[Tunnel] Overlay / Underlay 용어 이유 및 장점

왜 Overlay / Underlay 인가?

tunnel-통신

10.10.10.1 하고 10.10.20.1이 111.1.1.1과 222.2.2.2사이의 터널을 이용해서 통신을 하려고 하려고 합니다. 먼저 10.10.10.1에서 original header를 encapsulation을 해서 forwarding을 하게 될 것입니다. 그럼 그 패킷을 Router1이 받아서 tunnel을 이용해서 packet을 전달하기 위해서 tunnel header를 추가를 하게 될 것입니다. 그리고 Router2로 forwarding을 하면 Router1과 Router2의 사이의 장비들은 original header는 보지 않고  tunnel header만 보고 routing을 해서 Router2까지 전달할 것입니다. 그럼 Router2는 목적지가 자기 자신이기 때문에 자신의 정보가 담겨있는 header를 de-encapsulation 하고 original header를 보게 됩니다. 그럼 destination ip가 10.10.20.1이기 때문에 그 정보를 routing 해서 목적지로 forwarding을 하게 되면 서로 간의 통신이 완료가 됩니다. 그런데 우리가 이 전체 패킷을 레이어로 구분한다고 하면, tunnel header가 항상 original header 하위에 존재하게 됩니다. 왜냐하면 original header를 tunnel header로 encapsulation 하기 때문에 당연히 하위 레이어에 존재하게 됩니다. 그럼 upper layer, lower layer라고 부를 수 있다고 이야기할 수 있다고 생각할 수 있지만 osi 7 layer나 tcp ip는 각각의 layer마다 level이 있어서 상위 하위라는 개념이 명확합니다. 하위 터널 기술은 original header에 layer3까지만 있는 경우가 있고 layer3, layer2까지 있는 경우가 있고 tunnel header에 layer 4, 3, 2가 있는 경우가 있고 2만 있는 경우가 있습니다. 이런 다양한 기법이 있기 때문에 위치만 위아래 있는 거지 누구보다 level이 높다고 표현할 수 없기 때문입니다. 이런 각각의 어떤 header들이 붙는지에 대한 정보들은 GRE Tunnel처럼 향후 터널 기법을 배울 때 알 수 있습니다. 

따라서 upper layer, lower layer라는 용어는 쓰지 못하고 위치로는 위아래로 되어있기 때문에 overlay, underlay라는 용어를 사용하게 되었습니다. 

 

Overlay / Underlay 장점

overlay의 어떤 기술을 쓰냐 underlay의 어떤 기술을 쓰냐에 따라 장점은 달라질 수 있습니다. 하지만 그중에서 공통적인 장점과 가장 큰  장점이 뭔지 알아보겠습니다. 

서로 물리적으로 떨어져 있는 장비 간에 통신할 수 있도록 overlay 기술로 서로 간의 연결을 시키려고 합니다. overlay 통신을 하기 위해서는 그 정보를 상호 간에 알고 있어야 서로 간의 통신을 할 수 있습니다. overlay에서는 mac 정보, ip 정보, network 정보 혹은 vlan 정보를 서로 알고 있을 수 있습니다. underlay에서는 overlay로 연결되어 있는 장비 간의 통신할 수 있도록 overlay 장비의 address, underlay의 내부 infra 정보가 있을 수 있습니다. 즉 overlay에는 외부정보, underlay는 내부정보가 있을 수 있습니다. 이렇게 함으로써, overlay 정보를 underlay에서 알 필요가 없고 underlay 정보를 overlay가 알 필요가 없어집니다. 즉, 상호 간의 영향을 주지 않습니다. overlay network에서 어떠한 장애가 생기거나 network가 삭제 추가 변경이 되더라도 underlay에는 영향을 주지 않게 되고 underlay network에 어떤 변화가 발생하더라도 overlay 장비 간에 어떤 다른 경로가 있어서 통신만 가능하게 유지해 준다면 overlay network에도 어떠한 영향을 주지 않게 됩니다. 각각 자신들이 필요로 하는 정보만 가지고 있고 그러면서도 원하는 통신을 할 수 있게 만들어 줄 수 있게 해줍니다. 즉 상호 간의 영향을 주지 않으면서 원하는 통신을 다 할 수 있도록 해주는 것이 overlay과 underlay 가장 큰 장점입니다.