IEEE 802.1ah-2008
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1. 개요
IEEE 802.1ah-2008은 이더넷 기술을 서비스 제공업체 네트워크로 확장하기 위해 개발된 Provider Backbone Bridge (PBB) 표준이다. PBB는 고객과 제공업체 도메인을 완전히 분리하여, QinQ 기술의 한계를 극복하고 MAC 주소 제어를 개선한다. PBB는 새로운 이더넷 헤더를 정의하며, 백본 목적지 및 출발지 MAC 주소, 백본 VLAN ID, 서비스 인스턴스 VLAN ID 등을 포함한다. 이 기술은 IEEE 802.1Qay PBB-TE 표준의 기반이 되었으며, MAC-in-MAC이라고도 불린다.
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| IEEE 802.1ah-2008 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
| 이름 | IEEE 802.1ah 제공자 백본 브리징 (PBB) |
| 표준 상태 | 대체됨 |
| 이전 표준 | IEEE 802.1Q |
| 대체 표준 | IEEE 802.1Qay |
| 개요 | |
| 설명 | IEEE 802.1ah-2008은 IEEE 802.1 표준 패밀리의 일부이다. |
| 기능 | 제공자 백본 브리징은 IEEE 802.1Q VLAN을 사용하여 제공자 네트워크에서 이더넷 서비스를 브리징하기 위한 MAC-in-MAC 캡슐화 방법을 제공한다. |
| 목적 | 제공자 백본 브리징의 목적은 고객 MAC 주소를 제공자 네트워크의 나머지 부분에서 분리하여 MAC 학습을 줄이고 고객 MAC 주소 공간을 줄이는 것이다. |
| 기술적 세부 사항 | |
| 캡슐화 | 제공자 백본 브리징은 고객 프레임을 제공자 MAC 주소와 제공자 VLAN ID를 포함하는 제공자 헤더로 캡슐화한다. |
| 주소 지정 | 제공자 MAC 주소는 제공자 네트워크 내에서 프레임을 전달하는 데 사용된다. |
| VLAN | 제공자 VLAN ID는 제공자 네트워크 내에서 프레임을 서비스 인스턴스와 연결하는 데 사용된다. |
| 학습 | 제공자 백본 브리지 (PBB)는 고객 MAC 주소를 학습하지 않으므로 제공자 네트워크의 코어 브리지에서 MAC 주소 학습 요구 사항이 줄어든다. 대신, 코어 브리지는 백본 MAC 주소만 학습하면 된다. |
| 브로드캐스트 | 브로드캐스트, 멀티캐스트 및 알 수 없는 유니캐스트 프레임은 제공자 네트워크에서 백본 VLAN에서 브로드캐스트된다. |
| 프레임 포맷 | 원래 이더넷 프레임은 전체 이더넷 프레임을 다른 이더넷 프레임 내에 캡슐화하여 수정되며, 원래 프레임과 새 프레임 모두 자체 이더넷 헤더와 FCS를 갖는다. 새 이더넷 헤더는 표준 이더넷 헤더이지만, 이더넷 유형 필드는 0x88E7로 설정된다. |
| 표준 | |
| IEEE 802.1ah-2008 | 이 표준은 IEEE 802.1Q 표준 패밀리의 일부이며, 제공자 네트워크에서 이더넷 서비스를 브리징하기 위한 MAC-in-MAC 캡슐화 방법을 지정한다. |
| IEEE 802.1Qay | IEEE 802.1Qay는 제공자 백본 브리징 - 트래픽 엔지니어링 (PBB-TE)을 지정하는 IEEE 802.1 표준이다. |
2. 역사
PBB(Provider Backbone Bridges)는 기존 이더넷 기술의 한계를 극복하고, 서비스 제공업체 네트워크(MAN, 도시권 통신망)로의 확장을 위해 개발되었다.[1]
2. 1. 초기 이더넷과 QinQ
현재 널리 사용되는 이더넷은 초기에 호스트 컴퓨터가 서로 매우 가까운 소규모 조직 내의 컴퓨터를 상호 연결하는 근거리 통신망(LAN) 기술로 정의되었다. 수년에 걸쳐 이더넷은 데이터 전송을 위한 기본 데이터 링크 계층(OSI 계층 2) 메커니즘이 될 정도로 인기 있는 기술이 되었다. 이로 인해 이더넷을 고객 LAN 브리징 도메인에서 서비스 제공업체 도시권 통신망(MAN), 즉 공급자 브리징 도메인으로 확장해야 할 필요성이 생겼다. 이를 위해 IEEE 802.1ad 표준에서 4바이트 S-Tag 또는 서비스 태그(가상 LAN 태그의 일종)가 이더넷 프레임의 헤더에 추가되었다. 서비스 제공업체 도메인에서 스위칭은 S-Tag 및 대상 MAC 주소를 기반으로 했으며, C-tag는 고객 도메인 내에서 가상 LAN을 생성하는 데 사용되었다. 이 기술은 QinQ 또는 Q-터널링이라고도 알려져 있다.[1]QinQ는 고객과 제공업체 도메인의 진정한 분리를 제공하지 않지만, VLAN 식별자 공간의 제한을 극복하는 방법일 뿐이다. 또한 제어 프로토콜 터널링 또는 VLAN별 스패닝 트리 등과 같은 다른 기능과 함께 사용하면 고객 및 제공업체 제어 도메인의 분리에 도움이 될 수 있다. QinQ 전달이 여전히 고객 대상 주소를 기반으로 하기 때문에 MAC 주소에 대한 제어가 너무 적다는 문제가 여전히 존재한다. 따라서 더 나은 메커니즘이 필요하다.[1]
2. 2. PBB의 등장
PBB는 고객과 제공업체의 네트워크 영역을 완전히 분리하기 위해 새로운 이더넷 헤더를 정의했다. 이 헤더는 여러 가지 형태를 가질 수 있지만, 주요 구성 요소는 다음과 같다.| 오프셋 | 옥텟 | 0 | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 백본 목적지 주소 (B-DA) | |||
| 4 | 32 | 백본 목적지 주소 (B-DA) | 백본 출발지 주소 (B-SA) | ||
| 8 | 64 | 백본 출발지 주소 (B-SA) | |||
| 12 | 96 | 백본 VLAN 이더타입 (0x88A8) | 백본 VLAN 식별자 (B-VID) | ||
| 16 | 128 | MIM 이더타입 (0x88E7) | MIM 플래그 | MIM 서비스 식별자 (I-SID) | |
| 20 | 160 | MIM 서비스 식별자 (I-SID) | 고객 목적지 주소 (C-DA) | ||
| 24 | 192 | 고객 목적지 주소 (C-DA) | |||
| 28 | 224 | 고객 출발지 주소 (C-SA) | |||
| 32 | 256 | 고객 출발지 주소 (C-SA) | 고객 VLAN 이더타입 (0x8100) | ||
| 36 | 288 | 고객 VLAN 식별자 (C-VID) | 고객 페이로드 이더타입 (예: 0x0800) | ||
| 40 | 320 | 고객 페이로드 (예: IPv4 / TCP / HTTP) | |||
'''MIM 플래그'''는 다음과 같다(상위 비트부터 하위 비트 순서).
- 비트 [7:5]: 우선순위 코드 포인트 (PCP)
- 비트 [4:4]: 드롭 적격 표시자 (DEI)
- 비트 [3:3]: 고객 접근 불가 (NCA). 예: OAM 프레임
- 비트 [2:2]: 예약됨1 (RES1)
- 비트 [1:0]: 예약됨2 (RES2)
PBB는 백본 출발지 및 목적지 MAC 주소를 나타내기 위해 48비트 B-DA 및 48비트 B-SA를 정의한다. 또한 12비트 B-VID(백본 VLAN ID)와 24비트 I-SID(서비스 인스턴스 VLAN ID)를 정의한다. PBB 도메인의 브리지는 B-VID 및 B-DA 값을 기반으로 전환하며, 총 60비트를 포함한다. 브리지는 B-SA 및 입력 포트 값을 기반으로 학습하므로 고객 MAC 주소를 전혀 인식하지 못한다. I-SID를 사용하면 PBB 도메인 내에서 서비스를 구분할 수 있다.
PBB는 IEEE 802.1Qay PBB-TE 표준의 기초가 되었으며, 이 표준은 2009년에 표준화되었다.[1]
PBB는 MAC-in-MAC이라고도 불린다.
3. PBB의 구조
PBB는 고객과 제공업체 도메인을 완전히 분리하기 위해 새로운 이더넷 헤더를 정의하였다.
3. 1. PBB 헤더 구성 요소
PBB 헤더는 고객과 제공업체 도메인을 분리하기 위해 정의된 새로운 이더넷 헤더이다. 헤더의 주요 구성 요소는 다음과 같다.| 오프셋 | 옥텟 | 0 | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 백본 목적지 주소 (B-DA) | |||
| 4 | 32 | 백본 목적지 주소 (B-DA) | 백본 출발지 주소 (B-SA) | ||
| 8 | 64 | 백본 출발지 주소 (B-SA) | |||
| 12 | 96 | 백본 VLAN 이더타입 (0x88A8) | 백본 VLAN 식별자 (B-VID) | ||
| 16 | 128 | MIM 이더타입 (0x88E7) | MIM 플래그 | MIM 서비스 식별자 (I-SID) | |
| 20 | 160 | MIM 서비스 식별자 (I-SID) | 고객 목적지 주소 (C-DA) | ||
| 24 | 192 | 고객 목적지 주소 (C-DA) | |||
| 28 | 224 | 고객 출발지 주소 (C-SA) | |||
| 32 | 256 | 고객 출발지 주소 (C-SA) | 고객 VLAN 이더타입 (0x8100) | ||
| 36 | 288 | 고객 VLAN 식별자 (C-VID) | 고객 페이로드 이더타입 (예: 0x0800) | ||
| 40 | 320 | 고객 페이로드 (예: IPv4 / TCP / HTTP) | |||
MIM 플래그는 다음과 같다(가장 중요한 비트부터 가장 덜 중요한 비트 순서).
- 비트 [7:5]: 우선순위 코드 포인트 (PCP)
- 비트 [4:4]: 드롭 적격 표시자 (DEI)
- 비트 [3:3]: 고객 접근 불가 (NCA); 예: OAM 프레임
- 비트 [2:2]: 예약됨1 (RES1)
- 비트 [1:0]: 예약됨2 (RES2)
PBB는 백본 출발지 및 목적지 MAC 주소를 나타내기 위해 48비트 B-DA 및 48비트 B-SA를 정의한다. 또한 12비트 B-VID(백본 VLAN ID)와 24비트 I-SID(서비스 인스턴스 VLAN ID)를 정의한다. PBB 도메인의 브리지는 B-VID 및 B-DA 값을 기반으로 전환하며, 총 60비트를 포함한다. 브리지는 B-SA 및 입력 포트 값을 기반으로 학습하므로 고객 MAC 주소를 전혀 인식하지 못한다. I-SID를 사용하면 PBB 도메인 내에서 서비스를 구분할 수 있다.
PBB는 IEEE 802.1Qay PBB-TE 표준의 기초가 되며, 이 표준은 2009년에 표준화되었다.[1] PBB는 때때로 MAC-in-MAC이라고도 한다.
3. 2. PBB 헤더 필드 상세
PBB는 고객과 제공업체의 도메인을 분리하기 위해 새로운 이더넷 헤더를 정의한다. 이 헤더는 여러 형태를 가질 수 있지만, 주요 구성 요소는 다음과 같다.| 오프셋 | 옥텟 | 0 | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 백본 목적지 주소 (B-DA) | |||
| 4 | 32 | 백본 목적지 주소 (B-DA) | 백본 출발지 주소 (B-SA) | ||
| 8 | 64 | 백본 출발지 주소 (B-SA) | |||
| 12 | 96 | 백본 VLAN 이더타입 (0x88A8) | 백본 VLAN 식별자 (B-VID) | ||
| 16 | 128 | MIM 이더타입 (0x88E7) | MIM 플래그 | MIM 서비스 식별자 (I-SID) | |
| 20 | 160 | MIM 서비스 식별자 (I-SID) | 고객 목적지 주소 (C-DA) | ||
| 24 | 192 | 고객 목적지 주소 (C-DA) | |||
| 28 | 224 | 고객 출발지 주소 (C-SA) | |||
| 32 | 256 | 고객 출발지 주소 (C-SA) | 고객 VLAN 이더타입 (0x8100) | ||
| 36 | 288 | 고객 VLAN 식별자 (C-VID) | 고객 페이로드 이더타입 (예: 0x0800) | ||
| 40 | 320 | 고객 페이로드 (예: IPv4 / TCP / HTTP) | |||
MIM 플래그MIM 플래그는 다음과 같은 비트들로 구성된다(가장 중요한 비트부터 가장 덜 중요한 비트 순서).
- 비트 [7:5]: 우선순위 코드 포인트 (PCP)
- 비트 [4:4]: 드롭 적격 표시자 (DEI)
- 비트 [3:3]: 고객 접근 불가 (NCA). 예: OAM 프레임
- 비트 [2:2]: 예약됨1 (RES1)
- 비트 [1:0]: 예약됨2 (RES2)
PBB는 백본 출발지 및 목적지 MAC 주소를 나타내기 위해 48비트 B-DA 및 48비트 B-SA를 정의한다. 또한 12비트 B-VID(백본 VLAN ID)와 24비트 I-SID(서비스 인스턴스 VLAN ID)를 정의한다. PBB 도메인의 브리지는 B-VID 및 B-DA 값을 기반으로 전환하며, 총 60비트를 포함한다. 브리지는 B-SA 및 입력 포트 값을 기반으로 학습하므로 고객 MAC 주소를 전혀 인식하지 못한다. I-SID를 사용하면 PBB 도메인 내에서 서비스를 구분할 수 있다.
4. PBB의 동작 원리
PBB 도메인의 브리지는 B-VID와 B-DA 값을 기반으로 스위칭하며, 총 60비트를 포함한다. 이 브리지들은 B-SA 및 입력 포트 값을 기반으로 학습하여 스위칭 테이블을 구성하므로, 고객 MAC 주소를 알 필요가 없다. I-SID를 통해 PBB 도메인 내에서 다양한 서비스를 구분하고, 각 서비스에 맞는 QoS를 제공할 수 있다.
PBB는 IEEE 802.1Qay PBB-TE 표준의 기초가 되었으며, 이 표준은 2009년에 표준화되었다.[1]
PBB는 때때로 MAC-in-MAC이라고도 불린다.
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