읽는 시간: 9분 14초 | 게시일: 2025년 10월 28일
세그먼트 라우팅 세그먼트 라우팅이란?
SR(세그먼트 라우팅)은 네트워크 도메인 전반의 트래픽 엔지니어링과 관리를 간소화하는 소스 기반 라우팅 기술로, 네트워크의 전송 라우터와 노드에서 네트워크 상태 정보를 제거하고 경로 상태 정보를 수신 노드의 패킷 헤더에 배치합니다.
정보가 전송 노드에서 패킷으로 이동하기 때문에 세그먼트 라우팅은 네트워크 변화에 매우 민감하게 반응하여 다른 트래픽 엔지니어링 솔루션보다 민첩하고 유연합니다. 트래픽 엔지니어링 기능을 통해서는 애플리케이션에 대한 QoS(서비스 품질)를 제공하고 네트워크를 통과하는 최종 사용자와 애플리케이션에 네트워크 서비스를 매핑할 수 있습니다.
세그먼트 라우팅 개요
세그먼트 라우팅을 이해하려면 먼저 기본 구성요소에 대해 알아야 합니다.
SR 도메인: SR 프로토콜에 참여하는 노드의 집합입니다. SR 도메인 내에서 노드는 수신, 전송 또는 송신 절차를 실행할 수 있습니다.
SR 경로: SR 수신 노드와 SR 송신 노드를 연결하는 세그먼트의 정렬된 목록으로, 일반적으로 수신부터 송신까지 최소 비용 경로를 따릅니다.
SR 세그먼트: 패킷이 네트워크 토폴로지의 섹션을 통과하게 하는 전달 지시문입니다. 세그먼트 라우팅은 다양한 SR 세그먼트 유형을 정의하며 가장 자주 사용되는 두 가지는 인접 세그먼트와 접두사 세그먼트입니다. 인접 세그먼트는 엄격하게 전달되는 단일 홉 터널로, 두 노드 간 IGP(내부 게이트웨이 프로토콜) 인접성과 관련된 지정된 링크를 링크 비용과 관계없이 패킷이 통과하게 합니다. 접두사 세그먼트는 동일 비용의 멀티홉 인식 최단 경로 링크를 사용하여 접두사에 도달하는 멀티홉 터널입니다.
세그먼트 라우팅의 작동 방식
패킷이 SR 수신 노드에 도달하면 정책이 적용됩니다. 패킷이 SR 경로의 매칭 조건을 충족하는 경우 SR 수신 노드는 해당 패킷을 세그먼트별로 SR 경로를 통과하는 SR 터널에 캡슐화합니다.
SR 경로의 각 세그먼트는 세그먼트 엔드포인트 노드에서 종료됩니다. 패킷이 세그먼트 엔드포인트에 도착하면 엔드포인트가 가장 바깥쪽 패킷 라벨이나 헤더를 조사하여 해당 세그먼트를 식별합니다. 그런 다음 가장 바깥쪽 라벨이나 헤더를 팝하고 패킷을 다음 세그먼트 엔드포인트로 전달합니다. 이 과정은 패킷이 최종 세그먼트 엔드포인트(SR 송신 노드일 수 있음)에 도착할 때까지 계속됩니다.
패킷이 SR 송신 노드에 도착하면 해당 노드가 패킷이 경로의 끝에 있는지 여부를 판단합니다. 그렇다면 노드가 SR 헤더 정보를 제거하고 대상 IP 주소를 기반으로 패킷을 전달합니다.
전송 라우터는 SR 세그먼트 식별자(SID)를 기준으로 패킷을 전달하기 때문에 SR을 사용하여 최종 사용자나 애플리케이션과 관련된 패킷을 특정 네트워크 기능 서비스에 매핑할 수 있습니다. 즉 서비스가 적용될 경로를 매핑하고 서비스 게이트웨이에서 SR 도메인 송신 라우터까지 서비스에 대한 지시문과 추가 경로 정보를 제공하는 방식으로 이를 수행합니다.
세그먼트 라우팅의 이점
SR의 주요 이점은 네트워크를 단순화하고 리소스 활용도를 줄여 네트워크를 더 쉽게 관리하고 운영할 수 있게 된다는 것입니다.
네트워크에서 세그먼트 라우팅을 매력적으로 만드는 다른 이점도 있습니다.
- 세그먼트 라우팅은 경로 프로비저닝 및 변경을 위해 작업해야 하는 노드 수를 줄여줍니다. 이러한 작업은 SR을 네트워크 변화에 더 잘 대응하도록 만들어 SR이 다른 트래픽 엔지니어링 솔루션보다 더 민첩하고 유연해집니다.
- SR 트래픽 엔지니어링은 애플리케이션 QoS를 제공하고 네트워크 서비스를 네트워크를 통과하는 최종 사용자와 애플리케이션에 매핑합니다.
- 세그먼트 라우팅은 헤드엔드 복원 및 TI-LFA(Topology-Independent Loop-Free Alternate) 기술을 통해 복원력을 제공하며 이는 네트워크 중단 시 경로의 안정성을 높이는 데 도움이 됩니다.
WAN PCE 컨트롤러와 함께 SR을 사용하면 다음과 같은 추가적인 이점이 있습니다.
- 컨트롤러로 링크 속성과 경로 제약 조건을 지정하고, CSPF(Constrained Shortest Path First) 계산을 수행할 수 있으므로 간소화된 트래픽 엔지니어링을 통해 대역폭 예약을 제공할 수 있습니다.
- 네트워크에 SRv6, SR-MPLS 또는 SRm6을 배포하는 경우 전환 위험이 줄어듭니다. 이는 MPLS 및 IPv6를 포함한 여러 전달 플레인에 대한 이기종 지원을 제공함으로써 가능합니다.
- 네트워크 서비스를 향한 패킷 흐름과 같은 실시간 네트워크 상태를 지속적으로 평가하고 네트워크 동작과 성능을 모니터링하면서 폐쇄 루프 자동화를 지원합니다. 또한 한 번만 변경하면 CLI를 통해 여러 라우터에 변경 사항을 푸시하지 않고도 네트워크 전체에 자동으로 배포할 수 있습니다.
- 특정 네트워크 경로를 요건별로 정의하여(네트워크 슬라이싱에도 사용됨) 최종 사용자의 경험 품질도 향상됩니다.
세그먼트 라우팅 컨트롤러를 사용한 트래픽 엔지니어링
세그먼트 라우팅 컨트롤러는 서비스 공급자 및 엔터프라이즈 네트워크의 SR 전달 플레인에 대한 중앙 집중식 경로 계산, 트래픽 엔지니어링, 세부적인 가시성, 트래픽 흐름 제어를 제공하는 SDN 컨트롤러의 한 유형입니다. 네트워크 운영자는 세그먼트 라우팅 컨트롤러를 사용하여 사전 모니터링 및 계획을 통해 네트워크 인프라를 최적화하고 지정된 제약 조건에 따라 대규모 트래픽 부하를 동적으로 라우팅할 수 있습니다.
이 컨트롤러의 주요 이점은 대역폭 예약을 제공하는 기능이며 세그먼트 라우팅 자체에서는 이 기능을 제대로 수행할 수 없습니다. 세그먼트 라우팅이 경로 상태 정보를 전송 라우터에서 패킷으로 이동함으로써 네트워크 전반에서 경로 정보를 배포하는 LDP(Label Distribution Protocol) 및 RSVP-TE(Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering)와 같은 프로토콜의 필요성이 감소합니다. RSVP-TE는 대역폭 예약 메커니즘을 제공하므로 현재 대역폭 예약이 구현되어 있는 네트워크에서 이를 제거하면 문제가 될 수 있습니다.
세그먼트 라우팅 컨트롤러는 전체 네트워크 토폴로지와 트래픽 흐름을 실시간으로 모니터링함으로써 이 문제를 해결합니다. 또한 이러한 데이터를 사용하여 패킷이 네트워크를 통해 이동해야 하는 명시적 경로를 결정하고 해당 경로에 대역폭을 할당할 수도 있습니다. 경로가 계산되고 링크 대역폭이 할당되면 컨트롤러가 이 정보를 데이터베이스에 추가하며 새로운 경로를 계산하거나 혼잡이나 기타 동적 네트워크 조건으로 인해 트래픽을 다른 경로로 라우팅하기 전에 기존 대역폭 요구 사항을 고려합니다.
세그먼트 라우팅 컨트롤러는 다음 세 가지 기본 작업을 수행합니다.
- 분석
- 최적화
- 자동화
세그먼트 라우팅 컨트롤러는 네트워크에서 세부적인 원격 측정 데이터를 수집하여 이를 분석하고 최적화함으로써 가장 효율적인 네트워크 경로를 통해 트래픽을 터널링하거나 서비스 수준 계약 요건을 충족하거나 혼잡 문제를 사전에 해결하는 등의 지능적인 조치를 수행하는 데 도움을 줍니다.
트래픽 최적화를 위한 HPE Juniper Networking의 WAN SDN(소프트웨어 정의 네트워킹) 컨트롤러인 NorthStar Controller는 이러한 기능을 제공하며 여러 네트워크 도메인을 보고 모니터링할 수 있도록 지원합니다. 또한 엔드 투 엔드 네트워크 보기를 제공하며 도메인 간 트래픽 엔지니어링, 엔드 투 엔드 네트워크 슬라이싱을 구현하는 기능도 제공합니다.
NorthStar Controller는 라우팅 제어를 중앙화하고 마이그레이션 중에 동일한 인프라에서 여러 컨트롤 플레인을 실행하는 기능을 제공하여 세그먼트 라우팅으로의 마이그레이션을 지원합니다. NorthStar Controller의 GUI는 매우 세부적인 네트워크 정보를 담은 실시간 네트워크 보기를 제공하여 네트워크를 더 간편하게 설계하고 운영하는 데 도움이 됩니다.
HPE Juniper Networking의 세그먼트 라우팅 구현
세그먼트 라우팅은 전달 플레인에서 MPLS(SR-MPLS) 또는 IPv6(SRv6)를 사용합니다. HPE Juniper Networking은 두 가지 솔루션을 모두 제공합니다. SRv6의 단점을 극복하기 위해 HPE Juniper Networking은 더 작은 압축 라우팅 헤더를 사용하여 세그먼트 라우팅 헤더의 SID 크기를 줄이고 광범위한 SRv6 배포에서 나타나는 리소스 제약 문제를 완화하는 SRm6를 개발했습니다.
견고하고 모든 기능을 갖춘 NorthStar Controller는 단순한 대역폭 예약 이상의 기능을 제공하면서 경로 다양성을 수용하고 CSPF 계산, 대역폭 일정 관리 및 기타 유용한 기능을 수행할 수 있습니다. 또한 대규모 서비스 공급자, 클라우드, 엔터프라이즈 네트워크에서 SR 및 IP/MPLS 흐름에 대한 세부적인 가시성과 제어를 가능하게 하는 강력하고 유연한 트래픽 엔지니어링 솔루션입니다.
FAQ
세그먼트 라우팅은 비즈니스 수익을 개선하는 데 어떻게 도움이 됩니까?
우선 네트워크 전반의 트래픽 전달 프로세스를 단순화하여 OpEx와 CapEx를 절감할 수 있습니다. 세그먼트 라우팅은 중간 라우터에서 네트워크 상태 정보를 제거하고 대신 경로 정보를 수신 노드의 패킷 헤더에 배치합니다. 이러한 접근 방식은 네트워크 전체의 전달 경로에서 장비, 전력, 운영 리소스 관련 요건을 줄여줍니다.
세그먼트 라우팅은 새로운 서비스와 더 높은 성능에 대한 수요를 쉽고 경제적으로 그리고 일관된 사용자 경험으로 충족하는 데 도움이 됩니다. 이러한 목표를 달성하려면 제어, 민첩성, 애플리케이션 인식, 간소화된 트래픽 관리를 제공하는 네트워크 전송 솔루션이 필요하며 세그먼트 라우팅이 이를 제공합니다.
Omdia의 독립적인 연구 보고서 Segment Routing in the 5G Era(5G 시대의 세그먼트 라우팅)에 네트워크 운영자가 세그먼트 라우팅을 도입하는 다음과 같은 주요 이유가 요약되어 있습니다.
- 운영 및 자본 비용 절감
- 네트워크 확장성 및 가용성 개선
- 서비스별 정책, 보장된 또는 예측 가능한 SLA(서비스 수준 계약) 및 네트워크 슬라이싱 지원
- 차별화된 부가 가치 서비스를 제공하는 유연성 향상
- 5G, IoT(사물 인터넷) 연결을 포함한 안정적인 모빌리티 서비스 제공 가능
관련 산업이 보장된 네트워크 슬라이싱으로 옮겨감에 따라 세그먼트 라우팅의 중요성이 커지고 있습니다. 세그먼트 라우팅을 통해 동일한 물리적 네트워크 인프라에서 가상의 격리된 논리적 네트워크를 실행할 수 있습니다. 각 슬라이스는 동적으로 생성된 세그먼트 라우팅 경로에 배치될 수 있으며 이를 통해 서비스 품질에 대한 차별화된 맞춤형 애플리케이션 및 가입자 요건을 충족할 수 있습니다.
세그먼트 라우팅은 네트워크 자동화와 어떻게 연동되어 서비스 품질을 개선합니까?
HPE Juniper Networking Paragon Automation과 같은 네트워크 자동화 솔루션과 세그먼트 라우팅을 함께 사용하면 차별화된 고객 경험을 제공하고 네트워크를 최적화하여 효율성을 높일 수 있습니다.
예를 들어 WAN SDN 컨트롤러를 사용한 세그먼트 라우팅은 대기 시간 기반 라우팅을 통해 더 세분화된 서비스 수준 계약을 구현할 수 있습니다. 현재 대기 시간 수준이 가장 낮은 네트워크 세그먼트 또는 지리적 영역의 사용자에게 동적으로 서비스를 제공함으로써 자동화를 통해 더 낮은 비용으로 서비스 및 애플리케이션 성능을 개선합니다.
일부 애플리케이션은 정상적인 작동을 위해 엄격한 엔드 투 엔드 대기 시간 또는 패킷 손실 요건을 충족해야 합니다. 자동화가 없는 경우 운영자는 이러한 애플리케이션 요구 사항에 맞춰 차별화된 서비스 수준을 제공하기 위해 필요한 네트워크 민첩성이 부족하게 됩니다. WAN SDN 컨트롤러 역할을 하는 Paragon Automation은 다음과 같은 방법으로 트래픽을 최적의 경로에 자동으로 배치하여 서비스 수준 목표를 충족합니다.
- 대기 시간, 지터, 패킷 손실 및 기타 메트릭에 대한 목표를 충족하지 못하는 경로를 방지하기 위해 네트워크 전체의 원격 측정 분석
- 성능 목표를 충족하기 위해 네트워크 경로 계산
- 최적의 경로 배치 자동화
자동화를 통해 네트워크 예측성, 복원력, 서비스 수준 계약이 향상되고 새로운 서비스를 더 빨리 시장에 출시할 수 있게 됩니다. 이를 통해 운영자는 서비스 수준 계약을 추가로 개선하는 폐쇄 루프 수정과 같은 고급 사용 사례를 활용할 수 있습니다. 이는 데이터 플레인에서 엔드 투 엔드 서비스 품질을 지속적으로 측정하는 강력한 서비스 중심 인사이트를 바탕으로 합니다.
신종 코로나 바이러스 시기에 세그먼트 라우팅과 WAN SDN 컨트롤러를 결합하면 어떻게 도움이 됩니까?
팬데믹 기간에는 재택근무자에 대한 지원 수요가 증가하고 반도체 공급망 부족으로 인해 네트워크 장비 조달에 어려움이 있었으며 새로운 장비를 테스트하고 배포하는 적절한 현장 인력에 대한 우려가 있었습니다. 네트워크를 더욱 '핫'하게 운영하여 자산을 최대한 활용하는 방식은 이러한 문제를 완화하고 CapEx 지출을 줄여 수익성을 높이는 데 도움이 되는 솔루션으로, 점차 확산되고 있습니다.
WAN SDN 컨트롤러를 사용한 세그먼트 라우팅은 운영자가 피크 수요 충족을 위한 과도한 프로비저닝으로 인해 숨겨진 경우가 많은 낭비되는 용량을 활용하여 리소스 활용을 동적으로 최적화하고 네트워크 CapEx를 줄이는 데 도움이 됩니다. 세그먼트 라우팅과 SDN(소프트웨어 정의 네트워킹)을 함께 사용하면 다음과 같은 방법으로 수요에 따른 대역폭 요건을 충족하는 서비스 경로 배치가 자동화됩니다.
- 네트워크 전체 활용에 대한 실시간 가시성 활용
- 혼잡을 피하기 위한 경로 계산 자동화
- 트래픽 엔지니어링/LSP(라벨 전환 경로)의 프로비저닝 및 최적화를 활용 수준에 따라 자동화
이러한 프로세스를 통해 경로 배치 및 지속적인 최적화를 위한 고급 알고리즘을 사용함으로써 네트워크에서 사용 가능한 용량을 확보할 수 있습니다. 이를 분석과 결합하여 소프트웨어 정의 제어를 구현하면 네트워크가 자동으로 혼잡을 피할 수 있게 됩니다.
HPE Juniper Networking 세그먼트 라우팅 컨트롤러가 올바른 선택인 이유는 무엇입니까?
HPE Juniper Networking Paragon Pathfinder는 업계의 세그먼트 라우팅을 위한 가장 견고하고 모든 기능을 갖춘 WAN SDN 컨트롤러 중 하나로, 5G 및 클라우드 시대에 적합한 서비스 품질을 제공하는 데 필요한 세분화된 소프트웨어 정의 제어가 가능해집니다. 이 컨트롤러는 대역폭 예약을 통해 경로 계산을 지원하고 다양한 네트워크 요소로부터 원격 측정 데이터를 지속적으로 수신하고 분석하여 능동적인 네트워크 감시를 수행합니다. 또한 혼잡이나 광섬유 단선 등 이미 발생 중인 네트워크 지연이나 중단을 피하기 위해 전략적 시점에 경로 계산을 수행할 수 있으며 원격 측정 데이터 분석을 기반으로 향후 발생할 것으로 예상되는 네트워크 이벤트를 우회하여 라우팅할 수도 있습니다.
세그먼트 라우팅과 Paragon Pathfinder를 함께 사용하면 트래픽 조정에 대한 혁신적인 접근 방식이 제공되며 이를 트래픽 엔지니어링 및 빠른 경로 변경과 같은 우선순위 활동을 처리하는 데 사용할 수 있습니다. 이런 방식으로 사용하면 라우팅 프로토콜, 네트워크 설계, 네트워크 운영 효율성이 향상되며 게다가 WAN SDN 컨트롤러 컨텍스트에 배포된 세그먼트 라우팅으로 LSP 관리의 필요성이 줄어 관리가 더욱 간소화됩니다.
이러한 프로세스를 통해 경로 배치 및 지속적인 최적화를 위한 고급 알고리즘을 사용함으로써 네트워크에서 사용 가능한 용량을 확보할 수 있습니다. 이를 분석과 결합하여 소프트웨어 정의 제어를 구동하면 네트워크가 자동으로 혼잡을 피할 수 있게 됩니다.
세그먼트 라우팅 기반 네트워크 전환을 구현할 때 HPE Juniper Networking이 선호되는 벤더인 이유가 무엇입니까?
기존 Juniper 인프라에 HPE Juniper Networking 세그먼트 라우팅을 배포할 수 있어 전환 과정에서 네트워크 하드웨어를 교체할 필요가 없습니다. HPE는 고성능 프로그래밍형 ASIC를 사용하여 장비를 설계합니다. 이를 통해 사용자는 업계 최고 수준의 확장성을 갖춘 세그먼트 라우팅 환경을 구축하고 이미 사용 중인 Junos Operating System을 계속 사용할 수 있습니다.
HPE Juniper Networking은 단계적 배포를 통해 간편한 마이그레이션이 가능하며, 세그먼트 라우팅을 사용자 환경에 도입할 때 여러 네트워크 유형을 설계 및 관리하고 동시에 지원할 수 있는 유일한 솔루션입니다. Juniper Paragon Pathfinder를 사용하면 SR-MPLS(MPLS를 통한 세그먼트 라우팅), LDP(Label Distribution Protocol), RSVP(Resource Reservation Protocol), 네이티브 IPv4 및 IPv6 등의 컨트롤 플레인을 동시에 실행할 수 있습니다.