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http://cafe.naver.com/neteg/64738


번외편. 다이나밉스 운영 환경 최적화

 

이번편에서는 CCIE R&S랩을 구동하기 위한 다이나밉스 서버의 최적화 방법을 다루어 보기로 하자. 다이나밉스는 PC에서 시스코 라우터를 구현하여 랩 테스트를 수행할 수 있게 해주는 프로그램이다. 이는 일종의 시뮬레이터인데 PC에 프로그램을 설치한 후에, 실제 시스코 라우터의 IOS를 불러들여와 간단하게 라우터 및 인터네트워킹 환경을 구현할 수 있다.

<?xml:namespace prefix = o /> 

다이나밉스는 실제 시스코 IOS를 사용하므로 IOS가 가진 기능을 모두 그대로 사용할 수 있다. 또한 여러대의 라우터를 실제로 물리적으로 연동한 것처럼 동작시킬 수도 있다. 그나 고사양의 PC를 요구하고 설치와 운영이 다소 어렵다는 점이 단점으로 작용하기도 한다.

 

[다이나밉스의 장단점]

구분

항목

장점

ⓐ 실제 시스코 장비없이 PC에서 라우터 구현이 가능하다.

ⓑ 윈도우, 리눅스등에서 모두 설치와 운영이 가능하다.

ⓒ 인스톨 된 IOS가 제공하는 기능은 모두 사용이 가능하다.

ⓓ 한대의 PC에서 여러 개의 가상 라우터를 운영할 수 있다.

ⓔ 가상 라우터들간의 링크를 통해 실제 랩처럼 운영할 수도 있다.

ⓕ 네트웍으로 연동된 여러대의 PC의 다이나밉스를 연결할 수 있다.

ⓖ 다이나밉스에서 구동중인 라우터를 PC의 랜카드와 연결할 수도 있다.

ⓗ 다이나밉스에서 구동중인 라우터를 PC에 설치된 스니퍼, SNMP, ACS, IPT등의 프로그램과도 연동할 수 있다.

GNS등의 프로그램과 연동하면 토폴로지에 대한 GUI 환경도 구현할 수 있다.

ⓙ 프로그램에 대한 사용료가 없다.

단점

ⓐ 비교적 고사양의 PC를 요구한다.

ⓑ 다이나밉스 설치는 간단하지만, 라우터 구동을 위한 idlepc 설정, net 파일 작성등은 상당히 까다롭다.

ⓒ 라우터 IOS를 사용하므로 스위치 기능에 대해 일부 제약이 있다.

ⓓ 고성능의 작업을 수행할 경우 시스템 크래쉬가 발생하기도 한다.

 

어쨌건 다이나밉스는 물리적인 장비와 케이블링없이 PC 한대에서만으로도 랩 구현이 가능하다는 장점 때문에 엔지니어들 세계에서는 폭발적인 지지를 받고 있다. 필자도 노트북PC에 설치된 다이나밉스만을 이용하여 CCIE R&S 랩을 구현하고 실제 시험도 패스하였다. 이번 편에서는 다이나밉스를 이용하여 CCIE R&S랩을 구현하는 방법과 운영하는 노하우에 대해 설명해 보겠다.

 

 

 

1. PC 환경

 

1) 시스템 사양

 

CCIE R&S에서 수험자가 사용하는 장비는 라우터가 6, 스위치가 4대이다. 이외에도 BB1, BB2, BB3라고 불리는 백본 라우터가 1, 프레임 릴레이 스위치가 1대이다. 결국 BB1, BB2, BB3를 한대의 라우터로 두더라도 전체 시스템의 수는 총 12대나 된다. 뒤에서 설명하겠지만 프레임 릴레이 스위치는 다이나밉스에서 가상으로 제공이 가능하므로 CCIE R&S 랩을 위한 장비는 11대면 충분하다. 여기서 라우터와 스위치의 메모리를 사실상 가용한 최소값인 128Mbyte로 설정하더라도 1408Mbyte의 메모리가 필요하다. 또한 PC에서 기본적으로 사용하는 OS와 메모리 상주 프로그램들이 있으므로 상당히 고사양을 요구하게 된다.

 

결국 다이나밉스로 CCIE R&S를 구현하기 위한 CPUQuadCore 2GHz, 메모리는 3Gbyte 정도는 되어야 한다. 참고로 HDD의 디스크 영역을 메모리로 사용하는 옵션도 있지만, 이 경우 다이나밉스 운영 속도가 급격히 느려지기 때문에 권장되지는 않는다. 필자가 운영하는 노트북의 경우 CPU Core2Duo 1.83GHz, 메모리는 3Gbyte를 사용하였다. 메모리는 2Gbyte 정도면 될 하지만 사실상 필자가 사용한 PC 환경이 CCIE R&S를 운영하기 위한 최소한의 시스템 사양이라고 보면 될 듯하다.

 

[시스템 권장사양]

구분

최소사양

권장사양

CPU

Core2 1.84 GHz

QuadCore 2GHz

메모리

2Gbyte

3Gbyte

 

 

2) 절전모드 사용 지양

 

최근의 노트북이나 데스크탑 PCOS는 시스템을 사용하지 않는 경우 CPU HDD등을 절전모드로 운영한다. 결국 일부 노트북은 CPU CLOCK을 낮추어 저사양 모드로 운영하게 된다. CCIE R&S PC에서 구현하기 위해서는 그 PC가 가진 최대한의 퍼포먼스를 발휘하게 해야 하므로 반드시 절전 모드를 사용하지 않도록 한다.

 

확인은 윈도우 XP의 경우 시작 à 설정 à 제어판 à 시스템의 순서로 가능하다.

 

[그림 – CPU 사용 방식]

[절전모드 사용시]

 

[최대성능 사용시]

 

 

3) 외장 쿨러 사용

 

다이나밉스가 고사양을 요구하는 관계로 PC CPU 100% 상태를 유지하는 경우가 많다. 이 경우 다이나밉스 또는 PC자체가 다운이 되는 경우가 있다. 또한 이 상태가 장기간 지속되면 과열로 CPU나 보드의 손상이 오게 된다. 이를 방지하기 위해서는 쿨링 시스템이 상당히 중요한데, 노트북용 쿨러를 구입하던가 외장 선풍기 등을 활용하여 시스템 온도를 적절히 낮추어 주는 것이 중요하다.


2. 다이나밉스 환경

 

1) 라우터와 스위치 기종 선택

 

다이나밉스는 Winpcap 4.0, 다이나밉스 순으로 설치하면 된다. 사실 다이나밉스 설치 자체는 별다른 이슈가 없다. 대부분의 이슈는 CCIE R&S 랩 환경을 위한 NET 파일을 작성하거나 운영할 때 발생하기 때문이다.

 

앞서도 언급하였듯이 CCIE R&S에서는 라우터 6, 스위치 4, 백본 1, 프레임릴레이 스위치 1대를 사용한다. 12대의 장비를 사용하게 되는데, 다이나밉스로 구현시 어떠한 기종을 선택하느냐도 중요하다. 다이나밉스가 지원하는 시스코 제품으로는 Cisco 7200, Cisco 3745, Cisco 3725, Cisco 3660, Cisco 3640, Cisco 3620, Cisco 2691로 다양한 편이다.

 

앞서도 언급했지만 다이나밉스는 스위치 제품군인 Catalyst 3550 3560을 지원하지 않는다. 그래서 대안으로 사용 가능한 것이 Cisco 3640등의 제품군에 NM-16E 모듈을 얹어서 사용하는 방법을 권장한다. 이 경우 이더넷 포트의 제공이 가능하고 일부의 스위칭 기능도 지원하기 때문이다.

 

필자의 경우에는 랩을 위해 아래와 같은 시스템을 사용하였다.

 

[다이나밉스를 활용한 CCIE R&S용 제품]

구분

제품

모듈

라우터 6

Cisco 7200

PA-4E

스위치 4

Cisco 3640

NM-16E

백본 (BB1, BB2, BB3)

Cisco 3640

NM-16E

프레임 릴레이 스위치

다이나밉스 제공

-

 

물론 Cisco 3640만으로도 전체 구현이 가능하지만, Cisco 7200 Cisco 3640보다 CPU를 조금 덜 차지하는 듯하였기 때문이다. 하지만 실제 운영해보면 큰 차이는 없는 듯 하다.

 

 

2) 다이나밉스 가상 서버

 

다이나밉스를 실행시키면 ‘C:\Program Files\Dynamipsdynamips-start.cmd’라는 파일이 실행되고 가상의 서버가 구현이 된다. 문제는 이 가상의 서버에서 안정적으로 운영이 가능한 라우터의 수는 최대 6대 정도이다. CCIE R&S에서 사용하는 제품이 12대이므로 이론적으로 2개의 서버로 나누어 사용하는 것이 훨씬 안정적이다.

 

그러나 실제로 운영해보면 2개의 서버보다는 4개의 서버로 나누어 운영하는 것이 더 안정적이고 CPU 자원도 덜 차지한다. 필자는 다이나밉스 가상서버를 4개로 나누어 사용하였다.

 

[다이나밉스 가상 서버]

구분

제품

번호

가상 서버 1

R1, R2, R3

7200

가상 서버 2

R4, R5, R6

7201

가상 서버 3

SW1, SW2, SW3

7202

가상 서버 4

SW4, BB, FR-SW

7203

 

 

3) IOS 압축해제

 

다이나밉스가 실제 IOS를 불러 들여와 사용한다고 설명하였다. 일반적으로 IOS를 시스코 홈페이지에서 다운 받으면 압축된 상태로 제공이 된다. IOS를 시스코 라우터에 인스톨하면 자동적으로 압축이 풀리게 된다. 그러나 다이나밉스에서 NET 파일을 실행시키면, 그때마다 압축이 풀리면서 부팅을 하게 된다.

 

이 경우 부팅이 상당한데, 문제는 라우터와 스위치 총 11대를 구동시키면 11대 모두 압축이 풀리는 과정이 진행된다. 또 다른 문제는 압축이 풀리는 동안 CPU를 상당히 높게 점유하는 문제가 발생한다. 결론적으로 IOS를 노트북에 다운받았을 경우 바로 압축을 풀어버리고 이 상태로 다이나밉스와 연동하면 된다. 압축을 푸는 방법은 간단한데, 일반적으로 사용되는 압축 관련 유틸리티들을 사용하여 풀면 된다.

 

 

4) IDLEPC 설정

 

다이나밉스에서 운영중인 라우터와 스위치가 정상적으로 동작하려면 각각 최소한 128Mbyte를 할당해 주어야 한다. 그러나 CPU의 경우에는 다이나밉스, 정확히 말하자면 다이나젠이 제공하는 IDLEPC 기능을 사용하여 CPU를 공유할 수 있다. 이 경우 CPU 사용량은 획기적으로 낮아진다. IDLEPC IOS 단위로 한번만 설정해 두면 된다.

 

필자의 경우에는 Cisco 7200 Cisco 3640을 사용하였으므로 두번만 IDLEPC를 설정하였다. 다이나젠에서 ‘idlepc get R1’ 이런식으로 타이핑하면 ‘*’가 표시된 값이 있는데, 이가 일반적으로 최적의 값이다. IDLEPC는 일반적으로 55 근처의 값이 최적의 값이다. 만약 ‘*’가 여러 개 있다면 55에 가까운 값을 선택하면 된다. IDLEPC를 저장하면 ‘C:\Documents and Settings\사용자명\ dynagenidledb.ini’ 이라는 파일로 저장된다. 이 파일을 삭제하거나 파일을 열고 내용을 지우면 IDLEPC의 재설정이 가능하다. 참고로 IDLEPC NET파일별로도 저장이 가능하다.

 

[ - dynagenidledb.ini 파일의 내용]

c7200-js-mz.124-10.BIN = 0x606fec40

C3640-JK.BIN = 0x604ad000

 

 


 

3. NET 파일 환경

 

1) 운영 라우터 수 줄이기

 

당연한 이야기지만 다이나밉스에서 운영하게 되는 물리적인 장비의 수와 설정값은 시스템의 CPU와 메모리에 결정적인 영향을 준다. 결국 CCIE R&S 맵을 위한 NET 파일을 구축함에 있어 가장 중요한 것은 라우터와 스위치의 수를 줄이고 설정값을 최대한 가볍게 운영하는 것이다.

 

앞서도 언급했지만 일반적으로 CCIE R&S 랙을 임대하게 되면 라우터 6, 스위치 4, 백본 3, 프레임 릴레이 스위치 1대가 제공된다. 총 장비의 수량이 14대나 되는 것이다. 앞서도 언급했지만 CCIE R&S 시험에서 제공되는 BB1, BB2, BB3은 논리적인 개념일 뿐 실제로는 한대의 장비를 사용한다. 실제 시험장에서는 한대의 백본이 3대처럼 동작하는 것이다. 실제로 BB1, BB2, BB3를 위한 3개의 이더넷 인터페이스가 제공되면 된다.

 

그외에 프레임 릴레이 스위치는 다이나밉스에서 논리적으로 제공이 가능하므로 굳이 라우터를 한대 더 구동시킬 필요는 없다. 결국 백본을 한대로 통합하고 프레임 릴레이 스위치를 제외시키면 11대만의 장비로도 CCIE R&S 랩 구현이 가능하다.

 

 

2) MMAP 옵션 설정

 

NET 파일을 설정할 때 다양한 옵션을 지정할 수 있다. 이 옵션들은 필요에 따라 다양한 형태로 사용이 가능하다. 다만 반드시 기억해야 할 옵션이 있다. 항목중에 ‘mmap’ 이라는 항목이 있는데, 이는 물리적으로 메모리가 부족할 경우, HDD 메모리를 스왑해서 사용한다는 개념이다. 물론 좋은 기능이기는 하지만, 이 기능을 사용할 경우 시스템 속도의 극심한 저하를 경험하게 된다. 결국 가장 좋은 방법은 물리적인 메모리를 2Gbyte 이상으로 사용하고 mmap 기능을 false로 사용하는 것이다.

 

[– mmap 옵션 설정]

mmap = false

 

 

3) 백본의 BGP 네이버 설정

 

앞서도 언급했지만 다이나밉스 운영시 CPU와 메모리를 점유하게 되는 가장 큰 두가지 요소는 장비의 수와 CLI 설정 내용이다. 위에서 물리적으로 백본과 프레임 릴레이 스위치를 줄임으로써 자원 소비를 줄인 바 있다.

 

사실 메모리는 최초에 라우터별로 128Mbyte로 설정해 두면 CLI 설정이나 운영에 관계없이 변경이 거의 없다. 그러나 CPU CLI 설정 환경에 따라 상당히 달라진다. 특히 IGP, BGP등을 운영하게 되면 CPU 점유량은 확연히 올라가게 된다. 예를들어 백본 라우터의 경우에는 어떤 랙에서 접속을 하더라도 BGP 네이버가 맺게 설정되어 있다.

 

[백본의 기본 BGP 설정]

router bgp 254

neighbor 150.2.1.1 remote-as 1

 neighbor 150.2.2.1 remote-as 2

 neighbor 150.2.3.1 remote-as 3

 neighbor 150.2.4.1 remote-as 4

 neighbor 150.2.5.1 remote-as 5

 neighbor 150.2.6.1 remote-as 6

 neighbor 150.2.7.1 remote-as 7

 neighbor 150.2.8.1 remote-as 8

neighbor 150.2.9.1 remote-as 9

 neighbor 150.2.10.1 remote-as 10

 

필자가 1번 랙을 사용한다고 간주한다면, 위의 설정중에 ‘neighbor 150.2.1.1 remote-as 1’를 제외한 9개의 라인은 불필요한 설정이 된다. 결국 모두 지우고 아래처럼 운영하는 것이 좋다. 당연히 BGP 설정이 비교적 가벼워 지므로 CPU 사용량이 다소 감소한다.

 

[백본의 권장 BGP 설정]

router bgp 254

neighbor 150.2.1.1 remote-as 1

 

 

 


4. 기타 운영 방법

 

1) 유휴 장비 SHUTDOWN

 

수차례 CCIE R&S 맵을 풀이해보면 스스로 느끼겠지만 맵 전체적으로, 또는 특정 문제 풀이시에 사용하지 않아도 되는 장비가 존재한다는 것을 알게 될 것이다. 예를들어 SW4 SW1, SW2, SW3와는 달리 백본이나 라우터가 연동되어 있지 않다. 이런 사유로 특정 맵에서는 SW4를 아예 사용하지 않거나 일부의 기능만 사용하게 된다. 이런 경우에는 ‘I. Bridging and Switching’ 까지만 켜 놓고, IGP 이후부터는 SW4를 다이나밉스에서 아예 꺼 버려도 된다. SW4를 끄더라도 전체적인 토폴로지에는 거의 영향을 주지 않기 때문이다.

 

또한 BGP IOS Feature, Security, QoS, Multicast등의 문제를 풀때도 각각 그다지 중요한 역할을 하지 않거나 쓰이지 않는 장비들이 있다. 이런 장비들도 해당 문제를 풀이하는 동안 SHUTDOWN 시켜 놓는다면 전체적으로 시스템 CPU같은 자원을 절약하는데 도움이 될 것이다.

 

 

2) 저장과 복구의 미학

 

필자의 노트북 사양으로 CCIE R&S랩을 처음부터 끝까지 처리하는 것은 사실상 어렵다. 물론 가능하다고 하더라도 BGP 설정 이후로는 CPU 100%를 유지하므로 상당한 시스템 속도 저하가 발생하여 랩 운영이 불가능하게 된다.

 

앞서 다이나밉스의 이슈로 다이나밉스가 가상 서버가 다운되거나 시스템이 다운되는 현상이 있다고 언급하였다. 이런 사유로 다이나밉스를 활용한 CCIE R&S 운영시에는 실제 시험과 마찬가지로 자주 저장할 필요가 있다. 일반적으로 저장은 IGP 부분까지는 자주 진행해 주어야 한다. 왜냐하면 앞서 설정한 항목이 뒤의 문제와 유기적으로 연관이 되어있어 문제 풀이에 상당한 영향을 주기 때문이다.

 

그러나 뒤에 진행되는 IPv6, BGP, IP Multicast, IOS Feature, QoS, Security등은 IGP외에는 상호간 거의 영향이 없거나 상당히 미약하다. 이런 관계로 시스템 자원을 아끼기 위해서는 IGP까지는 정상적으로 라우터와 스위치의 설정을 저장하고, 그 뒤로는 저장하지 않는 편이 유리하다.

 

예를들어 IGP까지 문제를 정상적으로 풀고 저장을 한다. 그후에 IPv6를 풀고 나서는 저장하지 않고 바로 전체 라우터와 스위치를 재부팅해 버린다. 그러면 IGP까지 저장된 상태가 되는데, 여기서 다시 BGP를 푼다. BGP 풀이 완료후 다시 저장하지 않고 재부팅을 시켜 IGP까지 완료된 상태를 만들어 뒤의 문제를 풀이한다. 이렇게 하면 전체적으로는 시스템 자원을 효율적으로 사용하는 방법이 될 수 있을 것이다. 물론 시험 문제에 따라서는 BGP IP Multicast가 연계되어야 하는 경우, IOS Feature Security등이 연계되어야 하는 경우도 발생하므로 이때는 유의를 해야 한다.

 

 

 

 

- 번외편. 다이나밉스 운영 환경 최적화 완료 -

 

 

 

[copy right by CrazyWoo(우명하); woomha@naver.com]

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