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[칼럼] 차세대 가상화 기반 IOS-XR

Korea Blog Editor
2017-06-22

세대 IOS-XR이란?

IOS-XR은 대부분 통신사업자 네트워크에 사용되는 코어용 라우터에서 동작하는OS version입니다.코어에서 사용되다 보니 많은 기능들을 제공하며,다양한 서비스의 안정성도 제공해줍니다.

코어용 라우터라고 처음부터IOS-XR을 사용했던 것은 아닙니다. 초창기IOS에서는Control Plane과Forwarding Plane이 중앙집중형 커널형태로 연결되어 있었습니다.단순한 구조였죠.

<IOS Stack 구성>

이런 IOS가 다양한 서비스와 빠르게 변하는 시대의 네트워크 시대를 선도하기 위해IOS-XR로 업그레이드 되었습니다.

각각의 프로세서들이 독립적으로 동작할 때 서로 영향을 주지 않으며, 마이크로 커널을 이용하여 연결됨에 따라 안정성까지 확보를 하였습니다.

<IOS-XR>

IOS-XR이 사용되는 대표적인 라우터로는 CRS 시리즈와 ASR9000 시리즈가 있습니다.

이러한 IOS-XR이 Cloud Scale의 네트워크를 지원하고, 다양한 Application을 구동하기 위해 한번 더 진화를 하였습니다. 그러면 좀더 자세히 차세대 IOS-XR 을 소개드리겠습니다. 차세대IOS-XR은 64Bit 리눅스 컨테이너를 기반으로 구성되어 있습니다. 아래 그림을 한번 보시죠.

<리눅스 컨테이너 기반 구성도>

기존의 IOS-XR이 32Bit QNX라는 HOST위에 Control 과 Admin이 서로 연결된 상태에서 구성되었다면, 차세대 IOS-XR에서는 64 Bit Linux 위에 Control과 Admin application을 가상화하여 별도의 프로세스로 구성을 하였습니다.

이때 가상화 방식을 리눅스 컨테이너(LXC)를 사용합니다. 이 방식은 흔히 우리가 알고 있는 VM(Virtual Machine)과 개념상으로 상당히 유사합니다.

그럼 왜 리눅스 컨테이너 방식을 사용했을까요?

첫째, 애플리케이션 (예: Control plane)을 적용하고 부팅하는데 시간이 VM 방식보다 빠릅니다.

둘째, 컨테이너가 갖는 데이터 사이즈 용량은 VM 방식보다 훨씬 작은 사이즈를 갖습니다. VM 방식은 몇 백MB로 구성되어 있습니다.

셋째, VM 방식과 비슷하지만 각각의 컨테이너는 자신만의 네트워크 인터페이스 및 파일시스템, 그리고 리소스를 분리하여 사용하는 방식을 사용합니다.

아래 그림은 Modular 라우터와 Fixed 라우터에서 차세대 IOS-XR이 사용되는 개념도 입니다.

<모듈러 라우터 및 고정 라우터 상 IOS-XR 사용 개념도>

리눅스 컨테이너 방식을 사용한 네 번째 이유로, 다양한64 Bit 리눅스 Distribution을 설치할 수 있다는 점입니다. 쉽게 설명드리면, 리눅스 기반의 다양한Third party 서비스를 설치해서 사용할 수 있습니다.

리눅스 컨테이너를 이용한 구성에 대해 이해가 되시나요? 그럼 좀 더 나아가 컨테이너 아키텍처(Container Architecture)에 대해 설명드리겠습니다.

리눅스 컨테이너를 구동하기 위해서는 64-Bit Host OS가 필요합니다. Yocto라는 64-Bit Open Embeded Linux kernal입니다. 이 호스트의 역할은 LXC와 underlay hardware가 연동해주는 것이고, 기본적인 kernel 서비스도 제공합니다. LXC에 대한 상태 정보 및 라이브러리도 제공을 해주는 역할을 하고 있습니다.

Control Plane은 네트워크 기능을 제공해주는 컨테이너입니다. 흔히 OSPF, ISIS, BGP, MPLS등을 이야기 합니다. 그리고 Admin Plane은 시스템 상태 확인, 분석, 전반적인 하드웨어 구성품에 대한 관리 기능을 하는 Container입니다. Third Party는 다양한 64-Bit 리눅스 Application이며, Virsh와 libvirtd를 이용하여 XR Container가 동작시키는 방식을 따르고 있습니다.

현재의 네트워크는 빠르게 트래픽이 늘어가는 것보다는 빠르게 애플리케이션이 늘어가는 것이 특징입니다. 이러한 트랜드를 맞추기 위해 코어 라우터 OS도 Programmability 기능을 제공하며 다양한 플랫폼과 고객 Needs에 맞춰가기 위해 진화해 가고 있습니다. 다양한 서비스를 제공하기 위해 최적의 모습으로 진화해 가는 IOS-XR을 지켜봐 주세요.

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