크 규모에 비례하여 커지게 된다. 또한 가상랜 멤버들이 접속되어 있는 ATM/LAN 스위치의 수에 비례하여 VC 설정 오버헤드도 커지게 된다. 따라서 확장성 면에서는 유기적 모델이 더 우수하며, 브로드캐스트 세션의 길이와 세션 내에 발생하는 브로드캐스트 프레임의 수가 어느 수준 이하인 경우에는 성능면에서도 유기적 구조가 더 우수하다.
참 고 문 헌
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[12] Rolv Braek, "SDL Basic," Computer Networks and ISDN System 1996.
▶ 출처 : 이화여대 컴퓨터과학기술정보네트워크연구소

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가상랜,   라우트서버