IT 인사이트

서울대학교 SDN 설계 전략 총정리: Spine-Leaf·VXLAN·사설 IP 전환 아키텍처 분석

IT 문돌이 무무 2026. 2. 25. 22:01
반응형

지난 글에서 우리는 서울대학교가 왜 Legacy 네트워크 구조를 버리고 SDN으로 전환할 수밖에 없었는지 살펴봤다.

2026.02.25 - [IT 인사이트] - 서울대학교 SDN 전환 이유 분석: 공인 IP 한계부터 Spine-Leaf·VXLAN 구조까지

 

서울대학교 SDN 전환 이유 분석: 공인 IP 한계부터 Spine-Leaf·VXLAN 구조까지

최근 서울대학교가 ‘지능형 캠퍼스 차세대 네트워크 구축 사업’ 사전규격을 공고했다.이 사업은 단순한 장비 교체가 아니다.공인 IP 기반 Legacy 네트워크에서SDN 기반 정책 중심 네트워크로 전

james3030.tistory.com

 

공인 IP 한계, VLAN 구조적 제약, East-West 트래픽 증가, Zero Trust 요구.

 

그렇다면 다음 질문이 자연스럽게 나온다.

서울대학교 SDN은 어떻게 설계해야 실제로 작동하는 구조가 될까?

 

이번 글에서는 실제 설계 관점에서 다음 4가지를 정리한다.

  • Spine-Leaf 설계 전략
  • VXLAN/VNI 설계 방식
  • 사설 IP 전환 아키텍처
  • 단계적 이관 전략

0️⃣ 캠퍼스 SDN은 ‘3층 + 2개 엔진’ 구조로 설계된다

서울대학교 SDN 설계를 이해하려면 먼저 구조를 봐야 한다.

 

SDN은 단순 장비 교체가 아니다.
아래 3층 구조 + 2개 운영 엔진으로 굴러간다.

① Underlay (물리망)

  • 실제 스위치와 케이블
  • L3 기반 설계
  • ECMP 다중 경로 구성

비유하면 “고속 도로”다.

 

이 계층은 빠르고 안정적으로 전달만 한다.
정책 판단은 거의 하지 않는다.

② Overlay (가상망)

  • VXLAN 기반 가상 네트워크
  • VNI 체계적 설계
  • 논리망 확장

Overlay 덕분에:

  • 건물 이동해도 IP 유지
  • VLAN 4096개 제한 극복
  • 논리 정책 중심 네트워크 구성 가능

물리 위치가 아니라 정책 중심 구조가 된다.

③ Control Plane (정책 두뇌)

EVPN 또는 SDN Controller가:

  • 사용자 위치 매핑
  • MAC/IP 정보 교환
  • 세그먼트 제어
  • 정책 적용

을 중앙에서 관리한다.

 

이제 네트워크는 브로드캐스트로 학습하지 않는다.
중앙 두뇌가 위치와 정책을 관리한다.


그리고 2개의 운영 엔진

① Identity/Policy 엔진

  • 802.1X 인증
  • SGT 기반 제어
  • 사용자/기기 단위 정책 적용

“누가 무엇을 할 수 있는가”를 정의한다.

② IP/Provisioning 엔진

  • IPAM
  • DHCP 자동화
  • API 기반 프로비저닝

사람이 CLI로 설정하지 않아도
정책이 자동으로 배포된다.

 


1️⃣ Spine-Leaf 설계 전략: 병목 없는 Fabric 만들기

기존 3-Tier 구조는:

 

Access → Distribution → Core

 

모든 트래픽이 Core에 몰린다.
규모가 커질수록 병목은 필연적이다.

 

서울대학교 SDN RFP는
Spine-Leaf Fabric 구조를 요구한다.

 

Spine-Leaf는:

  • 모든 Leaf가 모든 Spine에 연결
  • 트래픽 자동 분산
  • 장비 장애 시 우회 경로 자동 선택


설계 시 핵심 고려사항

(1) Spine 개수

  • 최소 2대 (이중화)
  • 대규모 트래픽 시 4대 이상

(2) 업링크 대역폭

  • 100G~200G 백본
  • Leaf당 다중 업링크 구성

한 줄 도로가 아니라
여러 차선 고속도로를 만드는 설계다.

(3) Border 구조

  • Active-Active 구성
  • Anycast Gateway
  • ECMP 기반 외부 연결

Anycast Gateway를 쓰면
사용자는 어느 Leaf에 붙어도 동일 Gateway IP를 사용한다.

 

이게 IP Mobility의 핵심이다.

 

A건물 학생 → B건물 연구 서버 접속

  1. Access SW → Leaf
  2. Leaf에서 VXLAN 캡슐화
  3. Spine 경유
  4. 목적지 Leaf에서 디캡슐화
  5. 서버 전달

이 과정은 수 밀리초 내에 처리된다.


2️⃣ VXLAN/VNI 설계 전략: 논리망을 어떻게 나눌 것인가

VLAN은 최대 4096개 제한이 있다.

 

대규모 캠퍼스는:

  • 사용자망
  • 연구망
  • IoT망
  • 행정망
  • 테넌트 분리

수천~수만 세그먼트가 필요하다.

 

VXLAN은 이를 해결한다.


VNI 체계 설계 예시

구분 VNI 범위
사용자망 10000~19999
연구망 20000~29999
IoT망 30000~39999

 

이렇게 설계하면:

  • 확장성 확보
  • 충돌 방지
  • 정책 자동화 용이
  • 운영 복잡도 감소

EVPN의 역할

EVPN은 단순 터널이 아니라
“위치 정보 교환 시스템”이다.

  • VNI ↔ VTEP 매핑
  • MAC/IP 학습
  • 정책 전달

브로드캐스트 없이
정확한 위치로 패킷을 전달한다.

 

그래서 VXLAN이 단순 터널이 아니라
정책 기반 네트워크가 된다.


3️⃣ 사설 IP 전환 아키텍처 설계

공인 IP → 사설 IP 전환은 가장 민감한 작업이다.

기본 구조

내부:

  • 사설 IP
  • IPAM 중앙 관리
  • DHCP 자동 할당

외부:

  • NAT Border에서 공인 IP 변환

반드시 선행할 3가지

① IPAM 선 구축

  • 기존 공인 IP 매핑 데이터 확보
  • 신규 사설 대역 설계
  • 고정/예약 구간 분리

② NAT 이중화

  • Active-Active NAT
  • 세션 동기화 지원

③ 서비스 종속성 분석

IP는 단순 숫자가 아니다.

  • 방화벽 정책
  • 외부 연동 시스템
  • 라이선스 인증
  • DNS

모두 IP 기반이다.

 

설계 단계에서 서비스 종속성 분석은 필수다.


4️⃣ 단계적 이관 전략: 빅뱅은 금물

대규모 캠퍼스는 한 번에 전환하면 안 된다.

정답은:

병행 운영 + 점진적 마이그레이션


권장 단계

1단계: Fabric 구축

  • Spine-Leaf 설치
  • Underlay 완성
  • Overlay 테스트

2단계: 파일럿 존 전환

  • 특정 건물 이관
  • 문제 분석

3단계: 사용자망 전환

  • DHCP 전환
  • 사설 IP 적용
  • 정책 기반 분리

4단계: 공인 IP 철수

Legacy Core와 신규 Fabric을 병행 운영하며
점진적으로 트래픽을 이전한다.


설계 핵심 요약

설계 영역 핵심 포인트
물리 구조 Spine-Leaf + ECMP
가상화 VXLAN + 체계적 VNI 설계
제어 EVPN/Controller 기반 정책
주소 사설 IP + IPAM + NAT
이관 단계적 전환 + 병행 운영

서울대학교 SDN은 장비 교체가 아니다

서울대학교 SDN 전환은:

  • 구조 재설계
  • 논리망 재정의
  • 주소 체계 재구성
  • 운영 자동화
  • 무중단 서비스 이전

을 포함한 대규모 아키텍처 재설계 프로젝트다.

 

SDN은 기술이 아니다.

설계 철학의 변화다.

반응형