EVPN Multihoming

개요

EVPN Multihoming(Ethernet VPN Multihoming)은 데이터센터 및 서비스 프로바이더 네트워크에서 다중 링크(링크 중복) 연결을 제공하는 기술로, **고가용성(High Availability)**과 **루프 없는 이더넷 포워딩(Loop-free Forwarding)**을 동시에 달성한다. 이는 전통적인 MLAG(Multi-Chassis Link Aggregation) 구조를 대체하며, EVPN(BGP 기반) 제어 평면을 통해 분산 환경에서도 안정적인 트래픽 분산을 구현한다.

---

1. 개념 및 정의

EVPN Multihoming은 **BGP EVPN(Control Plane)**을 이용하여 다수의 PE(Provider Edge) 장비가 동일한 CE(Customer Edge) 장비와 연결되는 구조를 의미한다. 각 PE는 동일한 Ethernet Segment Identifier(ESI)를 공유하며, EVPN 라우트(Type 1, 2, 4 등)를 통해 멀티홈링 상태를 동기화한다.

즉, EVPN Multihoming은 L2/L3 트래픽을 BGP 제어 평면으로 제어함으로써, 루프 방지, 장애 복구, 부하 분산을 자동으로 수행한다.

---

2. 특징

항목	설명	비고
루프 없는 L2 포워딩	BGP 제어 평면 기반 MAC 학습	STP(Spanning Tree) 불필요
고가용성	링크 또는 노드 장애 시 자동 복구	Fast Convergence 지원
트래픽 부하 분산	ECMP 기반 트래픽 분산	활성-활성(Active-Active) 지원
표준화	IETF RFC 7432 기반	멀티벤더 상호운용성 확보
멀티테넌시 지원	VRF와 연동 가능	클라우드/서비스 사업자 적합

→ EVPN Multihoming은 전통적인 LAG/MLAG 한계를 극복한 BGP 기반 차세대 네트워크 구조다.

---

3. 구성 요소

구성 요소	설명	예시
ESI (Ethernet Segment Identifier)	멀티홈 링크를 식별하는 고유 ID	ESI = 00:11:22:33:44:55
DF (Designated Forwarder)	특정 세그먼트의 포워딩 담당 노드	DF Election Algorithm 기반
PE (Provider Edge)	EVPN 라우팅 및 멀티홈 제어 수행	Leaf 스위치 역할
CE (Customer Edge)	단말/서버/Access 장비	EVPN 세그먼트 연결 대상
Route Type	EVPN에서 사용하는 BGP 라우트 유형	Type 1, 2, 4, 5 등

→ EVPN Multihoming에서는 DF 선출(Designated Forwarder Election)을 통해 루프 없는 트래픽 처리가 가능하다.

---

4. 기술 요소

기술 요소	설명	관련 표준
BGP EVPN	EVPN의 제어 평면 역할	RFC 7432
Type-1 Route	ESI와 DF Election 동기화	EVPN Ethernet Segment Route
Type-2 Route	MAC/IP 광고 라우트	MAC 학습 및 동기화
Split Horizon	루프 방지 메커니즘	RFC 9135
DF Election	DF 선출 알고리즘	HRW (Hash-based), Modulo 방식

→ BGP EVPN은 MAC/IP 라우팅 정보를 컨트롤 플레인에서 교환함으로써, 데이터 평면의 단순성과 안정성을 확보한다.

---

5. 장점 및 이점

구분	설명	효과
고가용성	링크/노드 장애 시 자동 복구	서비스 다운타임 최소화
부하 분산	ECMP 기반 트래픽 분배	네트워크 효율성 향상
루프 방지	Split Horizon 기능 내장	STP 불필요
표준 기반	BGP EVPN 표준 준수	멀티벤더 간 호환성 확보
운영 단순화	제어 평면 통합	관리 효율성 향상

→ EVPN Multihoming은 클라우드 네이티브 데이터센터 설계의 핵심 구성 요소로 자리잡고 있다.

---

6. 주요 활용 사례 및 고려사항

사례	내용	기대 효과
데이터센터 Leaf-Spine 구조	Leaf 간 EVPN Multihoming 구성	액티브-액티브 링크 활용
MSP / ISP 네트워크	고객 장비 CE 멀티홈 구성	회선 장애 시 자동 복구
클라우드 엣지 컴퓨팅	분산 노드 간 EVPN Overlay 연결	안정적 Edge 통신 확보
가상화 환경	vSwitch 및 NFV 간 EVPN 연결	Overlay 네트워크 일관성 유지

고려사항: DF 선출 불균형, BGP 세션 불안정, ESI 충돌 등은 설계 시 주의가 필요하며, 벤더별 구현 차이에 따른 테스트가 필수적이다.

---

7. 결론

EVPN Multihoming은 BGP 제어 평면을 기반으로 한 고가용성 네트워크 설계의 표준이다. MLAG의 한계를 극복하고, 활성-활성 링크 활용과 빠른 장애 복구를 가능하게 하며, 차세대 데이터센터 및 클라우드 인프라의 핵심 기술로 자리잡고 있다.