EthernetBridging & Link Aggregation 기초
2003년8월11일
NMC Consulting Group(tech@netmanias.com)

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Ethernet Bridging

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옛날Repeater .공유허브(Shared Hub)
Repeater 환경에서의Ethernet frame 전달

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옛날Repeater .공유허브(Shared Hub)
Repeater 환경에서의Ethernet frame 전달(계속)

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옛날Repeater .공유허브(Shared Hub)
Repeater의 포트 수 이상의 더 많은 단말을 연결하려면
Repeater들을 Cross-over cable을 이용해 연결
연결된 Repeater들 전체가 하나의 collision domain을 형성함
Repeater를 여럿 연결할수록 collision 발생 확률이 증가
Throughput, Transmission delay가 급속히 증가
망 성능의 저하
Repeater를 여럿 collision 확률 증
.Throughput, Transmission delay 급속히증 .망   저

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MAC-Bridge

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MAC Bridge의원리(1/3)
Bridging Learning
①각     신 Ethernet Frame Source MAC 주소를기 함.

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MAC Bridge의원리(2/3)
Backward Learning
이후에 수신된 Frame의 목적지 MAC 주소가 “MAC 주소 Table”에 있으면 그 주소가 배워졌던 포트로 Frame을 전송.

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MAC Bridge의원리(3/3)
Backward Learning
목적지 MAC 주소가 Frame을 수신한 포트와 같은 경우에는 Forwarding을 하지 않음.

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Bridged LAN
Bridged LAN: Bridge에 의해 연결된 하나의 Broadcast domain

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Broadcast Domain (1/2)
두 개의 Bridged LAN = 두 개의 Broadcast domain.

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Broadcast Domain (2/2)
하나의 Bridged LAN = 하나의 Broadcast domain.

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Ethernet Switch
Bridge = “Software Repeater”
Switch = “Hardware Bridge”
범용 CPU에 의해 MAC Learning과 MAC Table Search, Frame Forwarding이 이루어짐.
전용 ASIC에 의해  MAC Learning과 MAC Table Search, Frame Forwarding이 이루어짐.

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Ethernet Switch
Full Duplex Ethernet:.Collision   .
Full Duplex Ethernet:
Collision이 없다.
송수신 (Rx & Tx) 동시에 할 수 있다.

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MAC Learning Example (1)
Source MAC 주소 A를 배움
Destination MAC 주소가 Unknown이므로, 모든 포트로 Flooding

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MAC Learning Example (2)
Source MAC 주소 B를 배움
MAC 주소 A가 1번 포트에 있으므로, 1번 포트로만 Forwarding 함

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MAC Learning Example (3)
Source MAC 주소 C를 배움
MAC 주소 B가 4번 포트에 있으므로, 4번 포트로만 Forwarding 함

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Bridged LAN의취약점
Loop가 형성되면 Frame이 Loop 내에서 맴돌게 된다.  STP 필요

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Link Aggregation

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Link Aggregation이란?
Link Aggregation
여러 개의 Ethernet Port들을 하나의 논리적인 포트로 동작시킴으로써 용량이 큰 이더넷 포트를 구현하게 해주는 기술
Multi-port Trunking 또는 EtherChannel(Cisco)이라고도 한다.

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Link Aggregation의효과
100Mbps 또는 1Gbps로 제한되어 있는 개별 링크의 용량의 한계를 극복할 수 있다.
스위치 간의 연결, 또는 대용량 서버와 스위치 간의 연결의 경우 100Mbps와 1Gbps 사이의 중간 용량을 구현할 수 있다.
   예) 4포트 → 400Mbps, 8포트 → 800Mbps, …
장애발생 시 링크의 단절을 피할 수 있다.
포트 그룹에 속한 Link 중 어느 하나가 단절되더라도, 동일한 포트 그룹에 속한 나머지 Link가 무사하다면 해당 “논리포트”는 단절없이 계속 서비스가 지속될 수 있다.

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Load Balancing
Port Group에 속하는 각각의 실제 포트(physical port)에 트래픽이 전달되는 방법 : Load Balancing
트래픽 분산 시 유의사항
가능한 한 모든 링크에 골고루 트래픽이 분산되어야 함
상위 프로토콜의 특성에 따라 동일 Flow에 속하는 패킷들의 순서가 지켜지지 않으면 문제가 발생할 수 있다.
같은 Flow에 속하는 패킷들은 항상 같은 physical port로 전달되어야 한다.

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Load Balancing 방법
Ethernet Frame의 MAC 주소값에 대해 Hash함수를 적용해 출력에 사용될 physical port를 결정한다.
Source MAC 또는 Destination MAC 주소에 대해 hash 함수를 적용할 수 있다.
(또는 MAC 주소 이외에 IP header(IP address), TCP/UDP header(Port #)의 필드를 hash 함수에 적용하는 스위치도 있다)

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Link Aggregation 설정
Catalyst3550에서의 Link-aggregation 설정 절차
configure terminal
interface interface-id
switchport mode {access | trunk}
switchport access vlan vlan_id           ; access mode로 설정한 경우에만 해당됨
channel-group channel-group-number mode {auto [non-silent]|desirable [non-silent]|on}
end
show running-config

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Link Aggregation 설정
Switch_02#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Switch_02(config)#interface range fa0/5 -8
Switch_02(config-if-range)#switchporttrunk encapdot1q
Switch_02(config-if-range)#switchportmode trunk
Switch_02(config-if-range)#channel-group 1  mode on
Creating a port-channel interface Port-channel1
Switch_02(config-if-range)#end
Switch_02#
04:07:00: %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console
Switch_02#
Catalyst3550   Link-aggregation (Port-channel) 설정화

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Link Aggregation 설정
Switch_02#sh running-config
Building configuration...
(중략)
!
interface Port-channel1
no ipaddress
!
(중략)
interface FastEthernet0/5
switchporttrunk encapsulation dot1q
switchportmode trunk
no ipaddress
channel-group 1 mode on
!
interface FastEthernet0/6
switchporttrunk encapsulation dot1q
switchportmode trunk
no ipaddress
channel-group 1 mode on
!
Port Channel Configuration 확인

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Link Aggregation 설정
interface FastEthernet0/7switchporttrunk encapsulation dot1qswitchportmode trunkno ipaddresschannel-group 1 mode on!interface FastEthernet0/8switchporttrunk encapsulation dot1qswitchportmode trunkno ipaddresschannel-group 1 mode on!(   략)
Port Channel Configuration 확인(계속)

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