NLB 작동 모드를 지원하는 네트워크 인프라 구성

요약

경험에 비추어 볼 때 사용자가 NLB(네트워크 부하 분산)를 사용할 때 발생하는 가장 일반적인 문제는 기술에 대한 정보가 충분하지 않다는 것입니다. 그래서 배포 및 구현에는 일반적으로 일부 필수 설정이 없거나 모든 네트워크에서 가장 중요한 요소를 고려하지 않습니다: 대역폭 사용을 고려하지 않습니다. 

NLB는 세 가지 모드인 유니캐스트, 멀티캐스트, Internet Group Membership Protocol을 사용하는 멀티캐스트(IGMP 멀티캐스트) 중 한 가지 모드로 작동할 수 있습니다. 각 모드마다 요구 사항이 다르며 네트워크 인프라에 대한 요구 사항도 다릅니다.

중요

클러스터의 모든 노드는 동일한 작업 모드를 사용해야 합니다.

다음 표에는 각 모드의 요구 사항, 장점 및 단점이 요약되어 있습니다.

NLB 작동 모드

특별 요구 사항

장점

단점

유니캐스트

NLB는 MAC 어댑터 주소를 변경할 수 있어야 합니다.

쉽게 구성할 수 있음

간단한 환경에 적합

다른 시스템에 네트워크 트래픽이 퍼져 성능 문제가 발생할 수 있음(이 문제를 해결하려면 추가 하드웨어를 사용해야 할 수 있음)

보다 복잡한 환경에 적합하지 않음

멀티캐스트

네트워크 인프라는 정적 ARP 항목과 정적 MAC 주소 테이블 항목을 사용해야 합니다.

유니캐스트 모드보다 대역폭을 보다 효율적으로 사용하고 성능 영향을 줄입니다.

각 어댑터는 기본 제공 MAC 주소를 사용합니다.

유니캐스트보다 구성하기 복잡함

IGMP가 있는 멀티캐스트

네트워크 스위치는 IGMP 스누핑이 가능해야 합니다.

멀티캐스트와 동일한 이점

자동 구성의 추가적인 이점

네트워크 하드웨어에는 다른 모드에 필요하지 않은 특정 기능이 있어야 함.

추가 정보

다음 세 가지 작동 모드 중 하나로 NLB 클러스터를 구성할 수 있습니다. 유니캐스트, 멀티캐스트 또는 IMGP 멀티캐스트. 인프라가 올바르게 구성된 경우 세 가지 모드 모두 매우 잘 작동합니다. 그러나 사용 중인 모드를 지원하기 위해 네트워크 인프라를 준비하지 않은 경우 심각한 문제가 발생할 수 있습니다. 각 모드는 네트워크 인프라에 대해 서로 다르게 영향을 미칩니다.

유니캐스트

유니캐스트는 구성할 수 있는 가장 간단한 작동 모드입니다. 이론적으로 네트워크 인프라에서 다른 작업을 수행할 필요가 없습니다. 실제적으로는 네트워크 트래픽을 관리하기 위해 인프라를 수정해야 할 수도 있습니다.

유니캐스트 모드에서 NLB는 NLB MAC 주소를 사용하여 클러스터의 각 노드에서 각 어댑터의 원래 하드웨어 MAC 주소를 대체합니다. 이제 여러 어댑터에 동일한 주소가 있으므로 네트워크의 모든 물리적 스위치는 더 이상 MAC 주소 테이블을 올바르게 유지할 수 없습니다. 어떤 트래픽이 스위치 포트로 이동하는지 확인할 수 없기 때문에 스위치는 트래픽이 대상에 도달하도록 모든 포트로 모든 트래픽을 보내기 시작합니다. 이를 유니캐스트 플러드 시나리오라고 합니다.

유니캐스트 플러드는 네트워크 성능에 심각한 영향을 줄 수 있습니다. 일반 네트워크 트래픽 외에도 모든 NLB 노드는 하트비트 패킷을 보냅니다(각 하트비트 패킷에는 약 1500바이트의 데이터가 포함됩니다). 기본적으로 노드는 매 초마다 하트비트 패킷을 보내고 노드가 수렴된 것으로 간주될 때까지 5개의 패킷이 수신되기를 기다립니다. 유니캐스트 플러드 상황에서 모든 스위치는 이 하트비트 트래픽을 일반 네트워크 트래픽과 마찬가지로 모든 스위치 포트로 다시 브로드캐스트합니다. 예를 들어 네트워크에 24포트 또는 48포트 스위치가 있고 해당 포트 중 두 개만 NLB 노드에 연결되는 경우 스위치는 필요하지 않은 22개(또는 46개) 서버로 상당한 네트워크 트래픽을 브로드캐스트할 수 있습니다.

유니캐스트 플러드를 피하려면 다음과 같은 옵션이 있습니다.

  • 옵션 1: 네트워크 스위치와 NLB 노드 사이에 허브를 삽입합니다. 허브는 NLB 유니캐스트 MAC 주소를 사용하고 단일 스위치 포트에 연결되므로 스위치는 MAC 주소 테이블을 올바르게 관리할 수 있습니다. 허브는 트래픽을 NLB 노드로 전달하고 다른 스위치 포트에 연결되는 서버는 추가 NLB 트래픽을 받지 않습니다.

  • 옵션 2: NLB 서버에 대해 별도의 VLAN을 만듭니다. 다른 서브넷이 VLAN에 도달할 수 있는지 확인합니다. 이 구성은 NLB 트래픽을 해당 VLAN에 할당된 스위치 포트로 격리합니다.

유니캐스트 모드에서 듀얼 NIC가 있는 컴퓨터 구성

경우에 따라 사용자는 컴퓨터에 두 개의 네트워크 인터페이스 카드(NIC)를 사용해야 합니다. Windows Server 2008 이상을 실행하는 경우 트래픽이 제대로 라우팅되도록 NIC에 IP 전달을 사용하도록 설정해야 합니다. IP 전달은 이전 버전의 Windows에서 기본적으로 활성화되어 있습니다.

IP 전달을 사용하기 전에 클러스터 NIC의 인덱스를 얻어야 합니다. 구성하려는 컴퓨터에서 명령 프롬프트 창을 열고 다음 명령을 실행합니다.

netsh interface ipv4 show int

이 명령의 출력은 다음과 같이 컴퓨터의 인터페이스를 나열합니다.

netsh interface ipv4 show int 명령 결과는 모든 네트워크 인터페이스의 인덱스와 이름을 보여줍니다

관리 명령 프롬프트 창에 다음 명령을 실행합니다.

netsh interface ipv4 set interface <Cluster Idx> forwarding=enabled

참고

이 명령에서 <Cluster Idx>는 클러스터 인터페이스의 인덱스를 나타냅니다.

설정이 변경되었는지 확인하려면 다음 명령을 실행합니다.

netsh interface ipv4 show interface <Cluster Idx> l=verbose

참고

이 명령에서 <Cluster Idx>는 클러스터 인터페이스의 인덱스를 나타냅니다.

출력은 이제 전달이 활성화되어 있음을 보여줍니다.

이제 전달 매개 변수가 사용함으로 설정되었습니다

유니캐스트 모드에서 가상 환경 구성

기본적으로 가상 환경의 가상 스위치는 일반적으로 유니캐스트 플러딩을 방지합니다. 자세한 구성 정보는 다음 리소스를 참조하세요.

  • Hyper-V를 사용하여 가상 환경을 실행하는 경우 Hyper-V 관리 콘솔을 엽니다. 가상 컴퓨터 설정을 선택하고 NIC 설정을 선택한 다음 MAC 주소 스푸핑 사용을 선택합니다. 확인을 선택합니다.
    자세한 내용은 팁:을 참조하십시오 가상 네트워크 어댑터에 대한 MAC 주소 스푸핑 구성을 참조하세요.

  • VMware를 사용하여 가상 환경을 실행하는 경우 Microsoft NLB가 유니캐스트 모드에서 제대로 작동하지 않음(1556) VMware 문서를 참조하세요. 이 문서에서는 가상 네트워크 인프라를 구성하는 방법을 설명합니다. 문서에 대한 질문이 있는 경우 VMware에 문의해야 합니다.

  • 다른 가상 환경(예: XenServer 또는 VirtualBox)을 사용하고 있고 비슷한 문제가 발생한 경우 제조업체에 문의하여 지침을 확인합니다.

멀티캐스트

멀티캐스트 모드는 유니캐스트 모드와 다릅니다. 네트워크 어댑터의 MAC 주소를 변경하는 대신 NLB 가상 IP(VIP) 주소를 NLB 멀티캐스트 MAC 주소로 변환합니다. 이 MAC는 03-BF-XX-XX-XX-XX의 형식으로 이루어져 있습니다. 또한 NLB는 클러스터의 기본 IP 주소가 주소 확인 프로토콜(ARP)의 일부로 이 멀티캐스트 주소에 확인되도록 합니다. 개별 네트워크 어댑터는 원래 MAC 주소를 유지하지만 NLB 트래픽은 NLB 멀티캐스트 MAC 주소로 처리됩니다.

이 구성을 지원하려면 정적 ARP 항목 및 MAC 주소 테이블 항목을 사용하도록 네트워크 인프라를 구성해야 합니다. 네트워크 스위치는 일반적인 작업 과정에서 NLB 멀티캐스트 MAC 주소를 학습할 수 없습니다. 수동 구성 단계를 건너뛰면 네트워크 스위치가 NLB 트래픽을 모든 포트로 퍼뜨리거나 패킷을 버릴 수 있습니다. 처음에는 네트워크가 제대로 작동하는 것처럼 보일 수 있지만 시간이 지남에 따라 문제가 증가합니다. 

다음 표에 나열된 문서는 네트워크 인프라 공급업체에 따라 네트워크 인프라를 올바르게 구성하기 위해 해야 할 일을 명확하게 설명합니다. 이 문서는 유지 관리되지 않습니다. 따라서 정확한지 또는 사용 가능한지 여부를 보장할 수 없습니다. 이 문서에 대한 질문이 있는 경우 해당 공급업체에 문의하세요.

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공급업체

기술 자료 문서

VMware

샘플 구성 - 라우팅된 서브넷을 통한 네트워크 부하 분산(NLB) 멀티캐스트 모드 - Cisco Switch 정적 ARP 구성(1006525)

Cisco

Microsoft 네트워크 부하 분산 구성에 대한 Catalyst Switches 예제

참고

Cisco Catalyst에서 VSS를 사용하는 경우 스택 노드 중 하나에서 트래픽 문제가 발생할 수 있습니다. 자세한 내용은 Cisco에 문의하여 이 버그를 언급합니다(버그에 액세스하려면 Cisco 계정이 있어야 합니다).

Nexus 7000 구성 예의 Microsoft 네트워크 부하 분산

Nexus 9000 시리즈에서 Microsoft 네트워크 부하 분산(NLB) 구성

Juniper

멀티캐스트 모드에서 EX 시리즈 스위치 및 Microsoft 네트워크 부하 분산 (NLB)

[EX/QFX] 예제 - EX4300 및 QFX5100 스위치에서 Microsoft 네트워크 부하 분산 사용을 해결하는 방법

HPE

HP 스위치 5500/5500G - 스위치 5500 및 5500G에서 멀티캐스트를 사용하여 Microsoft 네트워크 부하 분산을 구현하는 방법

Dell

S4048-ON 시스템 9.9(0.0)에 대한 Dell 구성 가이드

Dell Networking Force10 스위치 및 Microsoft 네트워크 부하 분산

Huawei

NLB 클러스터에 장치 연결 예제 (다중 인터페이스 ARP 사용)

D-Link

멀티캐스트 모드 구성의 D-Link Layer 3 Switch Microsoft NLB 예제

Avaya

Microsoft 네트워크 부하 분산을 위한 기술 구성 가이드(다운로드)

H3C

05-Layer 3 - IP 서비스 구성 가이드

 

멀티캐스트 모드에서 가상 환경 구성

가상 환경에서 네트워크 스위치는 하이퍼바이저 호스트 서버에 연결됩니다. 고가용성 가상 환경에서 하이퍼바이저 호스트 그룹은 가상 시스템 그룹을 지원합니다. 개별 가상 머신은 하이퍼바이저 호스트에 상주할 수 있으며 특정 상황에서 다른 하이퍼바이저 호스트로 마이그레이션할 수 있습니다. 네트워크 트래픽은 가상 머신이 실행되는 하이퍼바이저 호스트에 관계없이 올바른 가상 머신에 도달할 수 있어야 합니다.

이러한 환경에서 멀티캐스트 모드를 사용하려면 하이퍼바이저 호스트에 연결되는 각 포트가 정적 항목을 사용하여 NLB 멀티캐스트 MAC 주소에 매핑되도록 네트워크 스위치의 MAC 주소 테이블을 구성해야 합니다. 예를 들어 8개의 하이퍼바이저 호스트가 포함된 환경을 고려합니다. 각 하이퍼바이저 호스트에는 두 개의 네트워크 어댑터가 있으며 모든 어댑터가 스위치에 연결됩니다. 스위치의 MAC 주소 테이블에는 각 포트를 NLB 멀티캐스트 MAC 주소에 매핑하는 정적 항목이 필요합니다.

IGMP 멀티캐스트

IGMP 멀티캐스트를 사용하려면 네트워크 스위치가 IGMP 스누핑이 가능해야 합니다.

이 모드는 스위치가 이 모드에서 MAC 주소 테이블을 자동으로 빌드할 수 있다는 점을 제외하면 기본적으로 멀티캐스트 모드와 동일합니다. 

IGMP 멀티캐스트를 사용하도록 설정하면 NLB 노드는 IGMP 조인 메시지를 239.255.x.y 멀티캐스트 주소로 보냅니다.(이 주소에서 x.y는 NLB VIP의 마지막 두 옥텟을 나타냅니다). 예를 들어 NLB VIP가 10.0.0.1인 경우 IGMP 조인 메시지의 멀티캐스트 주소는 239.244.0.1입니다. 이러한 메시지는 NLB 노드의 그룹 구성원 자격을 나타냅니다. 스위치는 이 정보를 사용하여 MAC 주소 테이블을 구성합니다. 자세한 내용은 KB 283028, 네트워크 부하 분산에 대한 IGMP 지원을 참조하세요.

멀티캐스트 섹션에 나열된 문서 중 일부는 IGMP를 가진 멀티캐스트에 대한 해당 장치의 올바른 구성 매개 변수를 포함합니다. 사용 중인 장비가 이 모드를 지원할 수 있는지 확인하려면 하드웨어 공급업체에 문의하세요.

NLB 작동 모드 구성

NLB의 관점에서 구성은 간단합니다. 역할을 설치하고, 콘솔을 열고, 부하 분산 클러스터를 만들고, 노드를 선택하고, NLB 모드를 설정한 다음 포트와 선호도를 설정합니다.

참고

NLB 관리자를 사용하여 클러스터 노드를 구성하려면 클러스터 노드의 관리자 그룹 구성원이어야 합니다.

NLB 클러스터 작동 모드를 구성하려면 다음 단계를 수행합니다.

  1. 서버 관리자에서 관리 도구를 선택한 다음 네트워크 부하 분산 관리자를 선택합니다.

  2. NLB 관리자가 클러스터를 아직 나열하지 않은 경우 클러스터에 연결합니다.

  3. 클러스터를 마우스 오른쪽 단추로 클릭하고 클러스터 속성을 선택합니다.

  4. 클러스터 매개 변수 탭의 클러스터 작동 모드에서 유니캐스트 또는 멀티캐스트를 선택합니다. 적절한 경우 IGMP 멀티캐스트 확인란을 선택하여 IGMP(Internet Group Management Protocol) 지원을 활성화할 수도 있습니다.

NLB에 대한 MAC 주소 지정을 구성하려면 (NLB 모드에 따라 다름) 가장 중요한 도구는 NLB IP2MAC입니다. 이 도구는 NLB가 설치된 모든 컴퓨터에서 사용할 수 있으며 사용하기가 매우 쉽습니다. 도구를 시작하려면 명령 프롬프트 창을 열고 다음 명령을 실행합니다.

NLB IP2MAC <VIP of NLB>

참고

이 명령에서 <VIP of NLB>는 NLB 가상 IP 주소를 나타냅니다.

NLB IP2MAC 도구는 해당 클러스터 IP의 MAC 주소 목록을 만듭니다

스크린 샷에서 볼 수 있듯이 이 명령을 사용하여 각 모드의 MAC 주소를 쉽게 얻을 수 있습니다. 대안으로 다음 지침(숫자는 스크린샷의 빨간색 숫자에 해당)을 고려하여 따져볼 수 있습니다.

  1. 유니캐스트 모드에서 MAC 주소는 02-BF로 시작됩니다. 그 다음에는 VIP 주소의 각 옥텟을 나타내는 일련의 16진법 코드가 뒤따릅니다.

  2. 멀티캐스트 모드에서 MAC 주소는 03-BF로 시작됩니다. 다시, VIP 주소의 각 옥텟을 나타내는 일련의 16진법 코드가 뒤따릅니다.

  3. IGMP가 있는 멀티캐스트 모드에서 MAC 주소는 01-00-5E-7F로 시작됩니다. 주소의 마지막 두 부분은 VIP 주소의 마지막 두 옥텟입니다.

NLB를 배포하고 유지 관리하는 방법에 대한 자세한 내용은 다음 리소스를 참조하세요.

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