[STP] WAF 이중화 구성 시 발생하는 문제와 최적화 방안

 

웹 애플리케이션 방화벽(WAF)은 네트워크 보안을 위해 중요한 역할을 하며, 이중화 구성 시 특정 네트워크 프로토콜과의 상호작용을 고려해야 한다. 특히 스패닝 트리 프로토콜(STP)과의 연계는 WAF 유형에 따라 차이가 있다. 

 

1. WAF 이중화 시 STP 조정

 

- WAF의 종류와 특징

WAF는 성능과 동작 방식에 따라 서버 기반 WAF와 네트워크 기반 WAF로 나눌 수 있다.

네트워크 기반 WAF	STP와 별도의 설정 없이도 멀티캐스트 프레임을 포워딩 가능함. 이중화 시 BPDU(Bridge Protocol Data Unit) 전달에 문제가 발생하지 않음.
서버 기반 WAF	멀티캐스트 프레임을 포워딩하지 않고 폐기함. STP 기능 비활성화 시 스위치 간 BPDU 전달 문제가 발생함. 일부 최신 장비는 BPDU 프레임 포워딩을 지원하지만, 대부분의 서버 기반 WAF는 그렇지 않음.

 

- 서버 기반 WAF의 STP 문제

서버 기반 WAF를 이중화 구성에 활용할 경우, STP 기능을 활성화해야만 스위치 간 BPDU가 정상적으로 전달된다.

보안 관리자의 STP 이해 부족	WAF 장비에서 제공하는 STP 관련 정보가 부족해 장애 원인 분석이 어려움.
STP 블로킹 포트 위치	STP 연산 결과, 관리하지 않는 장비(WAF)에 블로킹 포트가 생성되면 네트워크 관리자의 부담 증가힘.

 

- STP 최적화 방안

WAF를 STP 연산에 참여시키면서도 네트워크 관리자가 제어할 수 있도록 STP 구성을 조정해야 한다.

STP 연산 조정 원칙	WAF 장비 자체의 STP 값을 수정하지 않고, 백본 스위치(SW1, SW2)의 STP 값을 조정. 가능한 네트워크 장비의 포트를 블로킹 상태로 유지.
구성 예시	SW1: Root Bridge로 설정함. SW2: Secondary Root Bridge로 설정함. SW2의 Gig1/10 포트 Cost 값을 8~12 범위로 조정하여 SW2의 G1/1 포트를 블로킹 포트로 지정함.

 

 

2. 새시 가상화 기술 : 고가용성 네트워크의 새로운 패러다임

 오늘날 주요 네트워크 장비 제조사들은 고가용성 환경에서 발생할 수 있는 스패닝 트리 프로토콜(STP) 문제를 해결하기 위해 독자적인 기술을 도입하고 있다. 그 중 하나가 새시 가상화 기술(Chassis Virtualization)로, 이를 통해 네트워크의 안정성과 대역폭 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.

 

- 새시 가상화 기술의 개념

새시 가상화 기술은 이중화된 물리적 장비를 하나의 논리적인 장비로 묶는 기술로, 네트워크 가상화의 한 형태이다.

• 물리적으로 독립된 장비를 하나의 논리적 새시(Chassis)로 통합하여 네트워크가 이를 단일 장비로 인식한다.
• 과거의 스위치 스태킹(Stacking) 기술과 유사하지만, 세부적인 구현 방식과 기능은 다르다.

 

- 주요 제조사의 새시 가상화 구현

새시 가상화 기술은 제조사마다 고유한 방식과 이름으로 제공된다.

Cisco	Virtual Switching System (VSS), StackWise Virtual
Juniper	Virtual Chassis
HP	Intelligent Resilient Framework (IRF)
Brocade	Virtual Cluster Switching (VCS)

 

이러한 기술들은 장비 간의 원활한 통합을 통해 STP 문제를 효과적으로 해결한다.

 

- 새시 가상화의 주요 이점

스패닝 트리 문제 제거	기존의 STP 기반 네트워크에서 발생하는 루프 방지 블로킹 포트 문제가 사라짐. STP를 사용할 필요가 없어 네트워크 구성 간소화 가능함.
대역폭 활용 극대화	블로킹 포트 없이 모든 이중화된 링크를 활성 상태로 유지하여 네트워크 대역폭 효율성이 증대됨
네트워크 안정성 및 관리 용이성	논리적으로 단일 새시로 운영되므로 장애 발생 시 더 신속한 복구 및 관리 가능함

 

- 스패닝 트리 관점에서의 새시 가상화

새시 가상화 기술은 기존의 STP 기반 네트워크가 가지는 제한을 근본적으로 해결한다.

루핑 없는 네트워크 구성	논리적 새시 내에서 루프를 방지하여 복잡한 STP 연산을 제거함.
블로킹 포트 제거	물리적으로 이중화된 링크 모두를 가용 상태로 만들어 대역폭 낭비를 없앰